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1、金屬儲罐外部防腐蝕維修技術及應用介紹華衛東 研究員級高級工程師(正高)中核集團北京中核北研科技發展股份有限公司 聲明:聲明:1.1.本人水平有限,不對本人水平有限,不對之處之處請批評請批評指正!指正!2.2.本著善意,將本著善意,將多年工多年工作作經驗經驗呈交流分享,呈交流分享,但不承擔任但不承擔任何法律責任!何法律責任!3.3.請設計時請設計時執行執行最新最新相關相關標準規范!標準規范!內容介紹 單位介紹 金屬儲罐外部維修技術 金屬儲罐外部維修應用關鍵指標 某水性低表面處理防腐涂料強腐蝕環境應用案例單位介紹中國核工業集團中國核工業集團(正部級,央企、10大軍工均第1位,原子彈、核電、核動力)
2、核工業北京地質研究院核工業北京地質研究院(正局級,1959年建院,博士后科研工作站)北京中核北研科技發北京中核北研科技發展股份有展股份有限公司限公司(簡稱中核北研中核北研,軍工央企,董事長院長級領導,總經理正處級)http:/ GB50046工業防腐蝕技術規范(審查專家)GB/T 51082-2015 工業建筑涂裝設計規范審查專家 CECS鋼結構水性防腐蝕涂料應用技術規程(正在編制)GB23445-2009聚合物水泥防水涂料 JC900-2002無機防水堵漏材料JC/T984-2005聚合物水泥防水砂漿 HJ456-2009環境標志產品技術要求 剛性防水材料HJ457-2009環境標志產品技術
3、要求 防水涂料15J012-1環境景觀室外工程細部構造17GL201現澆混凝土綜合管廊17CJ10-1LEAC聚合物水泥防水涂料應用構造CECS城市綜合管廊工程防水材料應用技術規程、(正在編制)CECS金屬屋面防水技術規程(正在編制)CECS裝配被動式混凝土居住建筑技術規程(正在編制)城市綜合管廊工程防水構造(國家標準圖集正在編制)模塊化裝配式鋼結構房屋(國家標準圖集正在編制)CECS 混凝土結構工程滲漏治理技術及驗收標準(正在編制)CECS建筑外墻防水保溫工程技術及質量驗收標準(正在編制)華衛東1974年化工部第一個國內工業防腐標準,蘇聯、化肥,82、95、08華衛東金屬儲罐外部維修技術維修
4、和新建的區別 維修受限非常多!人員(新建有設計院、監理、施工方和業主多方團隊協作,各司其職;維修基本是業主設備管理科室幾個人承擔設計監理職責、一專多能、施工多數外包施工隊)環保(三同時監測、三廢處理、清罐問題)安全(人身和火災)施工:施工周期(安全檢查)、施工條件(腳手架、吊籃)、除銹措施、施工工藝 材料選擇、罐外地上部分、罐外地下部分(不能)結果:新建比維修使用年限長安全大檢查背景下:少量銹蝕,形象崩塌黑玫瑰設計是基礎設計是基礎材料是關鍵施工是保證施工是保證僅討論罐外維修涂裝,不含陰極保護、外盤管;維修涂裝:維修涂裝:3 3分材料分材料7 7分施分施工工,如何把控如何把控施工質量,如施工質量
5、,如何選擇適合的何選擇適合的材料材料等設計:標準多,材料多,新建多,維修少重點參考3個國內標準1個國際標準ISO12944:2017 GB/T50046-2018工業建筑防腐蝕設計標準(5次新版,36年工程實踐,設計原則、材料配套、施工要點,不針對金屬罐)GB50393 鋼質石油儲罐防腐蝕工程技術規范(專業鋼質儲罐,不同罐體,不同部位設計、材料、施工均有針對性,沒有維修內容)T/CECS667-2020鋼結構水性防腐蝕涂料應用技術規程(最新的水性涂料應用標準,9月1日實施,環保維修的發展方向)ISO 12944:2017Paints and varnishes-Corrosion protec
6、tion of steel structures by protective paint systems色漆和清漆-防護涂料體 系對鋼結構的防腐蝕保護 ISO 12944-2水、土壤和大氣腐蝕環境ISO 12944-9 海上建筑及相關結構CX和Im4極端環境 綜合ISO12944,儲罐多在沿?;^:罐外地上部分處于C5環境,主要是大氣腐蝕 罐外地下部分處于Im3環境,主要是高礦化度地下水腐蝕材料選擇:水性涂料、油性涂料、低表面處理涂料 水性涂料:VOC比油性低,相對環保,適合維修領域,蓬勃發展,品類多,質量良莠不齊,其中水性丙烯酸、水性聚氨酯、水性環氧化工行業標準耐久性指標偏低,多數適用C1
7、-C4環境中,材料選擇:油性涂料、水性涂料、低表面處理涂料 油性涂料:傳統產品,耐久性強,品類眾多,VOC極高,維修使用環保壓力大,基礎處理Sa2.5或St3 低表面處理涂料:無法用噴砂等方法徹底除銹的鋼鐵表面防護涂料,帶銹涂裝用水性底漆、低表面處理環氧涂料等、適合儲罐維修、工期短、粉塵污染低等、產品單一,沒有完整底、中、面系統,需要考慮相容性、耐久性施工重點安全、環保、質量 安全:人身安全(施工人員):噴砂工藝過程消除靜電(防靜電服)、電氣作業安全、起重腳手架作業安全等;安全繩、防塵設備、金屬儲罐防腐蝕施工應由具有防腐工程專業承包資質,火災安全:防腐材料存儲和施工過程防火、防爆、防雷安全措施
8、,從事儲罐防腐蝕施工人員應熟悉國家、行業、企業相關的有毒、有害、易燃、易爆、腐蝕性等化學品的安全技術和勞動保護、衛生等方面知識施工重點安全、環保、質量 環保 防腐蝕涂裝三廢(水、氣、固)治理,在線監控超標,廢氣收集 防腐產品環保影響施工人員及管理者健康(VOC200g/L-300g/L)施工重點安全、環保、質量 施工質量 施工條件:環境溫度(露點),雨、雪、霧、大風等,施工機具準備:噴砂壓縮空氣應干燥潔凈,不得含有油污和水:將白紙置于壓縮空氣流中1min,表面用肉眼觀察無油、水等污跡施工重點安全、環保、質量 基礎處理:采用拋丸或噴砂除銹、手工或動力工具除銹;也可采用超高壓水噴射除銹、轉銹除銹劑
9、除銹。噴射或拋射除銹后的表面粗糙度宜為40m-75m,并不應大于涂層厚度的1/3,噴砂壓縮空氣壓力、噴射角、噴射距離、磨料粒徑,超高壓水噴射壓力調整(人身和設備安全),轉銹除銹劑使用方法和材料相容性施工重點安全、環保、質量 配料:比例、均勻、熟料時間 施工:除銹后4小時內完成底涂,嚴控涂裝厚度均勻度、漏涂、流掛、嚴重腐蝕部位預處理等要點 防腐成功:設計+材料+施工(細節決定一切)防腐失效:千里之堤潰于蟻穴金屬儲罐外部維修應用關鍵指標如何簡單高效選擇防腐涂料 1耐久性長 2性價比高 3低表面處理 4環保VOC低 5容易維修 6施工工藝簡單,施工速度快 7有無火災隱患ISO 12944-1防腐蝕涂
10、料耐久性ISO 12944-6 中性鹽霧與耐久性關系中性鹽霧、浸水、循環老化C5環境下耐久性與耐中性鹽霧對應關系 耐中性鹽霧 耐久性 480h-720h 不超過 7年 720h-1440h 7年-15年 1440h 15年-25年 儲罐地上部分防腐涂料耐中性鹽霧達到14401440小時小時,理論壽命15年-25年(維修周期小于理論壽命維修周期小于理論壽命)ISO 12944-6 中性鹽霧與耐久性關系中性鹽霧、浸水、凝露Im3環境下耐久性與耐中性鹽霧對應關系 耐中性鹽霧 耐久性 720h-1440h 7年-15年 1440h-2160h 15-25年 2160h 25年以上 儲罐地下部分防腐涂料
11、耐中性鹽霧達到21602160小時小時,理論壽命25年以上(維修周期小于理論維修周期小于理論壽命壽命)名稱名稱水性丙烯酸水性丙烯酸水性聚氨酯水性聚氨酯水性環氧水性環氧耐中性鹽霧48-96h(III-型)400h300h96h(I型)執行標準HG/T4758-2014HG/T4761-2014HG/T4759-2014耐中性鹽霧遠小于720小時,無浸水、凝露測試水性丙烯酸、水性環氧和水性聚氨酯在C5環境使用壽命7年以下 SY/T0320-2010鋼質儲罐外防腐層技術標準中無浸水、凝露測,耐中性鹽霧要求如下:丙烯酸聚氨酯涂料、交聯氟碳涂料、環氧富鋅涂料、聚硅氧烷涂料、無機富鋅耐中性鹽霧1000h
12、氯醚涂料、氯化橡膠涂料、高氯化聚乙烯涂料耐中性鹽霧500h 環氧類涂料、酚醚改性環氧涂料無耐中性鹽霧測試項 參照ISO 12944,C5環境中耐中性鹽霧500h理論壽命不超過7年,耐中性鹽霧 1000h理論壽命7年-15年耐久性結論 防腐蝕涂料通過中性鹽霧測試防腐蝕涂料通過中性鹽霧測試數據越數據越高相同情況下耐久性越高相同情況下耐久性越好!好!水性涂料和部分油性涂料耐中性鹽霧效果相當,幾種油性涂料耐中性鹽霧稍好 性價比高:人工+材料+設備+施工+使用壽命綜合考慮 低表面處理:水槍清洗(帯銹涂料)St2(低表面處理)St3(手工)Sa2.5(噴砂)環保VOC低:10g/L 50g/L 80g/L
13、 120g/L 200g/L 300g/L 400g/L(400g/L約每噸400公斤揮發性有機化合物)容易維修:參考涂料生產廠說明書+表面處理 施工工藝簡單,施工速度快:參考涂料生產廠說明書 有無火災隱患:參考涂料生產廠說明書結論:維修步驟 一、確定腐蝕原因 二、確定使用年限 三、確定現場施工條件(安監+環保)四、產品性價比(清罐+表面處理+人工+材料+設備+施工+使用壽命)五、選擇產品 六、嚴格施工工藝 七、驗收某水性低表面處理防腐涂料強腐蝕環境應用案例 某鍍鋅酸洗車間現場酸霧彌漫,原防腐為6月涂刷一次仍無效 某鍍鋅酸洗車間防腐樣板 與嚴重銹蝕鋼材對比 2015翻建主體鋼結構表面采用某水性低表面處理防腐涂料,行吊車、部分鋼材和基座未采用 2019年回訪某鍍鋅酸洗車間 某鍍鋅酸洗車間酸味彌漫 對比主體鋼結構表面與行吊車、部分鋼 材和基座,水性低表面處理防腐涂料優異 該水性低表面處理防腐涂料耐中性鹽霧達到1000010000小時小時,遠超ISO12944中C5環境1440小時,理論使用壽命遠大于15年-25年 該水性低表面處理防腐涂料可以為金屬儲罐外部防腐維修提供一種解決方案。