【摘要】采用熱塑型防腐涂層技術包裹法蘭及連接螺栓，防止設備及配件腐蝕；
【關鍵詞】法蘭、螺栓、螺栓銹（腐）蝕、法蘭銹（腐）蝕

一、概況

造紙企業的管線設備多為露天安裝，或者是安裝在高濕且帶有腐蝕的環境中，陽光、雨雪、晝夜溫差腐蝕氣體等環境因素帶來的對設備腐蝕，不僅影響美觀，對安全生產也形成了嚴重隱患。
現場諸多設備的腐蝕中，法蘭連接螺栓腐蝕最不起眼，但影響和危害很大。制漿工段大量使用法蘭盤，法蘭螺栓更是數量巨大，但是法蘭螺栓作為關鍵的連接工件，卻常常受到忽視。在日常工作中維修人員為提高對螺栓的保護效果，常常會采用機油、黃油、機油黃油混合油、螺栓保護帽等各種方法（圖一）。但因為螺栓安裝位置常在不便維護之處，給日常維護工作帶來極大不便的同時存在安全隱患。

二、法蘭連接螺栓的腐蝕和危害

暴露在法蘭盤外的螺栓頭部，因易于維護，普遍狀態較好。而穿行于兩個法蘭盤之間的螺桿部分，因位置狹小不易進行護操作，也不易檢查，相當一部分螺栓中間存在不同程度的腐蝕情況。特別是上下水平安置的法蘭盤（圖三），部分連接螺栓中間部分腐蝕嚴重。作為管道受力連接件，本身極易發生應力腐蝕，腐蝕一旦開始，速度呈進行性加快。一般來講，具有相同的腐蝕環境、條件，同一法蘭盤的螺栓腐蝕程度趨同，當一條腐蝕程度嚴重的螺栓強度不能承受分擔的拉力發生斷裂后，該螺栓正常情況下承擔的拉力瞬時分擔到同一法蘭盤的其他螺栓，極易引發其他腐蝕程度相似的螺栓連鎖斷裂，由此引發管道內部介質大量泄漏。所以，應形成逐年逐處抽查，有計劃的更換各工段腐蝕嚴重的連接螺栓的制度。并責成各車間加強該部位的檢查力度，力求及早發現并更換嚴重腐蝕的螺栓。

三、螺栓安裝位置與螺栓腐蝕之間的關系

1.法蘭盤直立安裝（圖二），其連接螺栓如果表面防腐層沒被破壞，則螺栓中間部分就極少發生嚴重腐蝕。
2.法蘭盤上下水平于地面安裝（圖三），連接螺栓表面防腐層無論有沒有被破壞，中間部分都會發生嚴重腐蝕，法蘭直徑越小，腐蝕程度越嚴重。
3.原因分析。螺栓經過拆裝，螺栓原外表面部分保護層被破壞，因夾在法蘭盤之間的螺桿不易被涂抹防銹油，自然環境的雨雪，螺栓被滯留的水汽包圍。水氣介質作為腐蝕介質直接與裸露螺紋根部接觸，使得螺紋根部的機械劃痕、折疊、溝槽、凹坑等缺陷形成了腐蝕穴，在其中發生了電化學反應。螺紋根部形成的腐蝕穴為陽極，周圍的金屬則構成陰極，腐蝕穴面積很小，陰極和陽極面積之比很大。電化學腐蝕所產生的微電流在陽極區相對較大，電化學反應產生的氫在此區聚集并向螺紋內部擴散，腐蝕穴的金屬在氫的作用下產生裂源。氫沿著鋼中存在的微觀缺陷處擴散，鋼的晶界上正是微觀缺陷集中的地方，氫擴散到這些地方后，形成了氫分子，當氫分子達到一-定量時，產生的壓力將金屬脹開，而氫繼續向金屬的更深處擴散，裂紋縫隙隨之不斷擴展。一旦條件具備，腐蝕即可以幾何倍數的速度進行下去。
水平安裝的法蘭遇雨雪濕氣等潮濕因素，更易引起液態水滯留，更具備腐蝕條件，所以水平安裝的法蘭螺栓較垂直于地面安裝的法蘭上的螺栓更易發生腐蝕。
通過對腐蝕的螺桿進行觀察，嚴重腐蝕都發生在螺栓根部，根據力學原理，此處傳遞了最大的載荷分擔量，而且與栓桿其他部分相比，此處還存在由缺口效應引起的應力集中。所以，螺栓桿的腐蝕是裂縫腐蝕效應與應力集中之間相互作用的共同結果。當裂縫擴展到一定程度時，螺桿有效承載面積變得越來越小、最終因承受不了拉應力而撕裂。一根過緊螺栓斷裂后，相鄰過緊螺栓重復同樣的斷裂過程。若不及時發現，法蘭盤上的緊固螺栓將相繼斷裂。

四、傳統的治理方法

1. 維護油漆解決方案
維修漆是一種硬膜，可直接與基材（一般是環氧或聚氨酯涂料）粘結，法蘭存在很多棱角與邊緣，傳統的油漆系統很難有效地覆蓋邊緣。雖然加厚涂層可以解決邊緣保護問題，但它會密封緊固件，在以后的維護中無法拆卸。
2. 機械解決辦法
主要通過保護罩、夾具密封法蘭和法蘭間隙。通常是不銹鋼或塑料材質，裝有橡膠密封條，這種保護方法不太靈活，需要儲存與各種尺寸法蘭完全匹配的外罩或夾具。
3. 膠帶或半固態防腐帶解決方案
卷狀包裝的膠帶（如礦脂膠帶、蠟質或彈性聚合物的包扎帶）通過纏裹在基材表面進行保護。由于半固態聚合物的防水性能較好，這種保護方法可以提供可靠的防腐保護，但是，如果法蘭形狀復雜，這種材料不僅耗時，而且很難施工。
4. 聚合物密封袋解決方案
密封袋可以完全包裹法蘭，其成分由低滲透聚合物、緩蝕劑蒸汽和干燥劑組成，安裝簡單。但袋端僅用膠帶密封，而不是持久有效的機械結合，袋內有大面積的蒸汽空間，容易積聚大量水，在一段時間內也會消耗緩蝕劑。

五、熱塑型防腐涂層技術

這是一種獨特的、可重復使用的熱塑型防腐涂層，可有效降低 95%的腐蝕和磨損成本。
這種材料在常溫下不會發生變化且具有柔性，材料使用時，將其放置在經特殊設計的、可搬運移動的裝置內熔化為流動性較好的液體，隨后噴涂在各種尺寸大小或各種形狀的基材表面上，數秒之內即可冷卻為固態。材料中含有緩蝕劑成分，噴涂時材料可以深層滲入每處縫隙中、全面包裹結合處，從而為表面提供有效的主動防護。該材料可以在噴涂表面周圍形成堅韌的、柔性的、不可滲透的殼層，作為一種防腐隔離層，為設備系統提供終生保護。這種熱塑防腐型涂層應用快速簡便、環保、易于剝離、可回收可重復使用、不含 VOC 或其他有害化學物質。

六、熱塑型防腐涂層的優勢

立即阻止腐蝕；
減少磨損；
防止水分、污染物等侵入；
延長設備部件的使用壽命；
環保型產品；
提供長期主動性防護；
降低人工成本，降低事故發生率；
可重復使用，不額外產生垃圾污染；
易于拆卸。

七、企業應用案例

某造紙企業溶解漿車間，連接法蘭及管線采用304不銹鋼材質，連接螺栓采用碳鋼材質，由于暴露在外，連接螺栓腐蝕比較嚴重，后期拆除螺栓非常困難。由其是二氧化氯車間，儲罐采用的是玻璃鋼材質，連接螺栓腐蝕后膨脹，將玻璃鋼儲罐的螺栓孔漲緊，拆除過程中容易損傷罐體本身，進而造成罐體內二氧化氯的泄露，存在安全隱患。