換熱器管箱環氧樹脂防腐

王飛，程婭楠，姜紅梅

（北京廣廈環能科技有限公司，北京　１０００８３）

摘要：介紹了化工設備中環氧樹脂內襯防腐工藝及施工方法。環氧樹脂具有化學穩定性好、黏合力強、電性能優良等特點，廣泛應用于化工設備的防腐。
    關鍵詞：環氧樹脂；固化劑；促進劑；稀釋劑；石英粉；玻璃纖維布
    中圖分類號：ＴＱ　０５１．５　　文獻標識碼：Ｂ　　文章編號：１００５－８３７０（２０１３）０５－３８－０３
    環氧樹脂泛指含有兩個或兩個以上環氧基，并在適當的化學試劑存在下形成三維交聯網絡狀固化物的高分子低聚物。常用環氧樹脂為雙酚Ａ型，固化后的環氧樹脂主鏈是醚鍵和苯環，三維交聯結構致密而封閉，即耐酸又耐堿及多種化學物質的腐蝕［１］。
    １　主要原材料
    １．１　環氧樹脂
    環氧樹脂選擇中等環氧值的６１０１（牌號Ｅ４４）環氧樹脂，其性能指標應符合ＧＢ／Ｔ１３６５７－１９９２《雙酚－Ａ型環氧樹脂》的規定。環氧樹脂隨著分子量的降低，分子鏈變短，環氧值升高，黏度降低。分子鏈越小，固化產品硬度越高，柔韌性越低。環氧樹脂黏度越低，流動性越好，消泡越容易。
    １．２　固化劑
    固化劑選用６５１＃ 低分子聚酰胺，其性能指標應符合表１規定。

             
    １．３　稀釋劑
    稀釋劑選擇丙酮，其性能指標應符合ＧＢ／Ｔ６０２６－１９９８《工業丙酮》的規定。
    １．４　促進劑
    促進劑選擇２，４，６－三（二甲胺基甲基）苯酚，簡稱ＤＭＰ－３０，其作用是在常溫下快速固化環氧樹脂圖層，通常２～４ｈ即可達到下一步施工要求。
    １．５　其他輔料
    玻璃纖維布選用無堿玻璃纖維無捻粗紗布，且無蠟，其性能和規格應符合ＧＢ／Ｔ１８３７０－２００１《玻璃纖維無捻粗紗布》的規定。
    調配膩子所用石英粉應為白色或灰色粉末狀精制石英粉。
    ２　環氧樹脂內襯防腐施工
    ２．１　施工條件
    具備下列條件方可進行環氧樹脂內襯防腐施工：
    １）防腐設計及相關技術文件齊全；
    ２）材料、工具、檢測儀器、施工設備等齊備、完好；
    ３）安全防護設施可靠，施工用水、電、氣等能滿足連續施工的需要；
    ４）防腐部件及其附件應安裝完畢，應無損檢測、熱處理、水壓試驗合格后方可進行；
    ５）施工環境條件為溫度不低于１０℃，相對濕度不大于８０％，當溫度低于１０℃時可采取升溫措施，并經檢查合格。
    ６）露天施工時應搭建臨時工棚，以防止灰沙、雨露、曝曬；罐內施工時應通風良好。
    ２．２　表面預處理
    管箱內表面防腐前應進行噴砂除銹，除銹質量應達到ＧＢ／Ｔ８９２３－１９８８規定的Ｓａ２．５級，局部噴砂達不到的地方可采用手工除銹，手工除銹質量應不低于ＧＢ／Ｔ８９２３－１９８８規定的Ｓｔ３級，噴砂完畢應用潔凈干燥的空氣吹掃或用丙酮擦洗金屬表面。
    防腐施工前對管箱表面存在的焊瘤、毛刺、棱角等現象應進行處理。
    ２．３　膠料配制
    配制膠料的容器、攪拌器等工具應保持清潔、干燥、無油污。配制時應按計算用量準確稱量，量具須經檢定合格。每次配料應準確做好記錄。膠料配比如下，環氧樹脂：６５１＃：ＤＭＰ－３０＝１００：３０～５０：３～５，稀釋劑適量。
    稱取定量環氧樹脂（當黏度較大時可采用間接加熱至４０～５０℃），加入適量稀釋劑充分攪拌均勻，待溫度降至常溫后加入定量固化劑和促進劑，并迅速攪拌（邊加入邊攪拌）均勻，配制好的膠料應熟化１０～１５ｍｉｎ后使用，并且應在４０ｍｉｎ內用完，嚴禁將已初步膠凝的膠料繼續使用。
    ２．４　施工工藝
    噴砂除銹→返銹前涂刷底漆（實干）→刮膩子（自然固化２４ｈ）→涂刷第一遍漆、襯第一層玻璃布→（自然固化１０～１２ｈ）修整缺陷→按第一層的方法至要求的層數或厚度→（自然固化１０～１２ｈ）修整缺陷→涂刷面漆→養護［２］。
    １）涂刷底漆及刮膩子
    除銹后的金屬表面應在返銹前均勻地涂刷一道環氧底漆，待底漆實干后對凹凸不平處用膩子刮平，焊縫及拐角處用膩子刮成慢坡或做成圓弧，刮完膩子自然固化２４ｈ。膩子應采用環氧膩子，其配比如下，６１０１樹脂：６５１聚酰胺：石英粉＝１００：４０～４５：２００～３００。   ２）襯布 
    襯布前應根據罐體結構、形狀和尺寸裁剪布料，平面可用整幅玻璃布，復雜部位應放樣編號然后下料剪布，裁剪好的布料不得折疊。
    鋪布前先在基體表面均勻地涂刷一遍膠料，然后鋪貼玻璃布，襯布通常用毛刷刷貼，毛刷應與襯貼的布面盡量保持垂直，每次用毛刷蘸取少許膠料擊布面使玻璃布全部浸透膠料，同時趕盡殘存于布面中的氣體，襯布順序通常為先上后下、先立后平、先里后外、先壁后底。待第一層玻璃布襯完自然固化１０～１２ｈ后處理襯層表面的毛刺、氣泡及流掛，再按上述程序襯至所需的層數或厚度。
    玻璃布搭接寬度不小于５０ｍｍ，上下層的搭接縫應錯開，其距離不小于５０ｍｍ。
    ３）涂刷面漆
    玻璃布貼襯完畢自然固化１０～１２ｈ后，涂刷兩遍環氧面漆，面漆涂刷應均勻，無漏刷、流掛、氣泡等缺陷，表面應平整光滑。
    ４）防腐層養護
    環氧樹脂內襯防腐施工完成后需常溫或加溫固化，常溫固化溫度不得低于２０℃，固化時間不得少于７天；加溫固化時應連續平穩升溫至５０±１０℃，升溫時間不得小于１２ｈ，在５０±１０℃保溫２４ｈ以上，然后自然降至室溫。
    防腐層養護的目的是確保環氧樹脂和聚氨酯充分交連、固化，以達到足夠的機械強度和抗腐蝕的能力。養護期間不得與水和其他腐蝕性介質接觸，加溫養護時嚴禁急冷急熱，切忌局部溫度過高。
    ３　質量檢驗
    ３．１　施工過程中檢驗
    １）防腐表面除銹質量檢驗；
    ２）檢查底漆是否有涂刷不均、漏刷、流掛現象；
    ３）每層玻璃布固化后，應仔細檢查毛刺、氣泡、流掛等現象；
    ４）檢查面漆是否有涂刷不均、漏刷、流掛現象。
    ３．２　最終質量檢驗
    １）外觀檢查
    色澤均勻，平整光滑，無其他雜物，無起鼓、裂紋、脫層、玻璃纖維外露等現象，不得存在直徑大于３ｍｍ的氣泡，否則應將氣泡劃破并修補。
    ２）固化度檢驗
    用手指按摸不粘手，或用棉花蘸丙酮在固化后的防腐表面擦拭３～５遍棉花不能變黃，否則視為固化不完全應返工。
    ３）厚度檢測
    用磁性測厚儀檢查，防腐層厚度應符合技術要求。
    ４）黏合力檢查
    用鋒利的刀刃在３０×３０ｍｍ 范圍內垂直于防腐層割一夾角為４５℃的Ｖ形口，在Ｖ形的頂端用刀刃翹起，以拉不開防腐層或拉開后不露出金屬基體玻璃布、不與樹脂脫層為合格。
    ４　安全、衛生防護條件
    環氧樹脂防腐材料在貯運過程中嚴禁劇烈碰撞，應防止雨淋、日光曝曬和包裝件損壞，不得與酸、堿等腐蝕性物品及易燃易爆品混裝、混放。
    施工現場應有完善的消防設施，施工人員應穿戴防護服、防護鏡、防護口罩、乳膠手套等勞保用品，下班后應進行洗浴。
    罐內施工應強制通風，并應有專人負責安全監護，嚴禁攜帶一切火種進入施工現場。所有電器、開關及照明燈具應采用防爆型。
    施工過程遇頭暈、嘔吐現象應立即撤離到安全通風的地方，嚴重者立即就醫。
    ５　結　語
    環氧樹脂內襯防腐層由底漆、樹脂層、面漆構成。底漆牢固的附著在經預處理的鋼材表面，與樹脂層有很好的黏合力，起過渡作用和防銹作用；樹脂層增加了防腐層的厚度和機械強度，提高了防腐層的整體抗腐蝕性；面漆主要對樹脂層起密封保護作用。
    防腐層的主要防腐成分是環氧樹脂及其輔助材料，因環氧樹脂的使用溫度一般為８０～１００℃，故而本防腐方法推薦的介質使用溫度不超過８０℃，防腐效果良好，在石化、化工等行業取得了廣泛應用。
參考文獻
［１］黃家超，胡高平．環氧防腐涂料在甲醇貯罐中的應用研究［Ｊ］．膠體與聚合物，２０１０（３）
［２］孫曼靈．環氧樹脂應用原理與技術［Ｍ］．北京：機械工業出版社，２００２