换热器防腐蚀涂料技术进展

换热器防腐蚀涂料技术进展

换热器防腐蚀涂料技术进展

（阎明久 国家海洋局天津海水淡化与综合利用研究所）

换热器经受介质腐蚀，以及热腐蚀和污垢腐蚀。早期采用酚醛防腐蚀涂料。六十年代推出酚醛－环氧－有机硅三元树脂混配体系，使用超细云母，特别适合水冷器和其他换热器的防腐蚀和阻垢。七十年代以环氧及其改性树脂涂料居主体。论述了上述各类涂料性能。

现代大型生产装置，特别是石油炼制、化工、化肥、化纤等成套生产工程中，各类换热器时刻在履行热能转换和传递的功能。据统计，换热器占整个设备投资的10~40％。

工业的高度发展，能源问题的困扰，使人们对换热器倍加重视，从设计到应用，从改进到保养，许多技术专家都致力于降低成本及提高使用寿命的竞争。其中最令人关注的是换热器的防腐蚀问题，因为换热器不仅有介质腐蚀，还有热腐蚀，甚至污垢腐蚀，如此复杂的腐蚀环境和条件，是许多其它设备难以遇到的。所以，换热器的腐蚀十分严重，其防腐蚀也十分敏感，在某种意义上讲，换热器防腐技术高低往往是一个国家防腐科技水平的重要标志之一。

一、换热器的早期防腐蚀涂料

尽管用高耐蚀的不锈钢制造换热器，使问题大大简化，然而在许多场合人们还是采用涂层技术，特别是涂料技术。四十年代，美国曾将酚醛涂料用于冷凝器。五十年代，苏联和捷克用酚醛清漆加铝粉的色漆保护换热器。酚醛树脂耐腐蚀，耐海水，因此日本这个被海洋包围的国家，首先将该涂料用于海水冷却器。但是，这类涂料脆裂，韧性差，对于换热器是不适宜的，因为急骤的温差可能导致漆膜开裂。后来，美国将醇酸涂料用于冷凝器防护，由于耐水解性和耐腐蚀性不理想，未能产生积极的反响，就退出此领域。

在环氧树脂涂料出现后，防腐蚀涂料发生剧变，其中集多功能于一身的改性环氧涂料，很快为人们接受，在换热器方面的应用也时有报道。Paterson通过实验对比，在五十年代末认为，尽管环氧树脂的改性途径很多，只有用酚醛树脂配合才能兼顾耐水、耐腐蚀和导热性能，适合换热器应用，不久在此基础

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上开发了新型换热器涂料。

二、换热器多功能涂料的崛起

六十年代，现代化大型工业装置增多，换热器的重要性倍增。这时的换热器包括水冷器、冷凝器、冷却器、过冷器、油冷器、外冷器、急冷器、介质预热器、冷冻蒸发器和空分冷却器，形成庞大的家族，因而防腐蚀要求也不相同。

为了适应长期水、汽、湿气介质的作用，许多国家在寻求更有效而经济的防腐蚀涂料。西德Salmen，H连续发表多篇专利，对换热器防腐蚀涂料进行改进，逐步形成多功能的涂料体系。

1960年醇溶酚醛树脂／有机硅酚树脂（20／20），耐温，耐水，耐蒸汽，但不能厚涂，每道10µm（西德专利1071105）；1966年酚醛树脂／环氧树脂／有机硅为基料，填料为25~40％细分散云母，耐腐蚀、耐蒸汽、耐渗透和耐热性能良好，而韧性欠佳（英国专利1007883）；1968年酚醛树脂／环氧树脂／有机硅基料，改用30~40µm级超细云母粉（西德专利1264462）。

总之，Salmen，H在九年时间内对换热器涂料进行了一系列改进，最终形成了酚醛－环氧－有机硅三元树脂混配体系，兼顾了酚醛树脂的耐化学药品性（特别耐酸性）、环氧树脂的强附着力和耐蚀性，以及有机硅树脂的耐水性（疏水性）和耐热性，从而为综合性能的涂料奠定了基础。超细云母更是集耐热、耐酸碱、耐高温高湿之功能，特别是经过超细加工，对涂层的内应力有松弛作用，有利于涂层经受各种苛刻条件的腐蚀作用，特别适合水冷器和其他换热器的防护、防腐与阻垢涂装。这就是西德开发并流行世界的SAKAPHEN涂料，已成功地涂装换热设备30多万m2。

SAKAPHEN涂料耐多种介质的腐蚀，例如无机酸及其盐、有机酸及其盐、各种水处理剂、水（包括饮用水、咸水和海水等）、各类饮料、醇类、苯和芳烃、脂肪烃和菌藻。此涂料可经受蒸汽热冲击，能在－100~＋200℃范围内长期使用，而且电绝缘性能良好，电解质难以渗透，涂层光洁，不结垢。

三、七十年代以环氧树脂及其改性树脂水冷器涂料为主体

水冷器是热交换设备中最多见也最典型的易腐蚀、易结垢化工单元设备。七十年代迅速发展的大型化工、化肥、石油裂解和炼油等装置，使水冷器或油／水冷却器的腐蚀结垢问题更为突出，因此人们从多方面采取措施，促进了水

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冷器涂料的发展。苏联Shigrin V. G等针对各类水冷器进行系统的涂层性能比较和筛选试验确认环氧类型的SP-EK-4涂料之效果最佳。他们认为主要应考虑的因素是耐水，减少膨胀，减少渗透。实际上，除树脂外，填料的选择和搭配也是不容忽视的。西德Kehr J. A注重高填料环氧涂料的研制，针对性地选择硫酸钡、碳酸钙和云母，以提高耐水汽渗透性能，耐沸水性超过一年。

水冷器防腐阻垢涂料，实际上是多功能涂料，既防腐蚀又阻垢，就要协调兼顾涂层的物理性能和耐腐蚀介质性能。因此，单一涂料体系难以奏效。西德1978年报道的一配套体系，很有代表性： …… 此处隐藏：1828字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……