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2019-11-29 浏览量:

化工常用设备油漆防腐解决方案

一、化工厂设备

化工生产中为了将原料加工成一定规格的成品,往往需要经过原料预处理、化学反应以及反应产物的分离和精制等一系列化工过程,实现这些过程所用的机械称为化工设备,化工设备一般分为静设备和动设备两大类。

1、静设备:静设备是指安装后处于静止状态即可在生产操作过程中无需动力传动的设备。静设备被广泛地应用与生产中的传质、传热、介质加热、化学反应等各种工艺过程以及储存物料。如各种容器、塔器、反应器、换热器等,静设备部分的投资大约占全厂设备总投资的50%-60%。

2、动设备: 动设备是指有驱动机带动的转动设备,如泵、压缩机、风机、电机以及成型机、包装机、搅拌机等。

二、静设备

2.1、精馏塔:

蒸馏是利用液体混合物中各组分挥发性的差异将其分离的化工单元操作,按照蒸馏方式可以分为简单蒸馏、平衡蒸馏、精馏以及特殊精馏等多种方式。如果进行多次部分气化或部分冷凝,最终可得到较纯的轻、重组分,这称为精馏。精馏塔是进行精馏的一种塔式汽液接触装置,有板式塔与填料塔两种主要类型。在实际生产过程中,精馏操作可分为间歇精馏和连续精馏两种,对于石油化工等大型生产过程,主要是采用连续精馏。另外精馏塔的腐蚀分为低温腐蚀和高温腐蚀两种,

a、低温腐蚀:低温腐蚀的部位多是精馏塔的初馏塔、常压塔和减压塔顶部及塔顶的冷凝冷却系统。腐蚀的原因是原油中含有一定量的氯化物,即使经脱盐后还含有微量镁盐、钙盐甚至钠盐;

b、高温腐蚀:精馏塔的高温腐蚀主要是活性硫和环烷酸导致的,这些物质在低温下是不发生腐蚀的,在其沸点附近特别是无水环境中腐蚀才比较激烈。环烷酸与铁发生反应生成油溶性的环烷酸铁,物理吸附于金属表面,但不易形成保护膜,随油品流动使金属活性表面暴露,特别是流速增大时油品中的杂质对金属表面冲刷,从而出现了沟槽状的腐蚀;精馏塔中环烷酸的腐蚀性能与分子量有关,低分子环烷酸腐蚀性较强,而温度在220℃以下时,环烷酸基本不腐蚀。随着温度的升高,腐蚀性逐渐增强,到270~280℃时腐蚀性较强。温度再升高,环烷酸部分气化但未冷凝,而液相中环烷酸浓度降低,所以这时候它的腐蚀性又下降。到350℃左右时,环烷酸气化速度加快,气相速度增加,所以腐蚀又加剧,直至425℃左右时,原油中环烷酸已基本全部气化,才会对精馏塔的高温部位不再产生腐蚀。

2.2、换热器:

换热器在进行制作时主要是由壳体、传热管束、管板、折流板(挡板)和管箱等部件组成。壳体多为圆筒形,内部装有管束,管束两端固定在管板上。进行换热的冷热两种流体,一种在管内流动,称为管程流体,另一种在管外流动,称为壳程流体。换热器主要有固定管板式换热器、浮头式换热器、填函式换热器和U型管式换热器,而其中固定管板式换热器由于结构简单,造价低,其中列管式换热器虽在热效率、紧凑性、金属消耗量等方面均不如板式换热器,但它却具有结构坚固、可靠程度高、适应性强、材料范围广等特点,因此成为石油、化工生产中,尤其是高温、高压和大型换热器的主要结构形式。

a、介质成分和浓度:浓度的影响不一,例如在盐酸中,一般浓度越大腐蚀越严重。碳钢和不锈钢在浓度为50%左右的硫酸中腐蚀严重,而当浓度增加到60%以上时,腐蚀反而急剧下降;

b、杂质:有害杂质包括氯离子、硫离子、氰离子、氨离子等,这些杂质在某些情况下会引起严重腐蚀;

c、温度:腐蚀是一种化学反应,温度每提升 10℃,腐蚀速度约增加1~3倍,但也有例外;

b、ph值:一般ph值越小,对金属的腐蚀越大;

2.3、空冷器:

空冷器是以环境空气作为冷却介质,使管内高温工艺流体得到冷却或冷凝的设备,一般布置在装置的最顶层。它与水冷相比,其优点是节省了大量的冷却用水,减少了工业地区水的污染问题;第二个优点是节省了工厂的投资和维修费用。它的缺点是占地面积大,造价较高。

2.4、 加热炉:

加热炉是将炉管中通过的物料加热至所需温度,然后进入下一工艺设备进行分馏、裂解或反应等。常用的管式加热炉按其外形结构型式分为圆筒形加热炉、卧管立式加热炉、立管立式加热炉等,管式加热炉一般由辐射段和对流段组成。在辐射段内,高温烟气主要以辐射的方式将加热量传给辐射管。烟气上升进入对流段,在对流段中烟气主要以对流的方式将热量传给对流管。为了提高加热炉的热效率,普遍采用余热回收系统,并采用集中排烟的高烟囱以减少环境污染。

2.5、 储罐:

储罐是用于储存液体或气体的钢制密封容器即为钢制储罐,按结构分类可分为固定顶储罐、浮顶储罐、球形储罐等。50m3以上为大型储罐多为立式储罐;50m3以下的为小型储罐多为卧式储罐,通常用于生产环节或加油站。固定顶储罐是指罐顶为球冠状、罐体为圆柱形的一种钢制容器,制造简单、造价低廉,最常用的容积为 1,000 -10,000m3固定顶罐顶部留有一定容量的气相空间,气相空间大会使罐内储存油品的蒸发损失变大,所以固定顶罐不适宜轻质油品和原油的储存,主要用于储存闪点>60℃的各种馏分、燃料油、煤油、低挥发性及重质油品。

2.6、 反应器:

反应器是实现反应过程的设备,是化工生产流程中的中心环节。反应器按结构大致可分为管式、釜式、塔式、固定床和流化床等类型,精细化工中常用反应釜。固定床是装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。固体物通常呈颗粒状,粒径2~15mm左右,堆积成一定高度(或厚度)的床层。床层静止不动,流体通过床层进行反应,主要用于实现气固相催化反应,如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。流化床是一种利用气体或液体通过颗粒状固体层而使固体颗粒处于悬浮运动状态,并进行气固相反应过程或液固相反应过程的反应器。在用于气固系统时,又称沸腾床反应器。

三、动设备

3.1、泵:

泵是输送液体或使液体增压的机械,它是将电机的机械能或其他外部能量传送给液体,使液体能量增加。石油化工装置用泵主要分三大类,即离心泵、往复泵和旋转泵。

3.2、风机:

风机是依靠输入的机械能,提高气体压力并排送气体的机械。通常所说的风机包括:引风机,鼓风机等。

3.3、压缩机:

压缩机将低压气体提升为高压气体的一种从动的流体机械。化工生产装置中常用离心式压缩机、往复式压缩机等。在离心式压缩机中,气体从轴向进入,由于叶轮的旋转,气体被离心力告诉甩出叶轮,然后进入流通面积逐渐扩大的扩大器中,将动能转化成压力能。

四、钢结构腐蚀

钢结构种类及所处的环境多种多样,即使是同一个钢结构设施,由于其各部位环境的不同,所采取的防腐措施也有所差异。 可分为及室内钢结构件, 这些设施长期处于化工气体、 工业大气、海洋大气、 酸性水及土壤的腐蚀环境下, 要长期使用而不进行大面积维修就要对其进行合理的防腐蚀涂装。 具体的方案须根据腐蚀环境及介质条件而定, 在此我们以大型钢结构的使用环境、各部位所处的介质环境、表面处理的要求、工作状态等进行防腐蚀涂装方案的推荐。

4.1、户外钢结构件:大气环境下的钢结构受阳光、风沙、雨雪、霜露及一年四季的温度和温度变化作用,其中大气中的氧和水分是造成户外钢结构腐蚀的重要因素,引起电化学腐蚀,化工园区空气中含有SO2、CO2、NO2、CI2、H2S及NH3等,这些成分对钢体的腐蚀危害最大,它们可使金属表面钝化膜遭到破坏,且呈酸性,形成酸雨从而加快金属的腐蚀。


4.2、室内钢结构件:常温下钢铁的腐蚀主要是电化学腐蚀。钢结构在常温大气环境中使用,钢材受大气中水分、氧和其他污染物(未清理干净的焊渣、锈层、表面污物)的作用而被腐蚀。大气的相对湿度在60%以下时,钢材的腐蚀是很轻微的;但当相对湿度增加到某一数值时,钢材的腐蚀速度突然升高,这一数值称为临界湿度。常温下,一般钢材的临界湿度为60%~70%。当化工厂车间空气被污染有酸雾时或在沿海地区空气中含盐时,临界湿度都很低,钢材表面容易形成水膜。此时焊渣和未处理干净的锈层(氧化铁皮)作为阴极,钢结构构件(母材)作为阳极在水膜中发生电化学腐蚀。大气中的水分吸附在钢材表面形成的水膜是造成钢材腐蚀的决定因素;大气的相对湿度和污染物的含量是影响大气腐蚀程度的重要因素。

五、碳钢底材表面处理要求

a、除油:喷砂前,除去油脂或探伤拍片留下的润湿剂,按照SSPC-1“溶剂清洁”标准执行;

b、结构处理:二次除锈之前,应当检验结构的焊接和外观,以发现存在的结构缺陷并及时处理:自由边、角应当使用磨机处理 至R≥2毫米。清除所有的焊渣、飞溅和焊豆咬边和气孔应当补焊并磨平,存在的钢材表面翘皮应当磨除,手工焊缝应当打磨处理以减少尖锐的表面存在;

c、外漏钢结构处理:对外露的钢筋和型钢进行表面除锈处理,涂刷环氧防锈底漆二道。准备涂漆的钢材表面要清洁、干燥,无 油脂,保持粗糙度和清洁度直到第一度漆喷涂。所有灰尘要求彻底清理,根据ISO8502-3灰尘量要小于2级;

d、表面处理后4个小时内,钢材表面在返黄前,就要涂漆;如果钢材表面有可见返锈现象,变湿或者被污染,要求重新清理到 前面要求的级别。

六、防腐配套方案

6.1、静/动设备新建防腐方案

腐蚀环境 C4/C5 参考《ISO12944-2017版》
使用寿命 15年以上
表面处理 喷砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1)
涂装部位 碳钢底材设备
油漆涂层 产品名称 产品英文名称 配比 干膜
第一道 环氧富锌底漆 DreamZinc 80 双组份 80μm
第二道 环氧云铁中间漆 DreamCover 150 3:1 100μm
第三道 氟碳漆 DreamDur 22F 4:1 60μm
总厚度 240μm

6.2、静/动设备维修防腐方案

腐蚀环境 C4/C5 参考《ISO12944-2017版》
使用寿命 5年以上
表面处理 手工动力除锈
涂装部位 碳钢底材设备
油漆涂层 产品名称 产品英文名称 配比 干膜
第一道 石墨烯低表面处理油漆 DreamCover 220 Gns 4:1 120μm
第二道 氟碳面漆 DreamDur 22F 4:1 60μm
总厚度 180μm

6.3、耐高温防腐方案

腐蚀环境 C4/C5 参考《ISO12944-2017版》
使用寿命 15年以上
表面处理 喷砂 Sa 2.5 (ISO 8501-1)
涂装部位 高温部位(200~600度)
油漆涂层 产品名称 产品英文名称 配比 干膜
第一道 梦能有机硅耐热底漆 DreamTherm 400A SZ 单组份 60μm
第二道 梦能有机硅耐热面漆 DreamTherm 400B SZ 单组份 60μm
总厚度 120μm

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