環(huán)保型海工裝備表面防腐處理裝置研發(fā)與應用可行性報告-wenkub
2023-05-26 13:19:56 本頁面
【正文】 Q20xx/8 金屬表面微納陶瓷復合膜處理劑可替代冰箱企業(yè)原先采用的磷化處理工藝，各項性能指標均符合指標。 該企業(yè)所生產(chǎn)冰箱外殼為安徽馬鋼產(chǎn) ，板材上主要附著物為揮發(fā)性防銹油（含量為 50～ 100mg/m2），機械加工用潤滑油，灰塵雜質(zhì)等，原處理工藝為鐵系磷化工藝，其主要作用是在去除上述物質(zhì)后，在鋼板表面生成一層附著力和耐蝕性能良好的鐵系磷化膜 ，以提高后續(xù)涂裝性能。其中鋯系處理劑以德國漢高公司的 NT1型納米陶瓷處理劑為代表，雖然現(xiàn)在市面上還有其它類型的鋯系處理劑，但基本上都可以說是漢高 NT1型納米陶瓷處理劑的易名產(chǎn)品和簡單衍生產(chǎn)品。 硅烷化處理是以有機硅烷為主要原料對金屬或非金屬材料進行表面處理的過程。由于硅烷化技術(shù)不含磷，環(huán)保性能優(yōu)越，一直是金屬處理的研究熱點。（ 2）完全摒棄含磷工藝采用全新方法的研究。隨著 社會化的健康及環(huán)保要求的不斷提高 ,在提高處理性能的同時 ,實現(xiàn)處理過程的無毒環(huán)保成為 海工裝備表面防腐 處理領(lǐng)域的主要研究方向 。磷化處理固然有諸多優(yōu)點，但也存在很多其自身無法克服的弊端：能耗高、污染較嚴重、含有害重金屬、廢水 處理較困難、容易結(jié)渣等一系列問題。而其中海洋腐蝕占有很大的比例?！笆濉币?guī)劃期間，海洋工程裝備制造業(yè)將作為國家新興支柱產(chǎn)業(yè)培育的重點領(lǐng)域，必定迅猛發(fā)展，由此催生了海洋防腐產(chǎn)業(yè)巨大的市場需求。 海洋石油資源開發(fā)的關(guān)鍵在于海洋工程裝備。近年來，我國海上石油產(chǎn)量一直穩(wěn)步增長，占全國石油總產(chǎn)量的比重從 20xx 年的 %升至 20xx 年的 11%。 據(jù)專家推測，整個南海的石油地質(zhì)儲量大致在 230 億 300億噸之間，約占我國總資源量的三分之一，而 且天然氣資源量為 50萬億方，屬于世界四大海洋油氣聚集中心之一，有“第二個波斯灣”之稱。盡管部分骨干企業(yè)已經(jīng)初步形成功能模塊設計建造、總裝設計建造和調(diào)試的能力，但就整體而言，我國的海洋工程裝備仍在全球?qū)俚谌蓐?，與歐美企業(yè)、韓國及新加坡企業(yè)相比，仍有不小的差距，這嚴重地制約了我國深海油氣田的開采。我國海洋防腐領(lǐng)域唯一的工程院院士侯保榮在題為《海洋與海洋腐蝕》的報告中指出，海洋腐蝕造成的損失比地震、火災、水災、臺風等自然災害造成損失總和的 6 倍還多?！焙畋s指出，“如果采取有效的防護措施， 2 腐蝕損失將能減少 25%～ 40%。 磷化處理污染包括磷化后的處理廢渣和處理殘留的廢液。因此，開發(fā)環(huán)保型海工裝備表面防腐處理裝置顯得十分迫切和必要，產(chǎn)業(yè)化應用將帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。目前國內(nèi)外研究主要集中在硅烷偶聯(lián)劑的成膜機理上。 經(jīng)過近二十年的研究，硅烷化的技術(shù)已經(jīng)逐漸成熟，又因為其成本與磷化相當，因此被視為金屬處理工藝的未來。硅烷化處理與傳統(tǒng)磷化相比具有以下多個優(yōu)點：無有害重金屬離子，不 3 含磷，無需加溫。鋯系處理劑對被處理的工件材質(zhì)適應面窄，對水質(zhì)要求高，操作不方便，因而其推廣工作不是十分順利。 HQ20xx/8 金屬表面微納陶瓷復合膜處理劑是一種以自主開發(fā)的復合型超支化硅烷偶聯(lián)劑 BTSE 為主要成膜物質(zhì)的新型處理劑。（ 2）原有生產(chǎn)線上無需進行設備改造，只需調(diào)整部分槽位功能即可進行硅烷化處理。 國內(nèi)已進行硅烷處理工業(yè)化的其他案例也有不少，如成都王牌汽車集團股份有限公司成功實現(xiàn)了硅烷化處理在汽車零部件行業(yè)中的應用，硅烷產(chǎn)品為ECO004（美國依科技術(shù)公司， pH 78），硅烷化處理在操作工藝上有所改進，原有磷化處理線稍加改造即可投入硅烷化生產(chǎn)，硅烷化處理與磷化處理相比可省去表調(diào)及磷化后 2道水洗工序。在海工裝備防腐領(lǐng)域，我國技術(shù)仍較為落后?！辈牧峡茖W是發(fā)展海洋科學技術(shù)的基礎，沒有高性能材料作為物質(zhì)保證，海洋科技的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化將受到很大制約。專家認為，海洋科技領(lǐng)域的發(fā)展是一項系統(tǒng)工程，往往是諸多領(lǐng)域科技發(fā)展的集成，但就最重要的基礎而言，常常依賴于材料科技的發(fā)展和突破，尤其將特別依賴于專用海洋材料的研究和進展，許多海洋領(lǐng)域的研究往往受制于材料的短缺和其質(zhì)量 問題。除此之外，海水中還含有溶解氧、海洋生物和腐敗的有機物等，這些物質(zhì)對各類海工裝備的金屬構(gòu)件造成很大危害。 因此若能研究開發(fā)出環(huán)保型海工裝備表面防腐處理裝置并投入工業(yè)化生產(chǎn)，不僅能獲得較好的經(jīng)濟效益和社會效益，而且產(chǎn)品符合國家節(jié)能環(huán)保的產(chǎn)業(yè)政策，市場廣闊，技術(shù)含量高，前景十分看好。 金屬表面硅烷處理工藝研究 原有磷化工藝流程為： 有抗溶劑（煤油）除油→化學溶液去油→熱水洗→自來水沖洗→酸浸去銹→毛刷刷盡銹層→酸洗→自來水沖洗→磷化→自來水沖洗→填充→自來水沖洗→干燥→檢驗→油封。 本項目建 立模擬海洋環(huán)境腐蝕試驗裝置，將 經(jīng)防腐處理后的碳鋼或低合金鋼工件置于 腐蝕試驗裝置中，進行不同海洋腐蝕區(qū)帶對防腐膜及金屬工件腐蝕破 7 壞程度和速度的檢測與評估，得出 成膜后防腐性能檢測結(jié)果， 應用評估結(jié)果指導防腐劑配方以及工藝的改進提高。在此基礎上研究針對不同金屬基材的防腐處理配方成分、工藝工序以及在線工藝參數(shù)調(diào)整技術(shù)。 金屬表面防腐處理工藝優(yōu)化。金屬構(gòu)件防腐膜的耐腐蝕性能檢測與評估是檢驗防腐劑配方及防腐處理工藝的依據(jù)，所以模擬海洋環(huán)境腐蝕試驗裝置的建立與檢測方法是本項目的第三個關(guān)鍵技術(shù)。同時完善檢測手段和質(zhì)量管理，對不同工藝條件下得到的金屬構(gòu)件產(chǎn)品進行檢測，確保產(chǎn)品的質(zhì)量。將為本公司機械制造分公司的可持續(xù)發(fā)展、實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級作出重大貢獻。 建立模擬海洋環(huán)境實驗裝置，對防腐膜及工件進行耐腐蝕性能檢測與評估，將保證本項目研究成果能成功應用于海工裝備，延長經(jīng)防腐處理后的海工裝備在海洋惡劣環(huán)境的使用壽命。 技術(shù)指標 （ 1）防腐處理成膜質(zhì)量達到或超過原有鋅系磷化膜，滿足海工裝備金屬構(gòu)件防腐要求。 環(huán)境問題以及對產(chǎn)業(yè)的帶動和提升作用 本公司下屬機械制造分公司磷化車間是粵西地區(qū)最大的磷化車間。其一是增建磷化廢水處理車間，使廢液能達標排放。 （ 2） Si—O— Me 共價鍵分子見的結(jié)合力很強 ， 所以產(chǎn)品很穩(wěn)定，從而可以提高的防腐蝕能力。 （ 6） 適用性強：使用于浸漬、噴淋等處理方式。 基于上述優(yōu)點，若該項目研發(fā)成功，將使本公司海工裝備金屬構(gòu)件表面處理技術(shù)處于國內(nèi)領(lǐng)先地位，扭轉(zhuǎn)原有磷化處理造成環(huán)境污染的被動局面，成為節(jié)能環(huán)保型企業(yè)，使本公司海工裝備產(chǎn)品在與國內(nèi)外同類產(chǎn)品的市場競爭中處于技術(shù)和成本領(lǐng)先的優(yōu)勢，引領(lǐng)海工裝備防腐領(lǐng) 域的技術(shù)進步。公司業(yè)務歷史悠久，其中：產(chǎn)品加 工制
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