高温强酸介质防腐技术

贾万存，郑明海

（山东省金属腐蚀与防腐研究院，山东 济南 250014）

摘　要：在高温（120℃左右）强酸及小分子酸共存介质腐蚀环境下，单项涂装不能满足防腐要求，采用改性硅质胶泥粘贴改性硅质胶液浸渍石墨板衬里涂装技术比较理想。
关键词：防腐技术；改性硅质胶泥（KPI）；小分子酸；石墨板
中图分类号：TG172.6⁺3　　 文献标识码：B　　 文章编号：1004-4620（2005）02-0070-01

        目前在防腐领域，防止强酸、强碱及小分子酸的混合介质在高温下对基体的腐蚀仍是难题。因为高温腐蚀是高温下的氧腐蚀，强酸腐蚀属于电化学腐蚀，小分子酸腐蚀属于渗透性膜下腐蚀、化学和电化学综合腐蚀。对于综合腐蚀介质，防腐要求更加苛刻。模拟试验发现，改性硅质胶泥粘贴改性硅质胶液浸渍石墨板衬里涂装技术比较理想。

1 材料性能及技术指标分析

　　选取的材料为：改性硅酸盐胶泥（KPI）；改性KPI浸渍石墨板；水玻璃灰浆；40%硫酸后处理液。
　　（1）改性硅酸盐胶泥（KPI）：密度2.1~2.2 g/m³；抗压强度大于30MPa；抗拉强度大于2.5MPa；煤油吸收率小于10%。该耐酸胶泥由钾水玻璃改性，磺酰氯、氧化铅为固化剂，外加活性耐酸粉料、糠醛、糠酮树脂、铝盐、聚乙烯粉再改性，按一定比例配成，以提高其抗渗性、密实性及耐强酸性（浓度不限），能阻止HCN、HAC等小分子酸的浸蚀，耐温可达900℃，正常使用温度450℃，成膜后附着力强，与钢铁和陶瓷基体的粘结力大于3MPa，物理、机械性能好，热膨胀率大（线膨胀系数小于10×10^-6），与钢铁基体膨胀系数相吻合。具体指标见表1。

表1  性能对比

　　（2）改性KPI浸渍石墨板：石墨板具有先天反应“惰性”和稳定性，是一种比较好的耐强腐蚀材料，但是由于其表面孔隙大，电子显微镜下粗糙，不能阻挡小分子介质的浸蚀。为此，设计用改性KPI在高压，真空下浸渍，成型后，其耐蚀性优，几乎能耐除热磷酸以外其它所有酸的腐蚀，长期使用温度为-30~420℃。热膨胀系数与普通碳钢相近，并具有较好的物理机械性能。
　　（3）改性KPI灰浆：基本成膜材料性能与改性KPI相同，另外加入耐酸填料，以缓冲其成膜后的机械应力和热应力，作为底层防腐剂与以上两种材料配套使用。

2 施工工艺

　　（1）表面喷砂处理，标准达到HGJ229-91中Sa2.5级；
　　（2）涂刷改性KPI灰浆1道；
　　（3）涂改性KPI胶，采用挤缝衬砌的方法贴改性KPI浸渍石墨板，在大于15℃条件下自然养护20天，使其充分固化；
　　（4）采用30%~40%的硫酸，对灰缝酸化处理，共进行四次，每隔4h一次，以增加其表面的密实度及使用强度。

3 结 语

　　采用透射电镜观察改性KPI复配膜层与钾水玻璃石墨板膜层，对比发现改性KPI膜层耐蚀性较好。改性KPI胶泥衬贴改性KPI胶液浸渍石墨板技术是适用于高温强酸和小分子酸共混腐蚀介质下的良好防腐涂层，可广泛应用于化工、石油、冶金行业。

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