北京志盛威华化工有限公司

一、前言：

我国目前正处于经济的迅速发展时期，对油品的需求量日趋增加，近几年，中国原油加工量和原油进口量迅速增长。为降低原油采购成本，炼油厂采购高含硫含酸原油的数量在增加。该类原油品质差，腐蚀性大，给炼油装置的安全和长周期运行造成严重威胁。

石化生产中换热器约占其工艺设备总重的40%，要占到投资费用的1/5。换热器主要采用碳钢制造，也有部分采用不锈钢、铜与钛等特殊材料制作。换热器的腐蚀要比其它设备更为严重，因为它处于介质的腐蚀、物料的结垢、热量的传导、流体的冲刷等复杂环境之下。一旦防护措施不当很容易发生管束穿孔、结垢堵塞而停工检修更新，造成很大的经济损失。

换热器因结垢、腐蚀致使换热器性能不断下降直至损坏的事件经常发生直接或间接(如：停工检修等)地造成很大的经济损失。近十几年来，尽管换热器的腐蚀与防腐技术有所进展，但总的来说，还跟不上换热器性能研究发展的步伐。志盛威华防腐研究所数据表明，采用高浓度(质量浓度达40左右)LiC1作为换热器除湿剂，可以大大提高换热器性能。遗憾的是,目前一般金属乃至具有较强耐蚀性能的不锈钢均难以承受如此高浓度的LiC1溶液腐蚀,以致不能制造和应用更高性能的换热器。目前，面对腐蚀，一般采用高耐腐蚀金属材料，如：双相不锈钢、哈氏合金、钛、钛合金以及钽、锆等。但是，这些高耐腐蚀材料价格昂贵，制造成本非常高，一般企业难以承受，不利于推广。所以，以低成本开发出高耐腐蚀和高导热性能的涂层用以解决换热器的腐蚀失效问题，具有很好的现实意义。

二、换热器腐蚀条件分析：

换热器防腐涂料主要接触的是液体介质，其耐化学品性能的评价方法与耐候或与大气接触的其它重防腐涂料有很大差别。无机介质主要包括：工业循环水、海水、酸、碱、盐溶液等，有机介质主要包括：各种油品(汽、煤、柴、原油、石脑油、渣油等)、有机溶剂(苯、甲苯、二甲苯)等。耐水性、耐油性是换热器防腐涂料必须具备的特性，通过试验可发现：与海水、酸、碱、盐溶液等相比，解决水介质的渗透性腐蚀更难，可采用沸水连续蒸煮的方法加速试验，能达到连续多日试验后漆膜不起泡、不脱落的，属高品质涂料品种，这也是考察涂料在实际应用中是否耐蒸汽吹扫的关键因素之一。

涂敷耐蚀涂料不仅可以使换热面具有抗冲刷，抗渗透，耐湿变等性能，而且还有隔离金属表面与介质接触和阻垢的作用，在一定程度上可以提高换热器性能和寿命。但是用这种方法存在两个问题，一是涂料耐高温蒸汽性能问题，除ZS-722可以耐温750～800℃之外，目前大部分涂料普遍耐温性能较差，每次检修用高压蒸气吹扫时，涂层容易剥落破坏，所以一般只用于水冷器的防腐。二是涂装工艺问题，换热器换热面积大，形状复杂，很难使涂层在换热面上均匀无孔隙，使用过程中容易造成小阳极大阴极，反而会加速腐蚀，因此往往需要多层涂覆，由此影响换热器导热性能。

    换热器中约有1/3为水冷器，设备内部有着许多腐蚀因素，如温度差、高温、液体中的溶解氧、微生物等。如果防腐蚀问题解决不好，就会造成人力和物力的严重浪费。某些冷却器的腐蚀相当严重，如空压机后冷却器和高压泄放冷却器等，有些厂家因严重的腐蚀不得不每年更换新的设备。

三、志盛威华ZS耐酸导热防腐涂料研发及推荐方案：

北京志盛威华公司通过对石油石化及其他行业换热器多年调研，根据换热管、换热片、导热管、高温模具、裂解管、发热器、散热片等设备器件的实际应用工况，既要在高温酸碱介质耐腐蚀还要有很好的热量传导性的实际现状，研发出以高传导热、红外强热辐射为基础，同时具有耐高温、耐酸碱ZS-722耐酸导热防腐涂料。

推荐方案如下表：

     目前，在国内换热器内外壁最佳的防腐涂料就是ZS系列耐酸导热高防腐涂料，可以在800℃以下使用。抗冲刷、耐磨蚀，传热好，抗结垢采用涂料防护是经济方便的可靠方法。

ZS-722耐酸导热涂料主要性能特点体现：

1、 高导热性：ZS-722涂料采用硅酮树脂、导热石墨等高导热性材料，涂层导热系数高达50w/m.k，比很多金属材料导热系数还要高。所以涂层导热速度快，效率高，能真正实现1℃小温差快速传热。

2、 高辐射率及湍流强化传热：ZS-722涂层黑体热辐射系数可以达到0.92ε，再加上涂层表面光滑，表面能极低，疏水性好，可显著减小传热介质与换热管或板片之间的滞留层，因此强化了湍流传热性。根据客户应用反馈，涂ZS-722涂层的换热器比裸露的铜管传热能力还要高10%以上。

3、 高耐腐蚀性：ZS-722由无机改性螯合成膜溶液和耐酸蚀无机氧化物组成，可以长期耐住其他各种酸碱、蒸汽、油品及溶剂的腐蚀，防腐寿命长。

4、 抗结垢性：由于ZS-722表面光滑，且强化湍流，使污物很难滞留，阻止结垢；而且因传热快，管片表面没有温度累积，也不利于结垢。长期运行后，即便有少量结垢，也属于比较疏松的软垢，可轻松冲洗掉。

5、 动力损耗低：还是由于ZS-722的超疏水性，能降低流体流动时的摩擦阻力，使换热器具有更小的压力差，降低输送流体的动力损耗。

6、 高耐磨性：ZS-722导热防腐涂料含有多种组分的陶瓷功能填料，相互协同赋予了涂层优异的耐磨、抗热冲击性，可以长时间耐气蚀液蚀摩擦和粉料摩擦。

四、ZS-722换热防腐涂料施工方案：

1、基体处理

钢材基体涂装作业前，应去除基体表面的油污、残锈、氧化皮等。所有待涂钢材表面必须喷丸或喷砂达到ISO8501-1(GB8923-88)Sa2.5级要求。局部修补涂层时，钢材表面必须打磨到ISO8501-1(GB8923-88)St3级。表面粗糙度要求控制在25～40μm范围内。

喷丸、喷砂过程中和施工后，钢材表面必须避免油脂重新沾污。喷砂用压缩空气必须装有性能良好的油水分离器。除锈后的钢材必须严格避免重复沾污油脂。质量检查人员和涂装施工人员不可穿戴沾有油污的工作鞋、工作服、手套对未涂装的钢结构进行质量检查和涂装施工。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。

2、混合

  配比：主剂组分∶固化剂组分＝9∶1（重量比，受施工条件及其他环境条件影响固化剂比例会有变化，请以实际施工时涂料包装桶上标明配比为准）,混合时，应在不断搅拌主剂组分的情况下，缓缓倒入固化剂组分。否则，容易结块，我们强烈推荐使用机械搅拌。以使涂料始终处于悬浮状态中。混合后的涂料有效期4-8小时，请根据施工进度安排使用。

   喷涂第二、第三遍时要与上一道工序间隔2-4小时。

3、环境条件

喷涂作业应在除锈后尽快进行，一般不应超过8小时。钢材表面温度和环境温度一般不低于5℃，空气相对湿度不超过85％。

4、涂装

可选用辊筒辊涂、刷涂、压缩空气喷涂（喷涂机口径2.0以上）。

建议底漆喷涂分2遍完成涂装。第一道涂层要薄涂，目的使涂层与基体附着力更好。待上道涂层表干后，再进行下一道涂装。

单道涂层表干时间约为2-4小时，实干24小时以上。