安徽华塑100万吨PVC项目一期工程烧碱装置设备防腐蚀衬里不锈钢热喷涂施工技术措施
1、 工程概况
本技术措施仅适应于安徽华塑100万吨/年PVC项目一期工程烧碱装置5000储罐4台的316L不锈钢热喷涂内衬里。其中两台为32%浓度烧碱,两台为48%浓度烧碱储罐。
碳钢浓碱储罐,由于存在严重的碱腐蚀,罐壁被腐蚀减薄极快,影响了设备的安全、经济、稳定运行,为隔绝铁离子、控制钙镁含量和保证浓碱的纯度,采取防护措施是十分必要的。根据全国各地该行业的防护情况,结合我公司多年来从事设备防护的实际施工经验,针对设备运行的具体情况、工艺参数、结构特点,我们设计制作由底涂+不锈钢层+封闭层多层涂层构成的复合防护层,采用超音速电弧喷涂技术,底层选用具有韧性和结合能力强的稀有金属作为底层预涂;防腐层采用抗腐蚀及氧化,特别是抗碱的腐蚀性能优异,同时塑性及延展性能良好,涂层致密度和结合强度高的316L不锈钢丝材制作防腐涂层;涂层表面采用专用耐碱涂料封孔剂进行封孔,由此制得的复合涂层能够满足防护要求,可大大延长设备的使用寿命。
2、对设备壳体的要求
钢壳应遵守钢制容器标准及《衬里钢壳设计规定》 (HG/T20678-2000)的要求。
喷涂壳体的表面除锈达Sa3级,结构棱角和焊缝处必须采用圆弧形过渡,否则必须用角磨机将其打磨干净。
3、 所选工艺的说明
超音速电弧喷涂工艺灵活,受限制小,可对大型设备进行大面积喷涂,也可对产品局部进行喷涂,可喷涂的丝材品种多,并适用于多种基体,喷涂层功能广、效率高、成本低,除了耐腐蚀、抗磨损外,还能耐高温热腐蚀等。超音速电弧喷涂具有超高的粒子飞行速度、良好的结合强度、极低的孔隙率、涂层致密均匀和喷涂工件不变形等特点,在技术上是成熟的,在工艺上是先进的,其高质量涂层己经获得了用户的广泛好评,是目前国内外该行业对大型设备进行大面积喷涂优先选用的技术。
4、 底层预涂
底层预涂可有效地使基层与防腐层更好的结合过度,采用耐温性能优异,热传递效果好,在苛刻性碱和碱液中具有非常好的稳定性的合金,采用电弧喷涂,形成结合强度高致密底层,预涂厚度一般控制在30~50um,能更有效地阻止腐蚀并缓解排除热应力影响。
5、 不锈钢丝材说明
不锈钢丝材是一种耐氧化、碱、碱化物等的腐蚀以及耐一定冲刷磨损的预合金型涂层材料,在高温下形成致密的氧化膜物质Cr2O3,具有绝好的腐蚀介质屏蔽作用;其中所含的Ni元素具有良好的延展性,使涂层与基体有着几乎相同的热膨胀系数,避免了由于热应力引起的涂层开裂和剥落;所含自融性介质,较一般合金更易雾化,参与制作的涂层细腻,对基体粘结性高、自粘性强、孔隙率低等,是所有金属合金丝材中应用于制作防腐涂层的最佳选择,为目前国内市场上同类产品中最理想的材料,用其作碱金属防腐材料,能起到很好的防氧化、碱化腐蚀等作用。根据国内该行业的防护经验,其喷涂厚度以250-300um为宜,过厚易起皮、开裂,过薄时涂层孔隙率高,孔隙会导致防腐性能下降。
6、 专用耐碱封孔剂说明
该封孔剂为新型专用封闭材料,采用新工艺及纳米级粒子的级配技术精心加工、配制而成,在常温下可快速固化,其抗腐蚀性好,与金属涂层表面粘结具有极强的吸附性和抗热震稳定性,不脱落、不出现裂纹等特点。对金属热喷涂涂层表面进行封闭处理,能有效渗透、浸润封闭涂层孔隙,使整个涂层更致密完整。