炉架防腐是保障工业设备安全运行、延长使用寿命的关键环节,尤其在化工、电力、冶金等高温、高腐蚀性环境中,炉架长期暴露于复杂工况下,极易因腐蚀导致结构强度下降,甚至引发安全事故。
一、技术原理与腐蚀机制分析
炉架腐蚀的本质是金属与环境的电化学或化学相互作用。在高温环境中,金属表面氧化膜的稳定性下降,加之工业废气中的硫化物、氯化物等腐蚀性介质,易引发点蚀、缝隙腐蚀及应力腐蚀开裂。例如,某石化厂炉架因长期接触含硫烟气,焊缝处出现晶间腐蚀,导致承载能力下降30%。防腐技术需针对具体工况,阻断腐蚀链中的关键环节(如隔绝介质、增强钝化膜稳定性等)。
二、实施流程与关键控制点
(一)表面预处理
1.除锈等级:需达到Sa2.5级(ISO 8501-1),即钢材表面应无可见油脂、污垢,氧化皮、铁锈等附着物几乎清除。某电厂采用喷砂+真空回收工艺,表面粗糙度达40-70μm,显著提升涂层附着力。
2.盐分控制:氯化物含量需低于30mg/m²(NACE SP0178),否则易引发涂层下腐蚀。采用高压淡水冲洗+离子交换树脂吸附技术,可有效降低盐分残留。
(二)防腐体系设计
3.底漆选择:无机硅酸锌底漆因其耐温性(可达600℃)及阴极保护作用,常用于高温炉架。某钢厂试验表明,其耐盐雾性能较环氧富锌底漆提升40%。
4.中间漆与面漆:采用环氧云铁中间漆(干膜厚度≥100μm)+聚硅氧烷面漆(耐温400℃),可形成致密屏蔽层,阻隔腐蚀介质渗透。
(三)施工工艺优化
1.喷涂参数:高压无气喷涂压力需控制在15-20MPa,雾化扇面与基材夹角保持75°-90°,避免流挂与橘皮缺陷。
2.层间干燥:每道涂层需充分固化(如环氧漆表干≤2h,实干≤24h),否则易引发层间剥离。
三、质量控制与长效管理
(一)过程检测
1.干膜厚度:采用磁性测厚仪,每10m²测5点,确保符合设计值(偏差≤±10%)。
2.附着力测试:划格法(ISO 2409)需达0级,或拉拔法(ASTM D4541)≥10MPa。
(二)长效维护策略
1.定期检测:每2年进行红外热成像扫描,定位局部腐蚀点;超声波测厚仪监测壁厚减薄速率。
2.修复方案:对腐蚀深度≥30%的区域,采用机械除锈至St3级后,局部涂覆纳米复合修补材料(如Belzona 1391S),其固化后硬度可达邵氏D85。
炉架防腐需结合材料科学、表面工程及失效分析技术,形成“预处理-涂层设计-施工管控-长效维护"的全链条管理体系。未来,随着智能监测与自修复材料的发展,炉架防腐将向预测性维护方向升级,进一步提升工业设施的本质安全水平。
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