概述:
有機非金屬材料作為設備防腐蝕內涂裝使用時,主要應用形式為有機涂料、塑料襯里、橡膠襯里和玻璃鋼襯里等,該類高分子襯里材料的破壞,有化學腐蝕和物理破壞,兩種形式互為影響,在實踐中往往以物理破壞表現(xiàn)為主,比如常常發(fā)生擴散性底蝕(也稱膜下腐蝕)、鼓泡、脫殼、分層、剝離、開裂和脫落等物理腐蝕破壞。究其原因,有以下四個方面。
(1)腐蝕介質在襯里層中的滲透擴散
主要有以下:抗介質分子經過樹脂基體中分子空隙遷移滲入基體;抗介質分子經樹脂中存在的微裂紋、微氣泡的毛細作用下滲入基體;抗介質分子經填料纖維和樹脂間界面孔隙滲入基體。
(2)襯里材料成型時固化反應形成的殘余應力、使用環(huán)境熱應力引起的材料膨脹應力及設備運行時外加負荷和連接螺栓引起的負載應力
內應力來源:①基體固化時的收縮應力;②不同線性膨脹系數的材料界面間產生的收縮應力;③外界的環(huán)境溫度變化引起的熱應力。內應力會時間和空間的延伸而集中,到一定程度就會釋放出來,襯里層就會破壞。
殘余應力,是施工作業(yè)時,材料成型留下的的。它與熱應力一起作用使得材料的界面強度降低,增加微裂紋和界面孔隙,導致終的介質滲透。介質滲透又會反過來促進應力產生,促進裂紋發(fā)展延伸,形成惡性循環(huán)。
(3)設備因設計強度、剛性不足產生震顫或形變引發(fā)的疲勞應力
外力導致的應變,外界的載荷、外力作用變化引起的宏觀應變,位移變化更會導致襯里層的物理破壞。
(4)防腐蝕內襯施工中各種質量缺陷導致的綜合劣化
包括襯里成型的每一個環(huán)節(jié):設計、表面處理、作業(yè)成型、材料配制、質量控制等。在正確選擇耐蝕樹脂、填料的基礎上,主要從加大防腐層厚度、抑制腐蝕介質滲透、減少襯里層殘余應力和熱應力、強化施工質量監(jiān)控等方面入手。
為了解決此類問題,專業(yè)人員在綜合研究、試驗分析有機非金屬耐腐蝕材料腐蝕失效案例的基礎上,研究設計出了具有抗腐蝕介質滲透能力強、固化殘余應力松弛分散性好、對環(huán)境熱應力及負載應力敏感性差的鱗片襯里技術。
其中用于制作鱗片的原料有玻璃、云母、石墨、不銹鋼、滌綸等。因玻璃鱗片制造工藝簡單,造價便宜,適用面寬,故得以迅速發(fā)展,成為鱗片襯里的主要使用材料。
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