摘 要 为解决顺丁橡胶装置溶剂油回收系统的设备腐蚀问题 , 将氟涂料应用于该系统的溶剂油回收中间罐 FA — 205 内部防腐 , 经过 2 年多的使用 , 证明其效果良好。
关键词 氟涂料 顺丁橡胶 溶剂油回收 腐蚀
1 前言
当今世界主要的氟涂料研制国家和地区为美国、日本。近年来 , 为了克服传统氟树脂加工困难、不溶不熔的弱点 , 国外致力于研究开发可溶于有机 溶剂 , 可在较宽温度范围内固化的含氟新型涂料 ,总体而言 , 我国的氟涂料研究水平与世界发达国家相比尚存在一定的差距。而目前尚未见到将氟涂料应用于石化行业设备防腐的相关报道与实例。 针对以上的现状 , 利用氟涂料所特有的化学惰性 , 选择出可室温固化、耐强酸、强碱、盐及溶剂的氟涂料 , 应用到石化行业设备防腐之中 , 就显得尤为重要和紧迫。
我们于 1999 年开始在实验室进行氟涂料的施 工准备试验 , 并于 2000 年将其应用于顺丁橡胶装置的溶剂油回收中间罐 FA -205 , 取得了良好的使用效果。
2 顺丁橡胶装置溶剂油回收系统腐蚀 调查概况
我公司乙烯厂的顺丁橡胶生产装置 , 设计生产能力为年产顺丁橡胶 2 万吨 , 从 1995 年 8 月投入运行至 1999 年 6 月期间 , 各种腐蚀问题不断出现 , 不但对产品质量产生了影响 , 而且严重影响了经济效益。虽然从 1999 年 6 月开始 , 顺丁橡胶装置将 腐蚀严重的溶剂油回收系统中的主要设备和管线 换成了不锈钢 , 但腐蚀问题依然存在 , 在管线、设备 焊缝处因腐蚀造成的泄漏依然频繁发生。
为解决顺丁橡胶装置溶剂油回收系统的设备 腐蚀问题 , 从 1998 年大检修开始 , 我们对该装置的 设备腐蚀情况进行了彻底调查 , 发现溶剂油回收系 统是该装置腐蚀问题较为突出的部位。经过对该 系统腐蚀原因的研究分析后发现 , 产生腐蚀的原因 主要是未参与反应的催化剂在溶剂油中的溶解性 较差 , 遇水发生水解反应 , 生成了氟硼酸、硼酸和氢 氟酸等酸性物质 , 对系统具有相当强的腐蚀作用 , 而且由于溶剂油的强溶剂性 , 使得各种防腐涂料在 该系统中的应用较为困难 , 通过对系统材质进行升级解决以上问题 , 不但一次性投资较大 , 而且未必 会达到理想的效果。随着国内氟涂料研究水平的 提高和生产工艺的不断改进 , 各种类型的氟涂料新产品为解决该系统的设备腐蚀问题提供了一条新 的途径。
通过以上的调查分析 , 结合国内现有氟涂料所 具备的防腐性能 , 我们初步认为在 FA -205 内部可以采用氟涂料进行防腐处理。并于 2000 年 6 月使用了选定的氟涂料在该系统的溶剂油回收中间罐 FA -205 内部进行了涂料防腐施工。
3 氟涂料的性能试验情况
氟树脂结构中含有状态稳定的 F -C 键 , 键能高达 107. 0 千卡 / 克分子 , 而一般的 C -H 键能为 87. 3 千卡 / 克分子。在 C -C 键的骨架上连接的 F 原子 , 其体积恰好充满各 C -C 键之间的间隙 , 极大的屏蔽了影响碳链的其它因素 ; 而且由于 F 原子的极性较强 , 故在整个分子外围构成一个有效的静电保护层 , 排斥了其它极性分子的接近。在涂料工业中使用有机氟树脂配制的氟涂料 , 具有较强的化学惰性。主要是利用有机氟树脂所具有的良好的耐热、电气绝缘、不易燃烧、耐各种化学药品、吸水率低、比重大、耐候性等特点。氟涂料针对石油化工行业的腐蚀现状和趋势是一种很有发展前途的防腐蚀涂料。
根据对国内现有的氟涂料生产厂家的调研情况 , 我们初步选定了 Y 型和 F 型两种氟涂料作为试验对象 , 进行了相关的常规性能评定和耐腐蚀性能试验。
从试验结果来看 , Y 型氟涂料耐温性能良好 , 可在 230 ℃ 以下长期工作 , 在 250 ℃ 以下短期工作 ( 试验在恒温箱中进行了 3 小时 , 涂料颜色变暗 , 但无粉化、开裂等缺陷出现 , 漆膜硬度良好 ), 针对石化行业普遍存在高温介质的特点 , 具有较强的适用性。该涂料对喷砂除锈后的金属基体附着力较好 , 有良好的抗冲击性、柔韧性和一定的弹性。另外 , 在试验过程中发现该涂料表干较快 , 仅需 10 分钟左右 , 有利于施工作业 , 前道漆经 2 小时干燥后即可进行下道漆的涂刷工作 , 设计厚度为 100 μ m 的防腐涂层 1 天即可施工完成。 F 型氟涂料在硬度、柔韧性、耐冲击性、附着力、耐热性等指标上均逊色于 Y 型氟涂料。耐腐蚀性能方面 , Y 型氟涂料有在强腐蚀介质中的应用实例 , 而 F 型氟涂料主要是应用于大型建筑构造物的外防腐 , 提高建筑物及其它外部装饰材料的耐久生和减弱紫外线光化作用的损害等 , 从相关资料来看 , F 型氟涂料尚无在强腐蚀介质中的应用实例。
通过以上工作 , 我们选定 Y 型氟涂料 , 将其用于溶剂油回收中间罐 FA -205 内部的防腐施工。
4 Y 型氟涂料应用于 FA -205 内部防腐的工艺设计与实施
4 . 1 工艺设计及实施
由于 FA -205 内部基体上有较厚的浮锈 , 所以施工中采用机械喷砂除锈的办法进行基体处理 , 然后涂刷五遍 Y 型氟涂料的防腐工艺 , 具体的施工工艺设计及实施过程如下 :
施工工艺设计及实施过程
4 . 2 使用效果
该工程自 2000 年 6 月施工并投用至今 , 一直未出现任何问题。 2002 年 7 月初对其进行了检查 , 发现罐壁液位线以上部位的防腐涂层清洁、完好 , 对罐壁液位线以下部位的防腐涂层进行清扫后 , 发现防腐涂层均完好 , 未再出现腐蚀情况 , 且罐内所挂的表面涂有 Y 型氟涂料的 20 # 钢试片同样保存完好。图 3 、图 4 是进行检查后拍摄的照片。
5 结束语
实践证明 , Y 型氟涂料应用于顺丁橡胶溶剂油系统取得了良好的效果。不但解决了溶剂油回收中间罐 FA -205 内部的腐蚀问题 , 同时也减少了因为腐蚀问题而影响产品质量的可能性 , 取得了良好的使用效果。氟涂料在石化行业的防腐蚀领域是一种很有发展前途的防腐蚀涂料。后续工作中可以考虑在石化行业的其他腐蚀领域有针对性地筛选、应用几种具备高耐蚀性的氟涂料 , 同时对氟涂料应用于石化行业的效果进行研究和总结 , 最终实现减缓并有效控制石化行业部分设备的腐蚀 , 保障石化生产装置安、稳、长运行 , 创造更高的经济效益与社会效益。
