一、应用背景
造纸企业的管线设备多为露天安装,或者是安装在高湿且带有腐蚀的环境中,阳光、雨雪、昼夜温差腐蚀气体等环境因素带来的对设备腐蚀,不仅影响美观,对安全生产也形成了严重隐患。现场诸多设备的腐蚀中,法兰连接螺栓腐蚀最不起眼,但影响和危害很大。制浆工段大量使用法兰盘,法兰螺栓更是数量巨大,但是法兰螺栓作为关键的连接工件,却常常受到忽视。在日常工作中维修人员为提高对螺栓的保护效果,常常会采用机油、黄油、机油黄油混合油、螺栓保护帽等各种方法(图一)。但因为螺栓安装位置常在不便维护之处,给日常维护工作带来极大不便的同时存在安全隐患。
暴露在法兰盘外的螺栓头部,因易于维护,普遍状态较好。而穿行于两个法兰盘之间的螺杆部分,因位置狭小不易进行护操作,也不易检查,相当一部分螺栓中间存在不同程度的腐蚀情况。特别是上下水平安置的法兰盘,部分连接螺栓中间部分腐蚀严重。作为管道受力连接件,本身极易发生应力腐蚀,腐蚀一旦开始,速度呈进行性加快。一般来讲,具有相同的腐蚀环境、条件,同一法兰盘的螺栓腐蚀程度趋同,当一条腐蚀程度严重的螺栓强度不能承受分担的拉力发生断裂后,该螺栓正常情况下承担的拉力瞬时分担到同一法兰盘的其他螺栓,极易引发其他腐蚀程度相似的螺栓连锁断裂,由此引发管道内部介质大量泄漏。所以,应形成逐年逐处抽查,有计划的更换各工段腐蚀严重的连接螺栓的制度。并责成各车间加强该部位的检查力度,力求及早发现并更换严重腐蚀的螺栓。
二、解决方案分析
1、传统的维护方案
(1)维护油漆解决方案
维修漆是一种硬膜,可直接与基材(一般是环氧或聚氨酯涂料)粘结,法兰存在很多棱角与边缘,传统的油漆系统很难有效地覆盖边缘。虽然加厚涂层可以解决边缘保护问题,但它会密封紧固件,在以后的维护中无法拆卸。
(2)机械解决办法
主要通过保护罩、夹具密封法兰和法兰间隙。通常是不锈钢或塑料材质,装有橡胶密封条,这种保护方法不太灵活,需要储存与各种尺寸法兰完全匹配的外罩或夹具。
(3) 胶带或半固态防腐带解决方案
卷状包装的胶带(如矿脂胶带、蜡质或弹性聚合物的包扎带)通过缠裹在基材表面进行保护。由于半固态聚合物的防水性能较好,这种保护方法可以提供可靠的防腐保护,但是,如果法兰形状复杂,这种材料不仅耗时,而且很难施工。
(4)聚合物密封袋解决方案
密封袋可以完全包裹法兰,其成分由低渗透聚合物、缓蚀剂蒸汽和干燥剂组成,安装简单。但袋端仅用胶带密封,而不是持久有效的机械结合,袋内有大面积的蒸汽空间,容易积聚大量水,在一段时间内也会消耗缓蚀剂。
2、热喷塑技术解决方案
这是一种独特的、可重复使用的热塑型防腐涂层,可有效降低 95%的腐蚀和磨损成本。 这种福世蓝热喷塑材料在常温下不会发生变化且具有柔性,材料使用时,将其放置在经特殊设计的、可搬运移动的装置内熔化为流动性较好的液体,随后喷涂在各种尺寸大小或各种形状的基材表面上,数秒之内即可冷却为固态。材料中含有缓蚀剂成分,喷涂时材料可以深层渗入每处缝隙中、全面包裹结合处,从而为表面提供有效的主动防护。这种福世蓝热喷塑材料可以在喷涂表面周围形成坚韧的、柔性的、不可渗透的壳层,作为一种防腐隔离层,为设备系统提供终生保护。这种热塑防腐型涂层应用快速简便、环保、易于剥离、可回收可重复使用、不含 VOC 或其他有害化学物质。
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