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保障苛刻腐蚀环境下装备和设施可靠性和服役寿

作者:admin 发布时间:2018-06-06 00:36

  石油化工行业的生产环境往往属于高腐蚀环境,也是产生腐蚀破坏的重点行业,工程设备发生腐蚀破坏造成财产和人员损失也往往是巨大的。因此,石油化工行业也是腐蚀研究应用的重要方向。石油化工工程装置和设备由于环境、介质等影响,腐蚀现象普遍存在,而且由于化工生产工艺与产品的多样性,腐蚀现象差异较大,因此腐蚀与防护的方法各有不同,通常选用的是涂刷专用的防腐涂料来进行防护。

  重防腐涂料作为国民基础设施建设领域重要的主要工程材料,它涉及到交通运输、石油化工、电力、海洋工程、建筑工程等部门,关系到它们的质量与附加值;同时又为海洋开发和新能源配套、航空航天、国防工业等高科技产业的发展奠定基础,所以国际上已将重防腐涂料发展水平高低作为衡量涂料工业先进程度的标准。

  近年来,随着我国经济建设高速发展,建筑、交通运输、石化、水电等众多行业都出现了超常规增长,从而带动了相关配套产品需求的飞速增长。在这种形势下,近年来中国防腐涂料市场出现了迅速增长的局面,市场规模不断扩大。前瞻产业研究院发布的《2014-2018年中国重防腐涂料行业发展前景预测与领先企业经营分析报告》指出,2008-2013年中国重防腐涂料行业销售收入呈波动增长趋势,2013年行业实现销售收入612.97亿元,同比增长21.33%。截至2013年底,中国防腐涂料行业规模以上企业数量有580家,实现销售额837.11亿元,实现产品销售利润108.13亿元,利润总计为59.81亿元。诸如像阿克苏诺贝尔、佐敦这些世界知名的涂料巨头,都在中国纷纷扩大建立自己的工厂和实验室,积极争夺中国这一块飞速增长的市场。

  仅从石油化工行业这个应用领域来看,中国石油工业中的管道、储罐、油井套管等设施的腐蚀和磨损情况,随着中国油气开发年限和设备使用年限的增长越来越严重,而中国石化工业中,随着进口高含硫原油的炼制,设备的腐蚀问题同样日益严重,同时,大部分海上钻井平台、临海工程设施还会受到海洋腐蚀,因腐蚀和磨损对设备安全稳定运行带来的不利影响因素会越来越突出,迫切需要提高石油石化工业中开采和加工设备的耐磨性和耐蚀性。

  这对于重防腐涂料在石化行业的应用无疑创造了很多机会。随着中国石油化工业基础设施的不断建设完善,节能减排政策的实施以及石油化工行业持续的发展,对重防腐涂料的需求将不断增加,应用前景非常广阔。目前我国石油化工重防腐涂料需求量年均增长率在20%左右,预计未来5年继续保持这一增长趋势,到2018年仅石油化工行业的重防腐涂料需求量就能达到80万吨左右。

  对于新兴海洋工程、海岛工程等领域而言,腐蚀是装备、设施安全性和服役寿命的重要影响因素之一。重防腐涂料是减小腐蚀破坏,保障苛刻腐蚀环境下装备和设施可靠性和服役寿命的关键材料,其发展水平是一个国家重防腐科技水平的重要标志。

  2018年10月,中海油与珠海聚碳复合材料有限公司展开重要工程重防腐应用,在珠海本地化工设备上开展石墨烯防腐涂料试涂工作。据悉,中海油总公司目前在全国建有众多海洋石油平台、相关检修平台以及陆地石油管线等,上述工程的防腐工作十分迫切。腐蚀破坏有可能导致严重的生产事故,例如停工停产甚至造成油井报废、平台倾覆,同时伴有严重的环境污染,给人民的生命和财产造成重大损失。因而,积极寻找国内优秀重防腐研究企业,共同研究功课海洋腐蚀防护技术难题,保障重大工程设施长期安全服役是重中之重。

  大部分的临海石油工程设备,都面临来自热带海洋环境下高盐、高湿及高温的侵袭。为减缓工程设施的锈蚀、保证油罐设备不受破坏,延长整体设备寿命。石墨烯与重防腐涂料搭配,无论是在绿色环保低成本上,还是在重防腐优质性能上都与传统重防腐涂料有明显优势。石墨烯的独特物理属性使得重防腐涂料的涂层附着力大大提升、耐冲击以及对侵蚀介质拥有强大的屏蔽隔绝的属性,尤其是能够显著提高热带海洋大气环境中服役涂层的抗腐蚀介质(水,氯离子,氧气等)的渗透能力,在大幅降低涂膜厚度的同时,提高涂层的防腐寿命。

  珠海聚碳复合材料有限公司董事长陈小刚介绍,本次在中海油相关工程设施上使用的石墨烯重防腐涂料通过化学工业合成材料老化质量监督检测中心检测,在 GB/T1771-2007 和 GB/T 1766-2008 的测试标准下,突破了传统环氧富锌800-1000小时的耐盐雾极限,耐盐雾时间达到3600小时(根据测试数据,采用石墨烯防腐底漆、中漆和面漆构成的复合涂层的耐盐雾时间能够超过9000小时),并且关键工艺配方具有自主知识产权,掌握核心技术的同时,实现了石墨烯重防腐涂料的低成本稳定量。

  聚碳董事长陈小刚强调:“这是聚碳首次与国内石油化工巨头的首次合作,在未来我们将展开多领域的合作,规范产业链条,包括材料开发、环保考核、工程示范以及大规模生产应用。作为石墨烯重防腐涂料行业的应用先行者,我们迫切希望石墨烯技术能够应用在海洋腐蚀上,我们希望通过所掌握的石墨烯重防腐技术,为国家重大海洋基础设施的安全服役保驾护航,如果把石墨烯重防腐这方面做好了,对我国整体国民经济发展都会起到添砖加瓦的作用。这次能够与中海油顺利进行合作,意味着石墨烯新型防腐涂料的防腐效果得到了的认可,聚碳有能力有实力改写现有的重防腐涂料市场,在接下来的防腐涂料布局中,我们将更有信心迎接挑战”。

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