高温漆性能要求及相应测试标准解析安康
2022-07-19 21:43:35 刘烨娱乐网
高温漆性能要求及相应测试标准解析
0 引言
高温漆，顾名思义就是为高温下的钢结构提供防腐保护的涂料。其防腐保护性能体现在两个方面：一是对于钢结构所处环境中的水汽等腐蚀物质的屏蔽作用；二是对于高温的抵抗性，保证涂料在高温环境下，仍能牢固地附着在钢结构表面，为其提供防腐保护。
众所周知，钢结构的腐蚀速率与温度、湿度等很多因素相关，其中环境温度是关键因素：温度越高，腐蚀速度越快，对于防腐涂料的性能要求越高中国涂料在线coatingol.com。但与此同时，腐蚀速度又与环境中的含水量成反比，在高温环境中，温度的升高会导致周围环境中含水量的降低，从而使腐蚀速率减缓。试验结果表明：对于开放环境中的钢结构，在150℃以下，环境温度对腐蚀速率起主导作用，在此温度区间内，环境温度越高，腐蚀越严重，超过150℃，随着环境中含水量的降低，腐蚀速率逐渐降低。到了200℃以上，由于环境中含水量极低，其腐蚀性很小。NACESP0198—2010 和EFC 55 标准中认为，如果设备温度处于175℃以下，就需要对其进行防腐保护；如果设备温度高于175℃，其腐蚀速率很低，甚至可以不用防腐保护。
根据以上理论，处于超过175℃的高温环境中的钢结构，可以不用防腐保护。但实际应用中，设备不可能一直在高温环境下运行，由于设备检修和停工的问题，其温度总会降至175℃以下，甚至室温。这种工况决定了不管设备处于多高的运行温度，考虑到检修和停工，都需要对其进行防腐保护。
1 国内外高温漆测试标准比较
高温设备运行的特点，决定了防腐涂料对于设备的保护作用主要体现在两点：一是涂层可以耐受高温，以保证在高温环境下，涂层不发生开裂和失效；二是涂层可以耐受常温，特别是低温环境下的腐蚀。目前对于高温漆的测试还没有统一的标准，特别是在我国，对于高温漆没有具体的要求，即使在对高温漆需求最大的石化行业，对于高温漆的配套也仅仅提供了配套指导，而对于涂料性能没有明确要求，通常是在常规性能测试的基础上，测试其耐高温性能。
我国对于高温漆的测试标准比较简单，只是简单测试涂层在高温时的性能。GB 1735—2009《色漆和清漆 耐热性的测定》是耐高温防腐涂料的测试标准。测试方法是在4 块薄钢板上制备漆膜，待漆膜实干后，将3 块涂漆样板放置于设定温度的鼓风恒温箱或高温炉内。待达到规定的温度后，将样板拿出，与原始样板对比，同时检查有无起层、皱皮、鼓泡、开裂、变色等现象。
国际标准ASTM D 2453 对于高温漆的性能测试方法是按标准制作好样板后，将样板置于高温炉中，达到规定的时间后，迅速将样板置于冷水冷却，然后再置于高温炉，反复循环。其整个测试流程如下：205℃，8 h 后，放入冷水急速冷却；260℃，16 h 后，放入冷水急速冷却；315℃，8 h 后，放入冷水急速冷却；370℃，16 h 后，放入冷水急速冷却；425℃，8 h 后，放入冷水急速冷却。整个循环结束后，查看样板的缺陷，检查有无起层、皱皮、鼓泡、开裂、变色等现象。同时还建议对高温测试后的样板进行常规耐腐蚀测试。
以上可以看出，ASTM D 2453 的测试方法更贴近实际工况，增加了温度变化和循环的测试过程，同时对于高温测试后的钢结构，建议进行耐腐蚀测试，从而可对涂层的综合保护性能有相对客观的评价。
2 保温层下的防腐保护
上述标准都模拟了开放环境中的钢结构的特点，对涂料的防腐性能进行评估。但对于保温层下的钢结构，却没有提出具体要求。其实保温层下的钢结构，由于处于高温高湿的环境，其对于涂料在高温环境中的防腐性能要求更为苛刻。ASTM G 189 针对保温层下的工艺进行了模拟，同时对涂料在高温下的表现进行评估。其测试方法如下：在该标准中，首先为构件模拟了一个高温高湿的环境，如图1、2 所示。
测试构件选取一段空心钢管，内部有电动加热棒，构件外壁涂覆防腐涂料配套。整个外壁有保温层，同时不断向保温层里补充水分，以维持钢结构表面高温高湿的腐蚀环境。此装置可以控制构件所处的温度和湿度，从而对涂层在各种温度和湿度环境下的防腐性能有一个综合的评估。
3 结语
高温设备所处的环境决定了其对防腐涂层的特殊要求，既要保证涂层在高温环境下保持稳定，同时又能在常温环境下对钢结构提供防腐保护，特别是保温层下的钢结构。为了保证涂层在实际应用中的性能，需要在实验室对涂料在高温下的性能有综合的评估。为了保证测试结果准确，需要尽量模拟一个真实环境的实验过程，根据实际应用工况，选择对应的耐高温测试标准。