温差腐蚀怎么做?这篇文章带您了解
所谓的温差腐蚀,指的是当容器或设备出现温度差时,不同温度段的分子(离子)运动剧烈程度不同,而且遵循温度高的部位定向向温度低的部位传热,这就使设备内部形成了“温差传热动力”,对于固体来说温度的传递由分子间的碰撞来完成,对于流体来说温度的传递是由分子对流换热来完成。无论是分子碰撞还是对流换热,这势必会破坏浓度的平衡、电场的平衡,在热动力下,分子、离子的渗透力更为强劲,如渗透力大于漆膜抗渗力则意味着防腐失效;如渗透厚度超过道间厚度,则越是致密越是抗渗性好的涂层越容易出现道间起泡。
温差腐蚀的发生还与温度变化导致的基材、防腐涂层的热胀冷缩有关,热胀冷缩是一种形变,形变就意味着物体不能保持原来的形态(尺寸),这多出来的让其形变的力就是物体在受到温度变化后产生的内应力,而内应力的集中及消除往往会集中在物体的薄弱点或形变点(如两个端面的交界处),在应力集中的地方形变会更大,见缝插针的介质渗透起来会更加容易。
温差腐蚀的结果
冷壁效应其实也是温差腐蚀中的一种,不过它多指没有隔热措施的密闭空间的内腐蚀。所谓的冷壁效应就是:介质与涂层的温度差大于涂层与基材的温度差时,腐蚀介质(液态或气态)被迫渗入涂层与基材之间且在低温基材上冷凝,从而形成腐蚀、起泡等防腐失效。
在正常情况下,介质在漆膜上的渗入与渗出是平衡的,而在温差动力下,热端造成的渗透力增强导致渗入速率远超过渗出速率,在渗入量及渗入动力的双重叠加下介质的渗透性增强,再在高温下作用下渗入却难渗出的气液介质体积膨胀,形成鼓包,而鼓包的过程也是卸压的过程,鼓包内的介质在低压下更易冷凝,这也是大家挑开鼓包后是一汪液体的原因。
了解了温差腐蚀、冷壁效应的原理,我们再来分析下如何这种腐蚀。这种腐蚀的根本原因是渗透,那么我们是不是可以:
1. 采用抗渗性强的材料做防腐涂层;
2. 采用加厚防腐涂层来加长渗透路径;
3. 采用鳞片状涂料来制造迷宫效应延长渗透路径。
实际上人们也是这么去探索的,比如用聚脲来加强抗渗性,比如用环氧云母中间漆来形成鳞片结构等等,但测试的结果虽有改善却并没有预测的那么好,温差腐蚀还是发生了。于是,聚脲在使用说明中添加了下面这段限制语句:避免将聚脲应用于存在10%温度梯度且无绝热措施的钢储罐上!
于是人们开始采用环氧玻璃鳞片来厚涂尝试此类防腐,因其能达到毫米级厚度且能衬布,所以效果还是不错的。不过对于强溶剂、含HF酸介质、空间不足的容器或通道等,玻璃鳞片就只能颓然退场了。
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其实,大家只抓住了温差腐蚀是渗透性腐蚀这一要点,没有考虑这种腐蚀是由“温差”造成的!在温差缩小、抗渗性加强的情况下温差腐蚀是不是就会被弱化?比如温度梯度小于10%是不是就能用聚脲了?所以,任何防腐材料的选择和方案的设计都应紧扣腐蚀原因,从根本出手进行防治。如果在这种工况下有一种材料具有下述功能是否能弱化温差腐蚀呢?
ü 涂层致密抗渗性强;
ü 涂层热稳定性高温度变化时形变量小;
ü 涂层导热性高,能迅速平衡内外温差;
ü 涂层具有极强的化学、物理惰性,可耐受酸、碱、盐、有机物的腐蚀;
ü 涂层可厚涂。
显然如果涂层具备上述优点,那么温差腐蚀是不是就会被较好的防治?但这种涂料真的有吗?答案是肯定的,志盛威华陶瓷涂料就具备以上性能!因为它是:
1.采用抗渗性强、化学惰性强、导热系数高的树脂作为成膜物;
2.采用鳞片形、化学惰性强、导静电、导热系数高的颜填料作为功能材料;
3.采用线膨胀系数小且热变形稳定的、导热系数高的颜填料作为防腐骨料;
4.采用不同性能的晶体陶瓷作为功能性调节材料。
作为志盛陶瓷涂料中的一员ZS烟气防腐涂料在脱硫浆液罐、高低温烟道、烟囱中成功替代玻璃鳞片被广泛应用这一业绩,就能充分说明陶瓷涂料在解决温差腐蚀的理论及应用的有效性。
并不是每一种腐蚀都被认知,不是每一种涂料都叫陶瓷涂料!关注我,一起研究、分享更多陶瓷涂料知识吧!
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