摘要：國內大型高爐的高爐煤氣除塵一般采用的都是干法，煤氣管道內壁腐蝕嚴重，其中冷凝水中累積的氯離子滲透腐蝕性強，普通的防腐材料起不到根本效果。重防腐蝕材料中適合高爐煤氣管道防腐的可選材料主要有：乙烯基酯樹脂鱗片材料(VEGF)、環氧涂料、環氧膠泥、聚脲。對這四種材料實驗進行耐腐蝕性能比較，確定乙烯基酯樹脂鱗片材料最為優異。乙烯基酯樹脂玻璃鱗片材料(VEGF)具有耐腐蝕性強、耐溫性好、抗滲透能力優異以及施工工藝性好等特點。根據VEGF材料工藝適用性不同，可以考慮不同的防腐結構及施工工藝，從而使VEGF材料可以更好地應用于高爐煤氣管道內壁防腐蝕。
關鍵詞：VEGF材料;乙烯基樹脂;高爐煤氣;管道;防腐蝕
0前言
近幾年，在大型高爐上高爐煤氣干法袋式除塵技術得到廣泛應用。與傳統濕法除塵相比，干法袋式除塵具有節水、節電且投資少等優點，但經干法除塵的高爐煤氣對管道內部的腐蝕嚴重，干法除塵時噴淋塔前管道冷凝水掛片的腐蝕速率比濕法除塵的腐蝕速率高兩個數量級(大約是50倍)，因此普通的防腐形式(如環氧煤瀝青等)已起不到作用¨’2 J，需要針對使用介質特點和腐蝕原因分析尋找一種可靠、長效的重防腐材料。乙烯基酯樹脂玻璃鱗片(vinyl ester resin glass flake，簡稱VEGF)復合材料做為重防腐材料的重要首選，在經過多個高爐煤氣管道防腐工程的驗證之后，已被確立為目前高爐煤氣管道內壁防腐的最佳選擇。
l 高爐煤氣管道內壁腐蝕特點及防護材料比較
1.1 高爐煤氣管道內壁腐蝕特點
高爐煤氣管道發生腐蝕的部位主要是管道和設備的底部，波紋管下部的波峰上，而且腐蝕均為由內部發展到外部的點腐蝕㈨。由于濕法除塵可以通過文氏管或洗滌塔將煤氣中的腐蝕性成分(如sO：、s03、cl：、H：s等)通過溶解或反應去除，而干法除塵的腐蝕性成分只能隨煤氣的流動進入下道工序，并可以伴隨著煤氣的降溫、水分的析出而進入冷凝水，形成高腐蝕性的斟3|，大量留存的煤氣冷凝水在局部有時能達到煤氣管道的四分之一高度。對于高爐煤氣冷凝水的化學分析結果見表1(取自某鋼廠煤氣管道后半段軋鋼區)。
上述實驗表明，VEGF材料最適合高爐煤氣管道的內壁防腐。
2 VEGF材料特點及應用介紹
2.1 VEGF材料的特點㈨
VEGF材料是以乙烯基酯樹脂為主材加入10%～40%片徑不等的玻璃鱗片等材料配制而成的。VEGF在材料施工完畢后，扁平型的玻璃鱗片在樹脂連續相中呈平行重疊排列，從而形成致密的防滲層結構。腐蝕介質在固化后的膠泥中的滲透必須經過無數條曲折的途徑，因此在一定厚度的耐腐蝕層中，腐蝕滲透的距離大大地延長，相當于有效地增加了防腐蝕層的厚度。
所以，針對高爐煤氣管道內壁防腐的VEGF材料具有以下特點：
(1)耐腐蝕性能好。采用耐高溫、耐含氯等化學介質的酚醛環氧乙烯基酯樹脂;
(2)較低的滲透率。鱗片涂層的抗水蒸氣滲透率比普通環氧樹脂涂料高6～15倍;
(3)涂層具有較強的黏結強度、附著力和抗沖擊強度，涂層不易產生龜裂、分層或剝離;
(4)耐溫(熱沖擊)性能較好。鱗片涂層的線膨脹約為11.5×10～m/m·℃，鋼鐵的線膨脹系數為12.0×10～m/m·℃，兩者之間比較相近;
(5)耐磨性好。鱗片涂層在固化后的硬度較高，且有韌性;
(6)工藝性較好。具有當場配制和室溫下固化的特點，解決低溫氣候的固化問題和施工間隔時間的問題;另具有修補性好的特點，在VEGF材料涂層使用幾年后，若出現遭損壞的情況，只需在該處作簡單的處理即可進行修復，并可繼續使用而不影響使用性能。
2.2 VEGF材料涂層成型工藝
VEGF材料根據施工工藝的不同主要分為兩種，即VEGF膠泥和VEGF涂料。其中的VEGF膠泥，主要適合抹涂(鏝刮)工藝，其特點是一次性成膜厚，而VEGF鱗片涂料則根據工藝的區別又可分為噴涂型和刷(滾)涂型。這幾種材料的涂層成型工藝參數對比見表3。
2.3 VEGF在高爐煤氣管道防腐中的應用形式
2.3.1基本情況
在高爐煤氣管道實際應用時，考慮防腐成本防腐厚度及結構一般按表4處理。
2.3.2具體結構
根據VEGF材料的工藝性能不同，主要存在三種不同的成型工藝：抹涂、滾涂和噴涂，因而在高爐煤氣管道防腐實際應用時就又有三種對應的不同結構。
2.3.2.1 VEGF鱗片膠泥2 mm結構該結構主材采用VEGF膠泥，使用鏝刮工藝，結構為1底2中1面，如圖1
該結構的優點是：施工方便，對工人操作要求稍低，涂層厚度可以做到較厚;缺點是：用人工多，涂層厚度難以保證均勻，外觀欠缺美觀。
2.3.2.2 VEGF涂料1.5 mm結構
該結構主材采用適用滾涂工藝的VEGF涂料，結構為l底4中1面(滾涂)，如圖2。
該結構的優點是：施工方便，對工人操作要求低。涂層比較均勻，比較美觀;缺點是：用人工多，涂層次數多，因由涂裝間隔要求而工期耗時多。
2.3.2.3 VEGF鱗片涂料結構
該結構主材采用適用噴涂工藝的VEGF涂料，結構為1底2中l面(噴涂)。如圖3。
該結構的優點是：施工方便，涂層均勻、美觀：缺點是：設備投資多、對工人操作要求高。
3 VEGF的實際應用案例
首鋼遷鋼2號高爐，爐容2 500 1533，高爐煤氣管道內壁防腐蝕主材料采用VEGF材料(乙烯基樹脂玻璃鱗片涂料)，運行半年后從管道外觀看無腐蝕漏水、漏氣現象，進人管道內檢查確認管道內壁防腐涂料完整，無鼓泡玻璃現象，運行狀況良好”1。首鋼京唐鋼鐵廠特大高爐，爐容5 500 m3，高爐煤氣管道內壁防腐蝕主材料采用VEGF材料(乙烯基樹脂玻璃鱗片膠泥)。其做法為：對管道內壁經過相應金屬處理后，采用乙烯基樹脂底涂，80一100斗m，中間涂料為乙烯基樹脂玻璃鱗片膠泥，厚度為800～1 000 Dm，乙烯基樹脂面漆，厚度為80一100“m。對煤氣溫度120℃以下管道，涂層厚度為300¨m。該工程于2009年5月22日正式投產，2010年1月進入管道內壁檢查，涂層表面完整，沒有起層現象，管道外壁也未見腐蝕穿孔滴水現象，保護效果顯著”1。
4結語
試驗和實踐證明，VEGF材料應用于高爐煤氣管道內壁防腐是可靠、有效的，值得大力推廣。具體到VEGF材料因由三種不同的成型工藝：鏝刮、滾涂、噴涂，這三種工藝和結構各有優缺點，考慮到作業面窄、作業量大以及對涂層性能的較高要求，推薦使用噴涂(高壓無氣)的工藝和結構。
參考文獻
[1]楊鎮，楊倩字，鄧萬里，等高爐煤氣管道快速腐蝕問題探討[J].世界鋼鐵，2010，10(5)：54—56.
[2] 吳嬡.首秦公司煤氣管道及附件內壁腐蝕原因及防腐措施[J].設計通訊，2006(2)：38—40.
[3] 黨東紅，郜來森.干法除塵高爐煤氣防腐問題探討[J].冶金動力，2007，124(6)：24—25.
[4]李志峰，張寧國.王瑞真.高爐煤氣管道防腐研究[J].萊鋼科技，2010，148(4)：46—51.
[5] 于玉良，韓渝京，肖慧敏，等.高爐煤氣管道內壁防腐蝕涂料的試驗與應用[J]腐蝕與防護，2010，31(12)：954—956.
[6] 曾邵.王天堂，陸士平燒結煙氣脫硫裝置的耐蝕材料選擇及結構設計探討[J].燒結球團，2011，36(4)：53—58.
[7] 曹勇杰，袁琦.肖慧敏干法除塵工藝高爐煤氣管道內防腐復合技術[J].冶金動力，2009+136(6)：56—57.
摘要】水性環氧涂料是由水性環氧樹脂與復合型改性聚酞胺樹脂及其它輔助材料配制而成，不含有機溶劑。用內標法測定水性環氧涂料中的苯、甲苯含量，苯的百分含量為0.17%、R S D值為0.60%，加標回收率范圍為99.23%～99.41%，甲苯的百分含量為0.29%、R S D值為0.42%，加標回收率范圍為99.63%～99.82%，符合G B/18581-2001《現行涂料安全標準》中規定的苯、甲苯含量≤0.3%，加標回收率范圍在98.0%～102.0%范圍內，此涂料符合國家標準。該法簡單，易于操作，且靈敏度高、重現性好，可被推廣使用。
【關鍵詞】水性環氧涂料 含量測定 毛細管柱氣相色譜法
水性環氧涂料是由水性環氧樹脂與復合型改性聚酞胺樹脂及其它輔助材料配制而成，近年來，有關環境污染限制的法律與法規相繼出臺，其中涉及涂料行業的就有V O C的排放限制，由于傳統的溶劑型涂料中的V O C不僅對環境造成污染，而且對人體危害極重，國家嚴格限制V O C的排放。采用毛細管柱氣相色譜法測定水性環氧涂料中的苯、甲苯，該方法準確性好，回收率高，重現性好、精密度高，并且操作簡單，是一種經濟實用的方法。為該涂料生產中的質量控制提供了理論依據基礎。
1 實驗部分
1.1 儀器、試劑
S p-6890氣相色譜儀(柱溫：180℃;檢測室溫度：170℃;燃氣流量:0.8mL/min。
氣化室溫度： 1 6 0 ℃ ; 載氣流量：
0.8mL/min);
E L204電子天平;K Q-300D E型數控超聲波清洗器;
內標物：異丁醇(分析純);校準化合物：苯、甲苯(色譜純);
稀釋劑：乙腈、甲醇(色譜純)、正丙醇(色譜純);
水性環氧涂料樣品。
2 實驗結果與討論
2.1 氣相色譜儀最佳參數的確定
柱溫為170℃，色譜峰擴張并有拖尾，溫度過低;柱溫為1 9 0℃，分配系數變小不利于物質的分離， 溫度過高; 柱溫為1 8 0℃，峰形不擴張無拖尾，物質完全分離，故柱溫為180℃為最佳。
氣化室溫度為1 7 0℃，和其它譜圖比較，色譜峰數目有變化，重現性差，溫度過高;氣化室溫度為140℃，峰型不規則，溫度太低;氣化室溫度為160℃，該溫度的色譜圖，峰型正常，峰數不變，故氣化室溫度為160℃為最佳。
2.2 相對校正因子試驗結果
2.2.1 苯的相對校正因子的測定
分別稱取苯的質量為0 . 0 2 0 7 g ，0 . 0 2 1 8 g ， 0 . 0 2 1 3 g ， 內標物的質量為0.0219g，0.0205g，0.0217g，測得苯的峰面積分別為1 9 8 1 5 . 9 4 5，2 0 1 0 3 . 1 0 9，1 9 7 7 2 . 1 4 4 ， 內標物的峰面積分別為19811.637，17892.699，18947.140，求得苯的相對校正因子為0.945。
2.2.2 甲苯的相對校正因子的測定
分別稱取甲苯的質量為0 . 0 2 0 6 g ，0 . 0 2 2 0 g ， 0 . 0 2 1 7 g ， 內標物的質量為0.0219g，0.0205g，0.0217g，測得苯的峰面積分別為1 8 8 0 4 . 4 7 8，1 9 2 7 9 . 0 3 7，1 8 9 8 5 . 2 1 0 ， 內標物的峰面積分別為19811.637，17892.699，18947.140，求得甲苯的相對校正因子是0.995。
2.3 加標回收率試驗結果
樣品中苯的測定值為0.16g/k g，甲苯的測定值為0.28g/k g，加入苯標樣量分別為0.0122 g、0.0231g、0.0326g, 加入甲苯標樣量分別為0.0106 g、0.0210g、0.0311g,加標后苯測定值分別為1.37 g/k、2.46g/k g、3.40g/k g，甲苯測定值分別為1.34g/k g、2.37g/k g、3.38g/k g，得苯的加標回收率為99.23%～99.41%，甲苯的加標回收率為99.63%～99.82%。
2.4 內標法試驗結果
稱取樣品的質量分別為2 . 0 0 8 1 g 、1.9989g、2.0119g，稱取內標物的質量分別為0.0216g、0.0207g、0.0231g，得苯的峰面積分別為2 6 7 4 . 9 8 1、2 6 1 6 . 5 0 9、2961.351，甲苯的峰面積分別為4511.419、4330.195、4876.178，內標物的峰面積為16479.233、15332.637、19107.531，從而得苯的平均百分含量為0 . 1 6 6 %，R S D值為0.62%，甲苯的平均百分含量為0.292%，R S D值為0.42%。
3 結論
毛細管柱氣相色譜法測定水性環氧涂料中苯、甲苯含量，操作簡單，精密度、準確度高，通過查閱G B/18581-2001《現行涂料安全標準》中的規定苯和甲苯含量限度，本品符合涂料安全標準。該法滿足測定要求，適于推廣。 |
