環(huán)保型海工裝備表面防腐處理裝置研發(fā)與應(yīng)用可行性報告(編輯修改稿)
2025-07-03 13:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 及制定出工藝規(guī)程。 經(jīng)防腐處理后的工件在海水環(huán)境下耐腐蝕試驗研究 金屬材料的海水腐蝕規(guī)律十分復(fù)雜，其腐蝕關(guān)系是非線性的，即同一種金屬在不同的環(huán)境條件下有不同的腐蝕規(guī)律，在相同的環(huán)境條件下不同的金屬也可能存在著不同的腐蝕規(guī)律。海洋腐蝕環(huán)境通常分為海洋大氣區(qū)、浪花飛濺區(qū)、海水潮差區(qū)、海水全浸區(qū)以及海泥區(qū)五個腐蝕區(qū)帶，金屬材料在海洋不同區(qū)帶下的腐蝕情況不同。 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(yīng)用評估結(jié)果指導(dǎo)防腐劑配方以及工藝的改進提高。 海工裝備金屬構(gòu)件表面防腐處理裝置研制與工業(yè)化試驗 （ 1）在上述防腐處理劑配方、處理工藝以及防腐檢測技術(shù)研究的基礎(chǔ)上，研制開發(fā)出海工裝備金屬構(gòu)件表面防腐處理裝置樣機。 （ 2）基于海工裝備金屬構(gòu)件表面防腐處理裝置樣機，進行大量實驗，通過實驗數(shù)據(jù)探索工藝參數(shù)及防腐劑配方成分與處理基材之 間的關(guān)系。重點探討不同金屬基材、防腐劑配方成分、處理液溫度濃度和 PH值、處理時間、穩(wěn)定性、工藝工序等與成膜防腐效果的關(guān)系，特別是某些重要的工藝參數(shù)對成膜防腐性能的影響。在此基礎(chǔ)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)。同時，對海工裝備金屬構(gòu)件表面防腐處理裝置樣機不斷改進。 （ 3）對樣機處理廢液進行環(huán)保性能監(jiān)測，生產(chǎn)能耗及成本核算等試驗研究，使研究成果能盡快投入工業(yè)化應(yīng)用。 （二）擬解決的關(guān)鍵技術(shù) 針對海工裝備使用的不同金屬基材，研發(fā)相應(yīng)的表面防腐處理劑復(fù)合配方系列是本項 目的第一個關(guān)鍵技術(shù)。 金屬表面防腐處理工藝優(yōu)化。在保證防腐效果的前提下，綜合考慮車間占地面積、基建投入、裝置建成后的運營成本、廢液排放、操作的安全使用簡便等因素，應(yīng)用最優(yōu)化理論，設(shè)計最優(yōu)工藝過程。此為本項目的第二個關(guān)鍵技術(shù)。 建立模擬海洋環(huán)境腐蝕試驗裝置。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)。 海工裝備金屬構(gòu)件表面防腐處理裝置。該裝置為確保上述工藝過程的順利實施，采用現(xiàn)代測控技術(shù)，對處理液溫 度、濃度、 PH 值、處理時間等主要參數(shù)進行在線監(jiān)測。 （三）擬采用的方法、技術(shù)路線以及工藝流程 采用的方法 本項目與廣東石油化工學(xué)院合作，研發(fā) 海工裝備金屬構(gòu)件表面防腐處理劑配 8 方組合，開發(fā)金屬構(gòu)件表面防腐處理 新工藝，進行 防腐處理后工件在海水環(huán)境下耐腐蝕性能的試驗研究 ，進一步優(yōu)化配方組合及工藝參數(shù)，設(shè)計一套 海工裝備金屬構(gòu)件表面防腐處理裝置 。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。 海工裝備金屬構(gòu)件表面防腐裝置研制技術(shù)路線見圖 1 圖 1 海工裝備防腐裝置研制技術(shù)路線圖 該裝置典型防腐處理工藝流程圖如下 圖 2 熱軋鋼鐵材料在裝置中的防腐處理工藝流程圖 （四）項目的特色和創(chuàng)新突破點 實現(xiàn)對原有磷化工藝的替代。處理廢液無磷，不含重金屬，無需作廢液處理即可符合國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)，減少對南海海洋水體的污染。既順應(yīng)了國家關(guān)于清潔生產(chǎn)環(huán)保節(jié)能的國策，又節(jié)省了建設(shè)磷化廢水處理裝置的再投 入。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。 將已在家電、汽車等行業(yè)成功應(yīng)用的硅烷處理技術(shù)通過對配方及工藝的改進提高產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用于海工裝備金屬構(gòu)件。本項目若能產(chǎn)業(yè)化成功，在海工裝備防腐領(lǐng)域?qū)⑹且粋€重大突破。 應(yīng)用最優(yōu)化理論對防腐處理過程的工藝工序、工藝參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計，為防腐膜成膜效果最好、能耗最低作出有力的保障。 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(yīng)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。 資料及試樣收集 防腐處理劑配方研發(fā) 處理液濃度等參數(shù)確定 工件防腐處理（生成防腐膜） 在模擬 海洋試驗裝置作防腐膜耐腐蝕檢測 配方及工藝參數(shù)改進 樣機研制、安裝、調(diào)試 工業(yè)化試驗 脫脂除油 水洗 酸洗除銹 水洗 防腐液槽（浸） 水洗 干燥 9 本項目所研制防腐處理裝置具備對工藝參數(shù)現(xiàn)場在線監(jiān)測功能，保證了生產(chǎn)過程安全可控以及產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。裝置的研制將使本項目的前期研究成果從實驗室走向工業(yè)化應(yīng)用。 （五）項目完成后預(yù)期實現(xiàn)的技術(shù)、經(jīng)濟指標(biāo)及社會和經(jīng)濟效益，對產(chǎn)業(yè)的帶動和提升作用。 技術(shù)指標(biāo) （ 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。 （ 2）防腐處理廢液達到國家二級排放標(biāo)準(zhǔn)。 （ 3）與現(xiàn)用技術(shù)對比，其他技術(shù)指標(biāo)如下表 1 表 1 本項目防腐技術(shù)與現(xiàn)用技術(shù)對比 技術(shù)指標(biāo) 磷化處理 現(xiàn) 有硅烷處理劑 （漢高、依科、華清） 本項目防腐技術(shù) 處理方式 多步法 兩步法 一步法 處理溫度 高溫或中溫 常溫 常溫 能耗 高 低 低 綜合成本 一般 高 低 槽液穩(wěn)定性 一般 不穩(wěn)定 較穩(wěn)定 污染物排放 處理費用高 簡單處理即可排放 零排放 是否可酸洗 是 否 是 經(jīng)濟指標(biāo)及社會和經(jīng)濟效益 本項目研發(fā)成功，并進行工業(yè)化生產(chǎn)，按公司目前生產(chǎn)規(guī)模估算：年銷售收入增加 30000 萬元；年利稅總額增加 2500 萬元；同時還將帶動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，可增加安排就業(yè)人數(shù)約 50 人。這無疑具有良好的社會效 益和經(jīng)濟效益。 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。目前，公司仍停留在傳統(tǒng)的磷化處理作業(yè)方式中，與企業(yè)的發(fā)展極不相稱。 如果某天我們的磷化生產(chǎn)過程因為不符合環(huán)保要求而不能開工，將立即扼住海工裝備生產(chǎn)的咽喉，使海工裝備生產(chǎn)處于癱瘓狀態(tài)，后果將不堪設(shè)想。面對目前局面，只有兩條路可走。其一是增建磷化廢水處理車間，使廢液能達標(biāo)排放。但磷化廢液處理工藝過程復(fù)雜、設(shè)施設(shè)備投入較大，而且建成后的運用費用較高，將
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