金属热喷涂防腐技术用香料生产设备防腐
孔江波 游 涛
江 西 化 工
内容导读： 香料生产过程中会有些教明显的腐蚀，借助热喷涂涂层，达到了保护设备的作用，该文讲述了热喷涂涂层在香料生产方面的应用。
1． 前言
香料生产过程中有一些介质有较明显的腐蚀性，腐蚀主要来自于水份。生产过程中水份很复杂，大部分为中性或弱酸性。易造成设备的腐蚀，香料生产过程中与物料接触部分多数是采用不锈钢，因此，腐蚀主要是在设备外部及附属设备发生，造成设备外观及生产区面貌不整洁。因此，香料生产企业的设备防腐是影响厂容厂貌的一个重要因素。热喷涂技术是利用一种热源( 如气体、液体燃料或电弧、等离子弧、激光) ，将喷涂材料( 如金属、合金、金属陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及它们的复合材料) 加热至熔融或半熔融状态，通过气流吹动使其雾化高速喷射到零件表面，以形成喷涂层的表面加工技术。铝在高温下熔化，喷到钢铁表面后，在表面形成一层很致密的厚度在几纳米的氧化层。这一层钝化态的铝在化学性质上是很稳定的，可对设备本体产生很好的防腐保护作用。
金属喷涂是将金属线材通过输送装置，以一定的速度从喷枪的中心送出，在喷枪的出口处，被氧—乙炔高温火焰加热熔化，借助周围的高压气流，将熔化的金属线材雾化，即破碎成微细的雾点，喷射、粘结在材料基体表面上，使基体表面形成一层金属覆盖层，以达到保护金属基体、减少腐蚀的作用。材料基体表面喷涂层由于是通过喷射金属颗粒的碰撞、飞溅、不规则变形以及金属颗粒相互粘结、堆积而形成的覆盖层，因而决定了喷涂层的多层鳞片结构以及它的多孔质地。喷涂时金属颗粒越小、喷涂层质地越致密，附着性越好。金属颗粒的大小随着压缩空气压力、喷涂距离与熔化温度的不同而大小不一。金属喷涂依其材料和喷涂操作难易的不同可得到质地不同的涂层。金属铝因其熔化点低、雾化性好、喷涂工艺易掌握、可得到细密度较好的覆盖层。经过喷铝的钢铁组织，表面上形成了 0． 1 －0． 3mm厚的喷涂层，该保护层可经受典型的工业大气及一定温度的考验，能有效地隔绝腐蚀介质的渗透，防止钢铁基体在介质中的电化学腐蚀，铝覆盖层还能不断地为钢铁基体提供牺牲阳极保护，从而保护金属不受腐蚀。
2． 喷涂工艺要求
2． 1 对喷涂的工件的要求
被喷涂的设备、管道等表面必须平整，棱角毛边应磨平滑，焊缝要呈平或圆弧状，无气孔、裂纹和焊瘤，要清除焊接飞溅物，附件的焊接必须在喷涂施工前完成，喷涂后严禁切割和焊接。由于喷涂层与钢铁基体表面是物理结合，表面的粗糙度对铝的结合强度影响很大。应采用石英砂除锈，除去氧化物及其他杂质，达到喷砂表面处理的 Sa2． 5 级( GB 8923) ，并尽快喷涂铝层，最好在 4h 内完成。
2． 2 喷涂施工环境条件
喷涂施工时环境温度应高于 5℃，或设备表面温度高于露点 3℃。在雨天或潮湿的环境中，喷涂作业必须在室内或工棚中进行。
2． 3 喷涂材料及质量要求
( 1) 铝丝: 直径 Φ29． 6 ±3mm，含铝量≥99． 5%
( 2) 氧气: 纯度≥99． 2%
( 3) 乙炔: 纯度≥99． 6%
( 4) 压缩空气应洁净干燥，不含水份和油污，并经过下列方法检查合格后才能使用。将白布或白漆板置于压缩空气气流中 1min，用肉眼观察表面有无油水等污迹。空气过滤器填料应定期更换，及时排放空气缓冲罐内的积液。
3． 喷涂工艺及喷涂操作
容器和管道等工件经喷砂处理合格后，应尽快进行铝层的喷涂，其间隔时间越短越好。对于较大容器应分段操作，但要采取措施，保证喷涂层和喷砂除锈后表面的洁净。铝层厚度以 0． 1 － 0． 3mm 为宜，超过 0．1mm 时应分层喷涂，每层必须交叉排列。施工时喷枪与工件表面垂直，在垂直有困难时，喷枪与工件表面的倾斜度不可小于 45°。喷枪喷嘴与工件表面的距离为120 － 150mm。
热喷铝工艺参数如下:
氧气压力: 0． 4 －0． 6MPa
乙炔压力: 0． 05 －0． 1MPa
喷枪移动速度: 200 －400mm/s
走丝速度: 2． 0 －2． 4m/min
空气压缩机缓冲气体压力: 4 －6MPa
喷涂操作步骤:
( 1) 使用氧气前，应将气瓶出口阀瞬间开放，吹出积尘。使用新胶管或长时间未用的胶管时，也须要吹扫管内尘土。
( 2) 点火前，喷枪总阀全开，除去氧气、压缩空气及乙炔气体的混合物，金属丝伸出喷嘴的空气帽外 10mm以上，并在金属丝不断输送时方能点火。
( 3) 点火后，仔细检查，调整铝丝的输送速度及氧气、压缩空气和乙炔气的压力，直到正常为止。
( 4) 调整喷枪火花的密集度，以便保证熔融铝的细密度，得到较好的喷层和较高的喷涂效率，也可防止工件表面局部过热和喷涂层局部过厚现象。
( 5) 喷涂过程中，不得触摸金属基体表面，以免沾上污迹，影响喷涂层的附着力。
( 6) 喷涂完毕，将喷枪总阀旋回到全关位置，关闭氧气、乙炔气阀门，压缩空气停止压缩，拆除各路胶管，并按说明书保养喷枪。
( 7) 最后在铝喷涂层上涂一层封闭漆，以延长铝层的防腐寿命。
4． 质量检查
铝喷涂层的质量检查包括外观检查，厚度检查，必要时进行孔隙率检查。
( 1) 外观检查。目测或用 5 －10 倍放大镜观察，涂层颗粒细致均匀，表面无杂质、翘皮、鼓泡、裂纹、大熔滴、脱皮等为合格。
( 2) 厚度检查。用磁性测厚仪测量涂层厚度，最小厚度不小于设计厚度的 78%为合格。铝层太薄则保护性差，太厚既浪费材料又易出现质量问题。
( 3) 孔隙率检查。在干燥时，洁净的涂层表面用浸有 10g/1000mL 的铁氰化钾或 20g/1000mL 的氯化钠溶液的试纸覆盖 5 － 10min，试纸上出现的兰色斑点不多于 3 个/cm2为合格。
5． 结论
钢铁表面的热喷铝防腐已是成熟技术，国内也已广泛应用。该技术在香料香精行业的应用却是刚刚起步。在本公司进行了两年的试验性喷涂，取得了良好的防腐效果。
参考文献略
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