聚脲在不锈钢储罐内壁的应用
聚脲产品因其具有优异的高固含、高弹、耐磨及抗渗透耐蚀耐盐等诸多物理化学性能,被广泛应用于民用建筑防水,工业防腐等领域。目前工业领域的不锈钢储罐内壁的防腐主流材料就是喷涂聚脲。
不锈钢材料自身具有很好的刚性强度和耐腐蚀效果,在一些消防水箱,除盐水箱,海洋设备,化工药剂储罐大量使用;但是不锈钢材料耐盐性能差,盐会对不锈钢材料产生“晶间腐蚀”,造成不锈钢材料强度下降,耐蚀失败,特别是焊缝的开裂,直接影响到设备或者储罐的寿命,甚至带来不可预测的隐蔽性危害。
为延长不锈钢储罐使用寿命及安全,除了改变不锈钢成分,提高其耐盐腐蚀能力外,就是对不锈钢表面进行必要的保护措施。提高不锈钢自身耐盐性能至今还没有什么好的技术,所以目前依然采取的就是不锈钢防腐。传统的不锈钢储罐内壁防腐大部分采取的就是树脂涂料涂刷,树脂鳞片批涂,衬里等工艺方法;但是这些工艺方法存在不环保,不安全,容易脱层等现象,特别是在储罐这种密闭的有限空间内作业,因油性涂料材料内含大量的溶剂或者稀释剂成分,而且闪点很低,容易发生火灾及爆炸事故。如果采用水性涂料,又不能满足防腐要求,而且与不锈钢材料附着力不理想。
种种因素的限制及传统防腐材料的某些缺陷,长期以来不锈钢储罐内壁防腐材料的选择一直困扰着防腐施工人员,自喷涂聚脲在工业防腐蚀领域的应用成功及大量的案列实践,防腐蚀施工技术人员尝试将喷涂聚脲运用到不锈钢储罐内壁防腐,取得良好的效果,并且成为不锈钢耐盐的主流防腐蚀材料。随着海洋工程和海水淡化系统的发展,大量的不锈钢耐海水腐蚀基本上采用喷涂聚脲防腐蚀工艺。
不锈钢储罐内壁防腐,选择聚脲材料(必须在聚脲耐受范围内),为确保防腐使用年限和最佳的耐蚀效果,在施工工艺上需要注意两个方面:一是对于不锈钢表面的处理;二是聚脲涂层配套底漆的相容性及对基层的附着力。不锈钢致密性高,表面非常光滑,具有镜面效果,所以必须对不锈钢表面进行处理,提高比表面积,清理表面油污,增大与底涂的附着力。通过大量实践,笔者建议进行水喷砂,粗糙度40μm左右,这种材料水喷砂与碳钢不同的是无需添加防闪锈剂,因为不锈钢材料遇水不会产生二次返修。表面处理符合要求后,底漆的选择非常重要,必须选择与喷涂聚脲相似相容而且与不锈钢材料具有良好的附着力,这就是聚脲专用底漆。聚脲专用底漆具有很好的耐阴极剥离作用,数据达到【1.5v(65℃正负5℃),48h】≤15㎜,GB/T 3831-2006.附着力(金属表面)11.5MPa ASTM D-3359.需要提醒的就是水喷砂使用的磨料必须选择石榴石,其他磨料可能会对不锈钢材质造成副作用,更加促使晶间腐蚀的加速或者影响底漆的附着力。
不锈钢储罐内壁防腐层干膜总厚度一般为2100μm左右,底漆大约50μm左右,喷涂聚脲2050μm左右。整体不锈钢储罐内壁耐蚀层靠的就是聚脲层,内壁聚脲涂层通常采用的是100%固含量的芳香族聚脲弹性体,其能够耐10%硫酸、10%盐酸、10%氢氧化钠,盐30g/L,盐雾2000h。如果使用到户外露天场所,储罐外壁及所有附件必须选择脂肪族聚脲弹性体,而且还需要覆涂聚脲面漆,避免发生颜色发生黄变。不锈钢储罐内壁依然使用芳香族聚脲弹性体涂层。
随着海洋资源的开发,包括海洋风电、海水晒盐、海洋渔业、海洋矿业、海洋油气业、海洋交通运输业等海洋经济的发展,喷涂聚脲将迎来快速的增长。统计数据显示,2021年我国海洋产业生产总值达到59488亿元,较2020年提升6535亿元。因此,喷涂聚脲除了在不锈钢储罐内壁等工业防腐蚀领域的应用外,海洋产业的聚脲应用前景非常广阔。笔者预测大量的海洋设施(不限于不锈钢)防护将会给喷涂聚脲带来巨大的应用空间。