本系列連載文章系統介紹鱗片膠泥的優缺點、原料、制造工藝、施工方法、改性方法等，旨在為防腐蝕行業各位同行對市場上非常熱門的這一防腐材料有一系統深入的了解，并且更好地、恰當地用好它。
 

    文|51fangfu 歐陽（老毒物）
 

    鱗片膠泥施工技術

 

       施工料現場配制過程

 

       理想的施工現場是需要真空攪拌裝置的，如果有真空攪拌裝置時，就簡單得多，只要加入計量的固化劑，真空攪拌均勻即可。但實際情況是，施工現場極少有真空攪拌裝置，如無現場真空攪拌裝置時配料應：稱取計料量的固化劑，加入計料量的鱗片膠泥中，機械或手動攪拌均勻（盡量選擇機械攪拌），待用。注意手動攪拌的方式：槳葉不可過淺、沿同一時針方向（要么統一順時針，要么統一逆時針）、速度力道均勻、沿圓桶內側四周但不可接觸內壁。

 

        施工方法及特點

 

        施工方法與是鱗片膠泥還是鱗片涂料有關，鱗片襯里的主要施工方法有：高壓無氣噴涂（針對鱗片涂料）、刷涂刮涂（針對鱗片涂料和鱗片膠泥）、鏝抹滾壓法（針對鱗片膠泥）。

 

        鱗片涂料相較于鱗片膠泥而言，鱗片涂料施工方法既可以用鏝抹滾壓法，也可采用高壓無氣噴涂；且鱗片涂料施工厚度更薄、無中涂涂料層。

 

      鱗片膠泥以涂抹施工方法為主，這種方法更為精髓的表達為“鏝抹滾壓法”，其精髓是：抑制生成氣泡、滾壓消除氣泡。其施工特點如下。

 

      （1） 鏝抹：鏝刀上料。禁止隨意攪動，托料、上饅刀、饅抹應該循序進行，盡可能減少隨意翻動、堆積的習慣；饅抹時，饅刀與被抹面應保持適當的角度，饅抹速度適當，單向饅抹，嚴禁物料堆積再向四周攤開式抹涂。

 

     （2） 滾壓：采用羊毛輥單向壓光滾實。嚴禁用玻璃鋼積層消除氣泡的消泡輥作業。

 

     （3）FC 鱗片襯里的施工質量很大程度上取決于操作者技能熟練程度及責任心。

 

     （4） 鱗片襯里層必須整體上完全封閉，為防止應力破壞，在防腐層的端面、連接面、拐角處都應采取玻璃鋼增強等補償措施。

 

      設備和設備基材表面要求

 

      設備基體及基材處理要求：具有足夠強度、剛度，具有承受主要載荷能力；施工面適合抹涂施工方法，否則應考慮施工方法是否合適；型材、型架、狹長形板材、多孔、多齒形板不適合鱗片襯里，應該為玻璃鋼或玻璃鋼鱗片襯里復合方案。

 

      施工注意要點

 

       抹涂方法鱗片襯里施工為手工作業，表面質量、鱗片倒伏排列方向、界面氣泡消除、防腐層厚度把握等這些關鍵的技術，都取決于施工人員的技術熟練水平、責任心及現場監管。

 

       有必要將施工質量控制的關鍵點提出來如下。

 

     （1） 膠化時間控制。對應基材溫度下的45min~60min 的膠化時間是比較合適的，值得注意的是基材溫度往往較環境溫度低一些，因此配料時還需要考慮：環境溫度和基材溫度的區別、一次性施工面積、一次性配料量、施工人員的單位時間施工能力、配料現場和施工現場距離等。

 

     （2） 施工中導入的氣泡的抑制。施工時，施工料嚴禁隨意攪動； 托料、上饅刀、饅抹應該循序進行；盡可能減少隨意翻動、堆積的習慣；饅抹時，饅刀與被抹面應保持適當的角度；饅抹速度適當； 單向饅抹；嚴禁物料堆積再向四周攤開式抹涂。

 

     （3） 施工中導入的氣泡的消除。采用專制的羊毛輥單向壓光滾實。滾壓前羊毛輥一般用苯乙烯或清樹脂膠液浸蘸飽滿。

 

     （4） 表面流淌的抑制。表面流淌破壞襯里層表面外觀效果， 更會破壞內在鱗片的定向排列分布。表面流淌的抑制，是根據施工環境溫度，調整膠料的粘度來控制的，當然白炭黑觸變劑更是膠料配方中改善這一問題的關鍵。此外，在鱗片膠泥材料接近凝膠時，粘度增大時，可采用壓光輥定向輥壓，即可達到重新定型復位之目的，也可達到有效控制流淌的效果。

 

     （5） 搭接端面處理。務必采用搭接縫，而不能采用對接方式處理端面。此外，每層施工的端界面應盡可能相互錯開，使其處于封閉狀態。

 

      （6） 厚度控制。一般鱗片膠泥整體厚度的平均值控制在要求厚度的-0.2~+0.4mm 范圍內。厚度平均是為了被防護表面具有近似等同的防腐蝕能力，避免局部首先破壞；厚度太后，成本高不說，也并不是說越厚越好，太厚了防腐層的整體線性膨脹系數和基材相差更大，更容易脫落；實際操作中可通過不同層采用不同顏色，避免局部漏涂或局部重涂。

 

      （7） 鱗片定向有序排列的把握。定向有序排列指的是鱗片垂直于介質滲透方向，并且呈有序的疊壓排列形狀。實際施工中， 主要靠有序的定向抹涂及壓輥來實現。

 

     （8） 修復。遇以下情形需要修復：針孔、表面損傷、層內有明顯雜物、腳手架支撐點的補涂、脫落塊等。修復過程：先用砂輪機將缺陷處打磨成平滑的波形凹坑（針孔和局部脫落處需要打磨至基材表面），修復處面積比缺陷處面積要大，且務必將缺陷完全消除，而后再用溶劑擦洗干凈打磨區，按照鱗片膠泥施工方法逐步補涂修復。如果僅僅只是局部厚度不足，那么僅需砂紙打毛待補涂處，擦凈后修復到規定厚度。

 

     （9）FRP 局部增強

 

       整體強度而言，鱗片膠泥遠不如玻璃鋼材料，因此針對易受應力破壞的弱點，有些局部地方還需采取玻璃鋼補強措施，常見如下： a、容器及設備的拐角及端頭等易受外界環境及應力影響地方；b、內件、外管連接的承力區，如螺栓、緊固件連接處；c、設備中需要承受動態作用或載荷的地方，如進出料口、物流跌打區等。FRP 局部增強施工方法：先用膩子將待增強面找平，再像玻璃鋼施工那樣，逐層鋪貼。一般都會采用打磨平整方法來消除玻璃鋼積層后局部的玻纖毛刺對后續玻璃鱗片膠泥中鱗片排列方向的影響。

 

       施工用設備

 

       主要設備：真空攪拌機、電火花針孔探測儀、測厚儀、砂輪機（角向和立式）、秤、量杯、抹刀、鏝刀（灰刀）、料桶、托板、毛刷、羊毛輥、溫度計、濕度計、秒表計時器。

 

    鱗片膠泥襯里施工工序

 

       一般鱗片膠泥內襯工程短時間約2 周，長時間需30 天～40 天， 其中大約半數以上的時間無需施工指導，如基材處理、底涂等的時間。工程管理者和施工者一定要注意確保安全，如佩戴保護用具、不進行不安全操作等。

 

    施工前的準備工作如表1。
 

 

 推薦施工順序及方法如表2。

 

 

   
  

施工過程中還需要注意點：

 

     a.噴砂處理后的部分容易生銹，必須在打磨當日進行底涂施工；

 

     b. 調節添加固化劑及促進劑的使用量，使固化時間達到30min～40min；為使底涂在第二天早上可以固化，不要讓其凝膠時間過長；

 

     c. 根據涂料的溫度調節固化劑及促進劑的用量；

 

     d. 根據基材狀態調節涂布量，一般為120g/m2～150g/m2， 一次調節20min 的使用量；

 

     e. 使用前顏料會有沉淀現象，在進行小桶分裝前必須振蕩攪拌操作，使用前涂料罐最好倒置放置；f. 低溫條件下使用促進劑時先加入促進劑攪拌均勻后再加入固化劑攪拌；

 

     g. 涂料攪拌后取少量涂料在燒杯中確認固化時間，測定兩個樣品，通過眼睛來判斷添加量；

 

     h. 清洗溶劑（丙酮）混入到涂料中會導致固化不良現象的出現，涂裝用容器避免和溶劑接觸；

 

     i. 如果擔心涂料固化時間過快，不要在舊的原料中添加新的原料；

 

     j. 容器每使用三回后清洗一次，清除容器底部和容器壁粘的硬化物，以免混入到涂料中；

 

     k. 涂料堆積部分可以用刷子和輥子進行平整處理；

 

     l. 為防止由于震動導致頂部鐵銹落下，在施工過程中頂部禁止站人；

 

     m. 一般基材處理和底涂全部結束后進行排砂和清掃工作；

 

     n. 突起部分、邊緣以及底涂中去除異物導致涂層破壞部分采用局部修補的方法進行修補；

 

     o. 連接處首先用中涂材料涂布，涂層大小一般以連接線為中心兩邊各50mm，共100mm；

 

     p. 底涂結束20 天以上需要使用苯乙烯擦拭底涂表面；

 

     q. 涂布量：刷子500g/m2、100mm 的增強層20m/kg；

 

     r. 一罐（20kg）可以涂布400 米，從作業時間考慮施工時分成小包裝作業；

 

     s. 分裝小容器之前為防止玻璃鱗沉淀需要攪拌均勻；

 

     t. 施工時間控制在60 分鐘左右；

 

     u. 使用刷子施工時涂料堆積現象比較多，用刷子進行平整處理。若不處理涂料堆積部分形似小山，外觀比較差；

 

     v. 可施工時間 滾涂40～60 分；噴涂60～90 分；

 

     w. 促進劑添加場合注意事項類同于底涂；

 

     x. 取少量調配好的涂料在小燒杯中測定固化時間，通過目視確定調配量；

 

     y. 涂布量（膜厚）的檢查，可以通過膜厚計和一定面積使用量的計算兩種方法一起來進行；

 

     z. 單位膜厚的涂布量：400g/m2：250～300μm；500g/m2： 300～350μm；

 

     ab. 底涂鐵紅色，中涂白色的場合為達到隱去底涂的紅色， 一般采用400g/m2；

 

     ac. 由于只使用膜厚計管理施工比較困難，可以計算每罐涂料理論涂裝面積，施工兩三桶后再次確認達到感性認識的方法來指導施工；

 

     ad. 噴涂涂裝場合由于是連續作業，因此可以通過上述第二種方法來檢查膜厚；

 

     ae. 保證施工現場的照明，可以很好的判斷和掌握涂膜過程；

 

     af. 施工現場的涂料、施工用容器應該放置在陰涼場所避免陽光直射，同時避免受到強風和雨水的影響；

 

     ag. 夏季施工時苯乙烯的氣味會招引蚊蟲，這些蚊蟲會粘到 位固化的涂膜表面，影響涂層的性能和外觀，因此必須作好防蚊蟲保護措施；

 

    ah. 中涂施工完成后剩余的涂料不要用在頂涂中；

 

    ai. 揮發出來的苯乙烯停留在涂層的表面會影響涂層的固化， 因此即使施工結束后現場的換氣還是必須要進行的工作；

 

    aj. 中涂膜厚和外觀的檢查如果由于整個工程的配合需要，也可以推后檢查；

 

    ak. 膜厚的檢查必須在光線充足的條件下進行，當檢查出膜厚達不到要求的地方時，做上標記在頂涂時進行修正；

 

    al. 外觀檢查（去除涂層中異物）結束，為了涂層外觀平整和減少針孔的需要，可以對涂層進行簡單的修補作業；

 

    am. 涂料的固化配合、涂布量基本同中涂相同；

 

    an. 頂涂的施工是一個調整涂層膜厚的過程；

 

    ao. 涂料硬化后體積收縮率達到30%，對于干膜厚度μm 其數值約為涂布量g 數的一半即400g/m2 對應200μm；

 

    ap. 外觀（目視）檢查：漏涂、明顯流掛、斑點、大氣泡、異物等不良現象沒有；

 

    aq. 膜厚測定（電磁式或磁鐵式）：最低規定值以上；

 

    ar. 針孔（針孔測試儀）檢查：無針孔，一般情況下電壓25μ100V；

 

    as. 涂裝不良部分修補可以用刷子、瓦刀進行修補；

 

    at. 頂涂結束1～2 天內可以在表面進行涂布施工，3 天以后才可以對表面進行打磨；

 

    au. 除一般報告事項以外可以寫入施工者的意見以及一些施工過程中的改進措施；

 

    av. 完成客戶在施工前要求填寫的報告書。

 

        鱗片涂料施工

 

        鱗片涂料的施工，它和鱗片膠泥的施工非常類似，但不能采用抹涂，一般采用刷涂和高壓無氣噴涂，很多情況下是沒有中涂層。又因為加入了鱗片的關系，較之其它的一些涂料施工難度加大了。

 

       刷涂時，防止起毛是關鍵，和鱗片膠泥一樣，也許定向刷涂， 刷涂鱗片涂料施工大致與抹涂鱗片膠泥類似，也是“鏝抹滾壓” 的精髓。刷涂時，一刷子下去，初始刷涂地方的厚度較終了處的厚度要厚，并且刷子兩側較中間部分要刷得厚些，因此要求每道鱗片涂料相交刷涂，以使涂刷層厚度相互補償，也有利于因起毛而產生的孔隙的充填與封閉。

 

       噴涂施工，和其它涂料的高壓無氣噴涂類似，只是最后多出來一道定向壓實的工序。

 

    鱗片膠泥物理性能與耐蝕性能

 

        玻璃鱗片具有良好的耐磨、耐溫性和機械性能，再配合一系列具有優良性能的耐蝕樹脂，增強了涂料的綜合性能，給涂料增添了許多新功能。添加玻璃鱗片的涂料可以加工很厚而不必擔心發生裂紋。這是鱗片把涂層分割成許多小的空間，大大降低了涂層的收縮應力和膨脹系數；同時玻璃鱗片使涂料具有超強的耐蝕性能，由于鱗片多層平行地與基體排列，使介質擴散滲透的路程變得更加曲折，延長了介質擴散滲透的時間，相當于增加了涂層的有效厚度。
        表5 是各種材料的水蒸氣透過系數。相對于純樹脂澆鑄體、FRP，鱗片膠泥襯里的水蒸氣透過系數最小。
 

 

 

       表5 是各種材料的水蒸氣透過系數。相對于純樹脂澆鑄體、FRP，鱗片膠泥襯里的水蒸氣透過系數最小。耐化學藥品性：防腐涂料的失效主要是樹脂受到腐蝕，基體樹脂首先產生失重、變色等，之后由于滲透等因素，加速了具有腐蝕性的化學介質滲入到涂層內部，引起材料的鼓泡、分層、開裂甚至剝離等情況，最后導致涂層失效。所以，選擇具有耐蝕性樹脂的同時，也應采取措施減弱、減緩腐蝕性介質或水汽的滲透。常用的環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂基鱗片涂料有較好耐酸、堿、石油溶劑、各類鹽和水的侵蝕，其耐腐蝕性優于同類樹脂制成的玻璃鋼，如這些常用樹脂固化物在60℃～ 90℃時一般不耐受5% 硝酸、40% 鉻酸和50% 氯乙酸，但用玻璃鱗片涂層來防腐蝕卻很成功。這是因為，玻璃鱗片在涂膜中層疊排列，改變了腐蝕介質的滲入路徑。所以玻璃鱗片防腐涂料具有廣泛的耐化學性、耐氣體滲透性、耐溶劑性，對化學介質、氣體、蒸氣的滲透性遠比玻璃鋼襯里小。表6 是以歐陽團隊乙烯基酯樹脂為基體樹脂的VER 鱗片膠泥襯里的耐化學介質性能（液態）的舉例。
 

 

 
 
表7 是以歐陽團隊乙烯基酯樹脂為基體樹脂的VER 鱗片膠泥襯里種類和純樹脂典型的凝膠時間的典型舉例。

 
 

      表8 是以歐陽團隊金屬底漆乙烯基酯樹脂的種類和純樹脂典型的凝膠時間舉例。
 

 
 

       表9 是以歐陽團隊乙烯基酯樹脂面涂的種類和純樹脂典型的凝膠時間舉例。
 

 

       物理機械性能：大量玻璃鱗片填充在樹脂基玻璃鱗片涂料的涂層中，在樹脂基體中不規則分布的玻璃鱗片是一個具有較大面積的分散體，固化后的樹脂由于固化收縮而產生的界面收縮應力可以被玻璃鱗片所稀釋或松弛。另外，玻璃鱗片在基體樹脂連續相中是近平行排列，一定傾角的存在可有效分割樹脂基體連續相為幾個小區，使應力不能相互影響和傳遞。這樣就大大提高了機械強度、表面硬度、耐磨性和附著力。

 

        玻璃鱗片涂膜的抗滲性能、耐磨性和線膨脹性以及施工工藝性等都優于玻璃鋼。因為玻璃鱗片是分散、不連續地分布在樹脂中， 能將樹脂分割成許多微小區域，使樹脂內的微裂紋、微氣孔互相分離，有效地抑制了毛細管作用所引起的滲透。另外，這些小的區域，將樹脂分成薄薄的樹脂層，使樹脂的殘余應力在每一小范圍內就大大減小，避免了玻璃鋼被破壞時的大片脫落。但玻璃鋼在力學性能和抗變形性能上優于玻璃鱗片涂料，在受力或形變要求較高的場所，將兩者復合是最佳的選擇。

 

        鱗片涂層具有較強的粘結強度，不僅樹脂基體與其中的玻璃鱗片之間，而且鱗片涂層與基材之間的粘結強度高，從而也保證玻璃鱗片涂料較好的耐蝕性、附著力和沖擊強度。由于玻璃鱗片的增強效果，玻璃鱗片分散了應力，各接觸面的殘余應力和熱膨脹系數變小，粘接熱應力相應變小，故粘結強度不會因熱脹而衰減， 從而增加了對熱沖擊的抵抗能力和耐熱性，使鱗片涂層適合于溫度交變的重腐蝕環境。據測定，可降低樹脂固化物的膨脹系數近50%，接近碳鋼的膨脹系數，固化收縮率降低到1/10～1/20，它在溫差變化較大場合使用，比其它材料有更好的附著力和抗脫粘、抗剝離能力，在較大程度上可代替玻璃鋼襯里。

 

        玻璃是硬質耐磨材料，可提高襯里的硬度。力學強度雖不如玻璃鋼襯里，但玻璃鱗片涂膜固化后的硬度較高且有韌性，耐磨性、耐刮擦性能出色。遇機械損傷只限于局部，擴散趨勢小，易于修復。耐磨性方面，在無腐蝕條件下玻璃鱗片涂膜的耐磨性優于天然橡膠和丁基橡膠，但較氯丁橡膠略差些；然而在經過腐蝕介質浸泡后橡膠的耐磨性能急劇下降，而玻璃鱗片涂層的耐磨性卻幾乎保持不變。據研究，玻璃鱗片樹脂襯里的線脹系數20×10-6/℃比橡膠襯里的線脹系數75×10-6/℃小，它接近鋼的線脹系數11.6×10-6/℃，能夠承受設備使用過程中的溫度劇變。前者可承受的溫度差達80℃， 而后者只能承受40℃的溫度差。前者與鋼的粘結強度在100℃時為常溫時的70%，而后者在80℃時其粘結強度就急劇下降。另外橡膠襯里施工及修補均不方便，且局部易出現鼓包滲漏等缺陷。

 

    表10 是歐陽團隊乙烯基酯樹脂鱗片膠泥襯里的典型物理特性舉例。
 

 

 

        耐候性：玻璃鱗片的折光率與樹脂相差較大，其表面微曲， 近平行排列于涂層中可反射大量紫外線，從而降低樹脂的老化。經400h 加速老化試驗，用玻璃鱗片填充的涂層比鋁粉、云母氧化鐵、鈦白粉填充的涂層，無論在粉化失重、涂膜減薄，還是原始光澤減退等指標上均要好得多。

 

        介電性能：合成樹脂是絕緣體，但在潮濕環境下介電性會變壞， 以致不能用在高絕緣場合。玻璃鱗片是絕緣體，它同樣有優良的抗水汽滲透性，測定表明，用玻璃鱗片填充的樹脂試樣比未填充的有小10 倍水汽滲透率，因此它在潮濕環境下工作具有優良的絕緣性。經測定含30% 玻璃鱗片環氧樹脂的體積電阻表明，它比用二氧化硅粉填充的試樣經沸水浸泡后高一個數量級。

        鱗片膠泥應用 除以上電廠脫硫裝置使用FC 乙烯基酯樹脂鱗片膠泥之外，目前的化工廠內乙烯基酯樹脂玻璃鋼內襯，很多已經改到使用乙烯基酯樹脂鱗片膠泥。就單個項目使用的樹脂量遠小于電廠脫硫裝置，但應用場合更多，更分散，總量更大。該領域是乙烯基酯樹脂玻璃鱗片膠泥襯里的市場面更廣的一個重防腐領域。另外還有大量場合也可使用VER 玻璃鱗片膠泥襯里防腐：化學工程類（如儲罐管道的防腐），石油儲罐（如儲罐底部防腐內襯以及內壁防腐），海洋建筑物（如海港設備，浮棧橋等的防腐），化學槽等（如電解槽等），廢水處理（如污水處理池），建筑工程（如橋梁、工廠四周）等。

 

        對于煙氣脫硫來說，VER 玻璃鱗片膠泥襯里按照其使用部位與特點，可分為低溫型VER 玻璃鱗片膠泥襯里和高溫型VER 玻璃鱗片膠泥襯里。低溫型VER 玻璃鱗片膠泥襯里一般具有優良的耐水汽的滲透性、耐化學性、耐腐蝕性等特點，長期使用溫度一般低于100℃（常見的使用溫度是80℃左右，瞬間溫度達120℃以上），是脫硫裝置的主要襯里材料，主要應用于吸收塔的低溫部分、事故漿罐、凈煙氣煙道等部分。高溫型VER 玻璃鱗片膠泥襯里一般具有優良的耐高溫性能，其長期使用溫度可以達到150℃左右（瞬間溫度達180℃以上，甚至200℃）。主要應用于煙氣換熱器與吸收塔之間的原煙氣煙道、吸收塔入口處、煙氣換熱器原煙氣區域以及煙氣出口擋板門后的煙道部分。另外還有耐磨型VER 玻璃鱗片膠泥襯里，一般添加陶瓷基耐磨材料增加耐磨特性。耐磨型VER 玻璃鱗片膠泥襯里主要應用于吸收塔噴淋部位或漿液磨損嚴重的區域（ 安裝攪拌器的部位）。表11 和表12 是FGD 煙氣脫硫裝置對VER 鱗片膠泥襯里防腐材料的典型要求
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