一种提高氨水罐使用寿命的防护方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于腐蚀与防护领域，具体涉及一种提高氨水罐使用寿命的防护方法。
【背景技术】
[0002] 氨水罐一般采用普通Q235钢材制作，由多块钢板焊接而成，罐内主要成分为氨 水，27°C时的pH值为9. 3,由于氨水中含有氯离子等腐蚀性介质，储罐使用1年后开始出现 腐蚀穿孔，然后采用补焊技术对其进行维修，罐体一直处于不断穿孔不断维修的状态，氨水 罐腐蚀失效形式为应力腐蚀开裂，主要是由焊接过程中产生的残余应力引起的。
[0003] 目前，关于氨水槽腐蚀与防护方面的报道较少，周金水等人在《焦化氨水槽开裂机 理分析及防护措施研究》一文中指出：由于氨水中存在氏5、C1等腐蚀性介质，且焊缝存在 残余应力，诱发了焊缝热影响区出现应力腐蚀开裂；此文通过采用贴补措施对焊缝进行补 强，提高了储槽的强度，为了防止液氨的应力腐蚀，相关标准如GB 150-1998《钢制压力容 器》、HGJ15-1989《钢制化工容器材料选用规定》等均对压力容器做了相关规定，主要从材 料选择、焊后热处理、添加少量水作为缓蚀剂、控制焊接接头硬度值等方面来控制罐体应力 腐蚀，没有罐体内壁防腐措施的相关规定；邵昀启等人在《液化石油气贮罐开裂分析及防范 措施》一文中指出，可采用在表面喷锌、铝并加涂料封闭的防护办法，或者采用渗铝方法来 延缓或阻止应力腐蚀过程；此种表面喷涂方法固然能有效延缓钢材的应力腐蚀，但成本较 高，尤其是在整个罐体表面进行喷涂，成本更高，本发明主要从氨水罐体选材及焊缝内壁防 腐两方面来进行罐体应力腐蚀控制，兼顾长效性和经济性。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种提高氨水罐使用 寿命的防护方法，该防护方法简单，通过精确氨水罐体的选材及采用防腐涂料对焊缝内壁 进行保护有效提高了氨水罐的使用寿命，使用成本低廉。
[0005] 为了解决以上技术问题，本发明提供一种提高氨水罐使用寿命的防护方法，该防 护方法通过精确，具体如下：
[0006] 步骤一：采用多块钢板焊接制成氨水罐，钢板采用耐候钢Q345qENH ;
[0007] 步骤二：对焊接制成的氨水罐内的焊缝区域涂覆防腐涂料，氨水罐内的焊缝区域 包括焊缝、熔合线及热影响区，宽度为4-8cm，即以焊缝为中心，上下各2-4cm，具体操作如 下：
[0008] (1)先对氨水罐内的焊缝区域进行表面处理
[0009] 结构预处理：
[0010] a、将焊接后焊缝周围的焊接飞溅物用刮刀或砂轮机除去，保持焊缝上深不小于 0. 8_，在焊缝宽度小于深度的咬边进行补焊处理，并打磨光顺；
[0011] b、焊缝的锐边用砂轮打磨成曲率半径为2mm的圆角；
[0012] c、对焊缝表面层叠、裂缝、夹杂物分别进行打磨处理，必要时进行补焊；
[0013] 除油：
[0014] 当焊缝表面有大面积油污时应采用专用清洁剂进行低压喷洗或软刷刷洗，并用淡 水枪冲洗掉所有的残留物；当焊缝表面小面积油污时采用溶剂擦洗；
[0015] 喷砂：
[0016] 进行喷砂处理至钢板焊缝表面处理达到GB/T 8923规定的Sa2V2级；钢板焊缝表 面不便于喷射除锈的部位，手工和动力工具除锈至GB/T 8923规定的St3级；
[0017] 粗糙度：
[0018] 钢板焊缝表面粗糙度达到50~85 μ m，Ry5 (ISO 8503-2);
[0019] 除尘：
[0020] 喷砂完成后，除去焊缝上的喷砂残渣，然后使用真空吸尘器或无油、无水的压缩空 气清理钢板焊缝表面灰尘，清洁后的喷砂表面灰尘清洁度要求控制在不大于GB/T 18570. 3 规定的3级；
[0021] ⑵涂装
[0022] 在对焊缝完成表面处理后，将选用的涂料施工于焊缝上，涂料的施工环境温度为 5-38°C，施工的空气相对湿度不大于85%，并钢板的表面温度大于露点3°C ;
[0023] 涂料施工涂覆的具体工艺如下：
[0024] ①将涂料中的基料和固化剂按体积比4:1充分混合均匀，然后熟化15min后再使 用；
[0025] ②将混合好的涂料刷涂在氨水罐内焊缝区域的表面，刷涂三道，每道干膜为 100-120 μ m，最终干膜后300-360 μ m，每道刷涂之间间隔30h，在涂料刷涂期间保持通风， 涂装好后自然干燥完成对氨水罐的防护。
[0026] 本发明进一步限定的技术方案为：
[0027] 前述提高氨水罐使用寿命的防护方法中，步骤一中采用的，该钢板的屈服强度在 220-350MPa，在氨水中处于钝化状态，钝化区不小于300mv。
[0028] 技术效果，采用耐候钢Q345qENH的钢板代替了原先使用的普通Q235作为制罐材 料能够提高氨水罐罐体的耐应力腐蚀性能，屈服强度要求在220-350MPa之间，保证了良好 的工作，避免了强度太低不能满足氨水储罐力学性能要求，强度太高则增加氨水储罐应力 腐蚀风险，同时也给制罐工作增加难度。
[0029] 前述提高氨水罐使用寿命的防护方法中，步骤二对氨水罐内的焊缝进行表面处理 时，除油步骤中当焊缝表面有大面积油污时采用碱液、火焰处理，并用淡水冲洗至中性。
[0030] 前述提高氨水罐使用寿命的防护方法中，在对氨水罐内的焊缝区域进行表面处理 时，在除油后，喷砂处理前，当氨水罐的钢板焊缝接触氯离子的环境时，对钢板焊缝表面进 行可溶性盐分的检测，钢板焊缝表面可溶性氯化物含量应不大于7 μ g/cm2,超标时采用高 压淡水冲洗除盐分直至达到标准。
[0031] 前述提高氨水罐使用寿命的防护方法中，在涂装时选用的涂料为酚醛环氧高温储 罐专用涂料，该涂料的体积固含量多60%，比重为1. 5-1. 6kg/L，并涂料在完成氨水罐内的 焊缝表面处理后l_4h内施工于焊缝上。
[0032] 前述提高氨水罐使用寿命的防护方法中，该提高氨水槽使用寿命的防护方法，适 用于工作压力为常压，工作温度为60-80°C的氨水罐。
[0033] 本发明的有益效果是：
[0034] 本发明采用防腐涂料对焊缝区域进行保护，由于钢板在氨水中的均匀腐蚀速率很 低，能满足使用要求，罐体的失效主要是焊接过程产生的残余应力导致的应力腐蚀开裂，因 此，没有必要对整个罐体实施全保护，只对焊缝区域实施保护即可，降低了成本，避免浪费 资源。
[0035] 本发明中采用的防腐涂料为酚醛环氧高温储罐专用涂料，此防腐涂料具有耐高 温、耐碱、耐氨、耐氯离子浸蚀等性能，适用于氨水储罐内壁防腐。
[0036] 本发明涂料保护范围应包含焊缝、熔合线及热影响区，宽度为4~8cm，即以焊缝 为中心，上下各2~4cm，保护宽度过窄则会导致焊接热影响区部分区域直接暴露于氨水环 境，降低保护效果；保护宽度过大则会导致施工费用及涂料费用增加，增加保护成本，造成 不必要的浪费。
[0037] 为了保证防护效果，需对施工质量有严格要求，其中干膜厚度及涂层附着力是关 键指标。对于干膜厚度而言，允许有15 %的读数可低于设计值，但每一单独读数不得低于规 定值的85%。涂层厚度达不到设计要求时，应增加涂装道数，直至合格为止；漆膜厚度测定 点的最大值不能超过设计厚度的2倍，涂层体系附着力不小于3MPa，测试方法为拉开法。
[0038] 通过采用耐候钢Q345qENH加酚醛环氧防腐涂料综合防护措施，使得氨水罐的使 用寿命从原来的1年提高至6-7年。
【附图说明】
[0039] 图1为本发明实施例中氨水罐采用耐候钢Q345qENH全浸实验后试样表面显微照 片图示；
[0040] 图2本发明实施例中氨水罐采用Q235钢材全浸实验后试样表面显微照片图示；
[0041] 图3为本发明实施例中氨水罐采用耐候钢Q345qENH与采用Q235钢材在氨水中的 极化曲线图。
【具体实施方式】
[0042] 实施例1
[0043] 本实施例提供的一种提高氨水罐使用寿命的防护方法，该防护方法通过精确氨水 罐体的选材及采用防腐涂料对焊缝内壁进行保护来提高氨水罐使用寿命，该防护方法，适 用于工作压力为常压，工作温度为60-80°C的氨水罐，具体如下：
[0044] 步骤一：采用多块钢板焊接制成氨水罐，钢板采用屈服强度在220_350MPa的耐候 钢Q345qENH，该钢板在氨水中处于钝化状态，钝化区不小于300mv ;
[0045] 步骤二：对焊接制成的氨水罐内的焊缝区域涂覆防腐涂料，氨水罐内的焊缝区域 包括焊缝、熔合线及热影响区，宽度为4-8cm，即以焊缝为中心，上下各2-4cm，具体操作如 下：
[0046] (1)先对氨水罐内的焊缝区域进行表面处理
[0047] 结构预处理：
[0048] a、将焊接后焊缝周围的焊接飞溅物用刮刀或砂轮机除去，保持焊缝上深不小于 0. 8_，在焊缝宽度小于深度的咬边进行补焊处理，并打磨光顺；
[0049] b、焊缝的锐边用砂轮打磨成曲率半径为2mm的圆角；
[0050]