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3.20国际幸福日
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一种新型自硫化防腐密封液体橡胶在石油天然气行业防腐密封领域中的应用
郑安升
在工程建设及生产管理过程中，经常会遇到锈蚀严重且有受环境及条件限制而不能去除或不能除尽的工件，比如像管道上现场安装的金属支架、地井中的阀门及管件、紧固用的螺栓螺母、法兰的缝隙等等，码头栈桥上的金属构件等等，由于种种原因无法达到标准要求的表面处理状态。对于这些工件的防腐一直以来没有得到良好的解决。本文介绍一种新型的自硫化防腐密封液体橡胶材料（市场俗称：万粘防腐膏）可以很好地解决上述问题，该材料的突出特点是可以和铁锈进行反应，可以带锈带潮湿施工而不影响其性能。该材料已经在燃气系统中得到的一定的应用，得到了用户普遍的认可。
据报道，这种材料是由一种改性的液态橡胶、特殊的粉料及防腐助剂构成，是一种无溶剂材料，可以刷涂可以灌注，具有良好的粘度及流动性，常温条件下即可硫化（固化）成弹性体固体。且该弹性体固体既有聚乙烯材料的延展性和硬度，又有橡胶的弹性及气密性，表现出塑料及橡胶的双重特性。
自硫化防腐密封液体橡胶是一种双组份常温硫化型橡胶类粘稠液体，硫化后呈中硬弹性体。具有防水、耐热耐寒、与非光滑基底粘结牢固，抗温变，耐紫外线，可带水施工，可带锈涂刷等多项优异功能。
这种自硫化防腐密封液体橡胶具有极好的气密阻隔性，可在不停输情况下完成法兰泄漏、阀门泄漏的封堵。据测试该材料对气体的渗透性是环氧涂料的十分之一，是聚乙烯塑料的四分之一。目前，城市燃气系统已经全面应用该材料进行在线堵漏，天然气站已经开始用它取代粘弹体膏进行法兰灌注。
自硫化防腐密封液体橡胶分子中有刚性段和柔型段两部分组成，刚柔并济的分子架构可以经得起周期性的热胀冷缩的温度变化，表现出长久耐用，耐热耐寒的特性。可作为非埋地金属构件的防腐涂料。
自硫化防腐密封液体橡胶具有优异的抗光老化及热老化的特性。为此，有人将自硫化防腐密封液体橡胶应用到了储油罐边缘板的防腐，经过一年左右时间的实际应用证明，没有任何开裂、与金属及混凝土基座粘结性良好，像“铆钉”一样锚固到混凝土表面，难以剥离。
自硫化防腐密封液体橡胶具有很好的可拆卸性并且不留痕迹。实践证明该材料对锈蚀表面的粘结力明显的大于对光亮的金属表面。在锈蚀表面的粘结力达到4MPa，表现为内聚破坏；而在无锈蚀光亮的金属表面，剥离强度只有10N/cm，可轻易拆除。为此，多用于法兰防腐及密封。
自硫化防腐密封液体橡胶具有极好的厚重丰满特性。可以很好地解决螺栓螺母的防腐问题。在码头、天然气站场、地下井阀、龙门吊紧固件等部位数万只螺栓的应用证明，可以成功地保护螺栓免于腐蚀。以往，对于重要部位的螺栓都是使用粘弹体膏保护[1]的，材料浪费大，成本高，不耐海水冲刷。使用该材料后，施工简单、成本大幅度降低并可在任何环境下使用。
自硫化防腐密封液体橡胶防腐性能优异：该材料化学稳定性较高、耐酸碱盐和有机溶剂、具有绝佳的防腐蚀性能、具有较好的耐候性，与PVC材料相同。该材料玻璃化温度为-76~-40℃、脆化温度为-65~-55℃，耐油性、耐溶剂性、耐冲击性、耐低温性、耐水性、耐臭氧、耐老化性优良，化学稳定性、气密性优异。硫化后收缩率小，其制品可使用25年。
城市燃气系统地井阀的腐蚀一直是难以解决问题，由于特殊的应用环境，常年处于水汽交替侵蚀、温度昼夜变化的状态，所以地井阀腐蚀较快。自硫化防腐密封液体橡胶以其优良性能成功地解决了地井阀的防腐问题。图1是燃气公司的地井阀涂刷前及涂刷后一年的情况对比。
图1地井阀门涂刷前后对比
自硫化防腐密封液体橡胶的与铁锈反应、容忍潮湿、渗透性强、气密阻隔、弹性体抗温变等几项特性优异。该技术已经在城市燃气系统中有了相当程度的认知度。
粘弹体膏及粘弹体胶带防水性较好，但气密性较差，不能阻止氧气及水汽的进入。图2是对某天然气站场5年前用粘弹体防腐的法兰[2]解体后情况，可以看出法兰灌缝依然存在大量的死角，水汽依然可以进入并侵蚀着法兰部件。并且法兰上的粘弹体材料也很难清理。
图2粘弹体解体后的法兰
图3自硫化防腐密封液体橡胶灌注的法兰
图3是采用自硫化防腐密封液体橡胶对法兰间隙灌封后解体检查的情况。通过解体发现灌封法兰完全无死角，螺栓孔都已经形成完整的螺纹，加之弹性体结构又能使灌封完全气密，防腐密封效果良好。
图4为自硫化防腐密封液体橡胶灌封法兰的实际应用情况。
图4灌封法兰
图5是一组使用自硫化防腐密封液体橡胶对泄漏的法兰进行堵漏的应用情况。封堵前法兰测试泄漏达到2.2%，封堵后测试没有任何泄漏。自硫化防腐密封液体橡胶是一种兼具流动性、防腐性、不流淌性、与锈蚀的反应性施工方便性及气密性多种功能的材料。
图5法兰泄漏封堵
图6是一组对螺栓防腐的照片，充分地反映了自硫化防腐密封液体橡胶独有的丰满度及遮盖能力，是螺栓等具有尖角构件的防腐利器。
图6螺栓防腐
图7为采用自硫化防腐密封液体橡胶对储油罐边缘板进行防腐的情况，主要是解决以往的热塑性聚氨酯弹性体（Thermoplasticpolyurethane，简称TPU）材料与混凝土容易剥离的问题。自硫化防腐密封液体橡胶对混凝土粘接良好，不易剥离。
图7储罐边缘板防腐
综上所述，自硫化防腐密封液体橡胶具有气密阻隔性好、耐寒耐热长期耐用、抗老化、可拆除且不留痕迹、厚重丰满遮盖性强、能够与铁锈反应、强渗透无所不达、可带锈带潮湿施工且不影响性能等突出特性，在实际运用中解决了阀门、螺栓等异形构件的防腐、解决了天然气系统法兰防腐及密封防泄漏问题，并解决了传统材料在储油罐边缘板防腐中防腐层容易从混凝土基础上剥离等问题。该材料不仅具有理论创新，在实际应用中也有突出表现，值得进一步推广。
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主编/詹胜文
编辑/安朋亮
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