2002年3月长炼科技第28卷第1期
重防腐涂料及其在石油化工
工业中的应用
高红谭正湘
（长岭炼化公司岳阳兴长石化股份公司）（中国石化股份公司长岭分公司信息中心）
摘要：介绍了重防腐涂料的特点和主要品种以及在石油化工工程中的配套应用。提出了防腐涂装质量的控制要点。
关键词：重防腐涂料石油化工应用
前言
由于资源和经济效益两方面的原因，炼厂加工劣质原油的比例增加。长岭分公司原设计以加工轻质、低含硫、低酸值的大庆油为主，到2001年已完全没有大庆油的加工，而以管输原油为主。公司2001年所加工的341.8万t原油中，管输原油加工量为238.5万t，所占比例达70%。
管输原油含硫量近年来呈上升趋势，一般在1.3%（m）~1.5%（m）的范围内，含硫原油的加工面临着防腐的难题。在各种防腐蚀技术中，涂料防腐蚀技术应用最为广泛，因为它具有许多特性。首先，它施工方便，着色性好，适应性强，不受设备面积、结构、形状的限制，重涂和修复方便，费用也较低；其次，它可以与其它防腐措施配合使用（如阳极保护等），便可获得较好的防腐效果。在石油化工工程中更离不开防腐涂料，它既可用于设备内介质防腐，又可用于设备外大气防腐；既可用于设备、构件，又可用于酸、碱、油类等介质的防腐，其使用面非常广泛。
1 重防腐涂料的特点
重防腐涂料是指在相对严酷的腐蚀环境里使用，并能达到比常规涂料更长保护期的一类防腐涂料。现在随着防腐技术的进步，尤其是各种喷涂技术的发展，将重防腐的领域扩展到了特种涂层防腐蚀。重防腐涂料具有如下特点：
①涂层的性能与寿命由腐蚀环境所决定。涂料的选用首先考虑使用环境的特点。石油化工中典型的腐蚀环境有石油化工腐蚀介质（酸、碱、盐）、石油化工大气、酸性气体和氧化性气体、高温多湿环境、污水处理池、油田的高温酸性地下水等。认真分析被保护设施所处的环境，找出主要的腐蚀因素：介质腐蚀、电化腐蚀、高温氧化、高速物流冲刷等是进行防腐设计的基础。
②重防腐是系统工程，必须树立防腐的整体观念。首先，涂料的配套，即底漆—中间层—面漆是涂层设计的基础；其次，底材预处理—施工工艺和管理-涂料和涂装一体化；最后是涂层防腐与热喷涂金属，以及电化学防腐（电流保护和牺牲阳极保护）的整体配套性。
③重防腐涂料要求有较长的保护期，例如普通钢结构要求至少3a以上，储油罐要求5a以上，输油管线一般10a~20a。
④实际应用中，重防腐是与工程联系在一起的。涉及工程设计部门——防腐方案确定和涂料的选型，及涂料供应商的资格确认；防腐工程公司负责施工；涂料供应商提供符合设计要求的涂料并负责施工的技术服务和质量监督。因此单位间的协调和沟通非常重要。
2 重防腐涂料的主要品种
2.1 底漆
底漆是防腐配套体系中最基础的品种。它必须对底材有好的润滑性和优异的附着力，不得存在针孔、砂眼、起泡等涂装缺陷。同时具备牺牲
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阳极、钝化、缓蚀或封闭等防腐功能，与中间层或面漆层间附着良好。具有优良的耐电位性，可与电流保护配套。
底漆包括富锌底漆、钝化型底漆、封闭型底漆、转化型底漆等类型。以硅酸酯水解预聚物或环氧树脂为基料的富锌底漆是防腐期效最长的品种；以红丹、铬酸盐、磷酸盐、硼酸盐等具有氧化或钝化作用的颜料为基础的钝化型底漆是重防腐涂料的重要品种；以云母氧化铁、云母粉、铝粉、不锈钢鳞片等片状原料与氧化铁红等防锈颜料为基础的封闭型底漆具有很好的效果；转化型底漆是近年来国内外开发的将铁锈转化为致密的钝化层一类的底漆。
2.2 面漆
面漆与底漆配套使用，具有保护、装饰以及功能性的作用，不同的使用环境对面漆有不同的要求。各类重防腐涂料的特性比较见表1。
2.2.1 耐炼厂酸盐气体环境的面漆
例如油罐漆的选用，丙烯酸酯和氯化聚烯烃系列涂料逐步取代了醇酸漆；要求5a以上有效期的可采用有机硅改性丙烯酸涂料；丙烯酸——缩二脲聚氨酸等涂料；更高要求的使用常温固化的双组分氟碳涂料。
2.2.2 耐腐蚀介质涂料
腐蚀介质不同，要求的涂层性质也不同。工业污水通常有一定的酸碱度可采用环氧煤沥青与封闭型颜料的组合；埋于地下的管道表面受到盐、碱水的浸蚀，通常用环氧煤沥青与玻璃布涂装防腐；直接接触强酸和强碱的表面最好采用氟碳涂层——可高温固化的用热塑性的氟碳涂料，也可用常温固化的双组分含氟聚氨酯涂层；耐有机溶剂，包括耐各种油类的涂料主要是热固型的环氧、环氧聚氨酯系列为主，例如油舱和油罐内壁大多采用环氧厚涂配套。
2.2.3 特种功能性面漆
种类很多，用量较大的如油罐内壁用导静电面漆（表面电阻106~108Ω）；外壁用的太阳热反射涂料，其反射率大于70%，达到降温5~10℃的目的。3 重防腐涂料的配套
所有的重防腐涂料都是配套使用的。在长期实践中不同的领域积累了丰富的经验，形成不同的配套体系。
选择配套体系时应注意如下几点：
·所选涂料和配套体系在相似应用环境下使用的业绩；
·底漆与面漆的配套性，层间附着力，是否出现咬底、裂纹等涂装缺陷；
·底漆与面漆之间是否需要中间层，涂料的施工性能与施工方法和设备的适应性；
·涂装道数、时间间隔、干膜厚度、单位面积涂装量等基础参数的确定是配套体系的重要内容，当然也包括了最佳性能价格比的选择；
·新制作设备和维护保养用的涂料配套体系也有所不同。
现代涂料技术和涂装设备的发展推动重防腐涂料向高固体分和无溶剂及厚膜涂装（150~400μm/道）的方向发展，但也不是越厚越好，应具体问题具体分析。作为第一道底漆应选择黏度低，润湿性好的涂料。
石化行业本身属于重腐蚀行业，涉及油田采
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油设施——油井、管线、储罐等，炼油厂、石化厂、下游的精细化工厂等接触大量的腐蚀介质，下面介绍石化行业中常用的配套体系。
3.1 油罐的防腐配套
储油罐、原油罐内壁耐100℃以上蒸气清洗，采用特种改性环氧厚涂防锈涂料（＞300μm）。成品油罐可用富锌底漆配套环氧导静电涂层。但航空煤油罐不允许用富锌底漆，一般配套环氧防锈底漆。油罐外壁可采用富锌底漆，环氧或环氧酯云铁底漆配套氯化聚烯烃面漆。近年来，太阳热反射涂料开始应用于成品油罐外部，在夏天可降温5~10℃。
3.2 地下油气管道的防腐配套
管道外壁典型的配套体系是以环氧沥青加玻璃布增强为主，根据不同情况采用2油1布，3油2布等。其中环氧沥青1道厚度为100μm 左右。从20世纪90年代开始，美国成功地将100%固体分聚氨酯聚脲喷涂涂料应用于管道防腐。它具有一次喷涂可达1~2mm，数分完成固化的优点，极大地提高了工作效率。国内已从美国引进了这项技术。此外还有保温输油管线，外壁须涂装环氧或酚醛防锈漆，在现场发泡配套聚氨酯保温层。目前管道内壁，尤其是高温高盐度油水管路的防腐是一个难题。
3.3 换热器内部的耐温、导热防腐涂料
石化厂30%以上的设备是换热器，目前使用的是热固化的环氧氨基或漆酚改性氨基，缺点是涂装难度大，限制其应用范围。开发可常温固化的涂料是当务之急。
3.4 耐高温防腐涂料
耐100~200℃的以改性酚醛，环氧酚醛系列为主；耐200~400℃的以改性有机硅铝粉漆为主；再往上采用有机改性无机或无机黏结剂为基础的耐温防腐漆。
3.5 环氧地坪
近年来，石油化工行业乃至其他行业对地面防腐和装饰要求越来越高，新建车间采用环氧地坪日益增多。有的防腐公司每年可做到上千万元的产值。目前主要是溶剂型环氧为主，应向水性环氧过渡。电子行业还要求配套导静电的面漆。4 重防腐涂料的施工
涂料的施工工艺，底材处理，施工设备和施工现场管理——即涂装比涂料对重防腐涂层的性能的影响更大。因此，涂料供应商除了提供详细的技术说明，派遣现场技术监督之外，与防腐公司施工人员的沟通十分重要。
涂料的防腐效果很大程度上依赖于涂装质量，漆膜防腐影响因素见表2。涂装过程中除要严格执行涂料说明书中规定的施工环境、配比、稀释剂品种和用量、施工间隔等技术条件外，应特别注意以下几方面的控制：
表2 漆膜防腐影响因素
影响因素影响程度，%
表面处理质量50
膜厚（道数）20
予涂及其它因素30
4.1 表面处理
从表2中可以看出表面处理是影响漆膜防腐寿命的第一因素。表面处理中，应严格控制表面清洁度，使之达到规定要求，对表面粗糙度有要求的也应注意控制。任何涂装于表面处理不良的防腐涂料，都难以表现出良好的防腐性能。
4.2 漆膜厚度
表2说明漆膜厚度也是影响漆膜防腐性能的重要因素之一。施工中应分别对湿膜和干膜进行测量、控制，发现膜厚不够，应及时补涂。
4.3 预涂
腐蚀往往最先发生于焊缝和连接处的边角部位，然后扩散。涂装时，对这些部位要特别注意，应先将焊缝边角部位刷涂一遍，然后再进行全涂，这样才能保证防腐效果。
5 结束语
综上所述，重防腐涂料在石油化工的防腐中起着不可替代的重要作用。只要将重防腐涂料合理地进行配套并严格控制涂装质量，防腐工程一定会获得满意的防腐效果。