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高温漆性能要求及相应测试标准解析
2018年11月30日    阅读量:17692     新闻来源:阿克苏诺贝尔防护涂料(苏州)    |  投稿

0 引言

高温漆,顾名思义就是为高温下的钢结构提供防腐保护的涂料。其防腐保护性能体现在两个方面:一是对于钢结构所处环境中的水汽等腐蚀物质的屏蔽作用;二是对于高温的抵抗性,保证涂料在高温环境下,仍能牢固地附着在钢结构表面,为其提供防腐保护。

众所周知,钢结构的腐蚀速率与温度、湿度等很多因素相关,其中环境温度是关键因素:温度越高,腐蚀速度越快,对于防腐涂料的性能要求越高中国涂料在线coatingol.com。但与此同时,腐蚀速度又与环境中的含水量成反比,在高温环境中,温度的升高会导致周围环境中含水量的降低,从而使腐蚀速率减缓。试验结果表明:对于开放环境中的钢结构,在150℃以下,环境温度对腐蚀速率起主导作用,在此温度区间内,环境温度越高,腐蚀越严重,超过150℃,随着环境中含水量的降低,腐蚀速率逐渐降低。到了200℃以上,由于环境中含水量极低,其腐蚀性很小。NACESP0198—2010 和EFC 55 标准中认为,如果设备温度处于175℃以下,就需要对其进行防腐保护;如果设备温度高于175℃,其腐蚀速率很低,甚至可以不用防腐保护。

根据以上理论,处于超过175℃的高温环境中的钢结构,可以不用防腐保护。但实际应用中,设备不可能一直在高温环境下运行,由于设备检修和停工的问题,其温度总会降至175℃以下,甚至室温。这种工况决定了不管设备处于多高的运行温度,考虑到检修和停工,都需要对其进行防腐保护。

 

1 国内外高温漆测试标准比较

高温设备运行的特点,决定了防腐涂料对于设备的保护作用主要体现在两点:一是涂层可以耐受高温,以保证在高温环境下,涂层不发生开裂和失效;二是涂层可以耐受常温,特别是低温环境下的腐蚀。目前对于高温漆的测试还没有统一的标准,特别是在我国,对于高温漆没有具体的要求,即使在对高温漆需求最大的石化行业,对于高温漆的配套也仅仅提供了配套指导,而对于涂料性能没有明确要求,通常是在常规性能测试的基础上,测试其耐高温性能。

我国对于高温漆的测试标准比较简单,只是简单测试涂层在高温时的性能。GB 1735—2009《色漆和清漆 耐热性的测定》是耐高温防腐涂料的测试标准。测试方法是在4 块薄钢板上制备漆膜,待漆膜实干后,将3 块涂漆样板放置于设定温度的鼓风恒温箱或高温炉内。待达到规定的温度后,将样板拿出,与原始样板对比,同时检查有无起层、皱皮、鼓泡、开裂、变色等现象。

国际标准ASTM D 2453 对于高温漆的性能测试方法是按标准制作好样板后,将样板置于高温炉中,达到规定的时间后,迅速将样板置于冷水冷却,然后再置于高温炉,反复循环。其整个测试流程如下:205℃(400℉),8 h 后,放入冷水急速冷却;260℃(500℉),16 h 后,放入冷水急速冷却;315℃(600℉),8 h 后,放入冷水急速冷却;370℃(700℉),16 h 后,放入冷水急速冷却;425℃(800℉),8 h 后,放入冷水急速冷却。整个循环结束后,查看样板的缺陷,检查有无起层、皱皮、鼓泡、开裂、变色等现象。同时还建议对高温测试后的样板进行常规耐腐蚀测试。

以上可以看出,ASTM D 2453 的测试方法更贴近实际工况,增加了温度变化和循环的测试过程,同时对于高温测试后的钢结构,建议进行耐腐蚀测试,从而可对涂层的综合保护性能有相对客观的评价。

 

2 保温层下的防腐保护

上述标准都模拟了开放环境中的钢结构的特点,对涂料的防腐性能进行评估。但对于保温层下的钢结构,却没有提出具体要求。其实保温层下的钢结构,由于处于高温高湿的环境,其对于涂料在高温环境中的防腐性能要求更为苛刻。ASTM G 189 针对保温层下的工艺进行了模拟,同时对涂料在高温下的表现进行评估。其测试方法如下:在该标准中,首先为构件模拟了一个高温高湿的环境,如图1、2 所示。


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测试构件选取一段空心钢管,内部有电动加热棒,构件外壁涂覆防腐涂料配套。整个外壁有保温层,同时不断向保温层里补充水分,以维持钢结构表面高温高湿的腐蚀环境。此装置可以控制构件所处的温度和湿度,从而对涂层在各种温度和湿度环境下的防腐性能有一个综合的评估。

 

3 结语

高温设备所处的环境决定了其对防腐涂层的特殊要求,既要保证涂层在高温环境下保持稳定,同时又能在常温环境下对钢结构提供防腐保护,特别是保温层下的钢结构。为了保证涂层在实际应用中的性能,需要在实验室对涂料在高温下的性能有综合的评估。为了保证测试结果准确,需要尽量模拟一个真实环境的实验过程,根据实际应用工况,选择对应的耐高温测试标准。



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