我公司供水系統(tǒng)循環(huán)水涼水塔，做為石油化工設(shè)備的冷卻介質(zhì)用來解決生產(chǎn)過程中需要冷卻的油品，達(dá)到生產(chǎn)工藝的要求。是石油煉制工程中不可缺少的一個(gè)工藝過程。涼水塔的結(jié)構(gòu)型式無論是恒流干濕式、逆流式或是其它的結(jié)構(gòu)形式，內(nèi)部都有大量的鋼結(jié)構(gòu)。這些鋼結(jié)構(gòu)長(zhǎng)期在高濕度和受水沖擊下工作，存在嚴(yán)重的腐蝕，所以必須采用防腐隔離層。防腐隔離層的好與壞直接影響鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命。但是在新建的涼水塔往往存在防腐涂層選擇不合理，金屬表面處理級(jí)別低，出現(xiàn)新投用的涼水塔鋼結(jié)構(gòu)使用1年左右防腐涂層失去作用，金屬結(jié)構(gòu)遭到腐蝕，涼水塔的使用壽命縮短。

我公司化肥廠2003年6月新改造的恒流干濕式?jīng)鏊瑑?nèi)部鋼結(jié)構(gòu)已全部更新，鋼結(jié)構(gòu)總重為250噸，防腐層采用環(huán)氧涂料。該鋼結(jié)構(gòu)在2005年6月檢修時(shí)檢查發(fā)現(xiàn)防腐漆膜大部分已經(jīng)破損沒有使用價(jià)值。鋼結(jié)構(gòu)部分出現(xiàn)腐蝕，特別是焊道附近金屬腐蝕比較厲害，銹蝕層有2～3mm厚左右。銹蝕層下面有較多的像黃豆粒米粒大小不一的點(diǎn)蝕坑，原來的金屬表面已經(jīng)見不到。有部分金屬護(hù)欄的扁鋼在焊道部位斷開。沒有開裂的防腐層表面發(fā)粉，表面上看樹脂含量很少。采用劃格器檢查，發(fā)現(xiàn)被劃開的防腐層，發(fā)脆已沒有使用價(jià)值。被劃開的防腐層下的金屬已經(jīng)被腐蝕，有1mm左右的銹蝕層。這說明防腐層氣孔比較多。對(duì)整體鋼結(jié)構(gòu)的防腐層檢查上看早已沒有使用價(jià)值。

另外，煉油廠三循逆流式?jīng)鏊?003年7月進(jìn)行改造，鋼結(jié)構(gòu)采用環(huán)氧磁漆（固化劑為胺類），兩道底漆，三道面漆。底面處理達(dá)到Sa2.5級(jí)。運(yùn)行3個(gè)月左右，防腐層出現(xiàn)發(fā)軟、起鼓、脫層現(xiàn)象，起不到防腐作用。

化肥廠涼水塔鋼結(jié)構(gòu)防腐層損壞。首先是金屬表面處理不當(dāng)。因?yàn)楫?dāng)時(shí)所實(shí)施的工藝為人工機(jī)械除銹達(dá)到St3級(jí)，與所選的環(huán)氧涂料進(jìn)行配套，沒有達(dá)到涂料要求的附著力。因?yàn)榄h(huán)氧涂料本身要求與金屬表面結(jié)合必須達(dá)到機(jī)械噴砂除銹Sa2.5級(jí)。所以從現(xiàn)場(chǎng)涂料脫層的現(xiàn)象看，沒有達(dá)到要求的附著力。二是所選的涂料樹脂含量低，從現(xiàn)場(chǎng)漆膜看干固的防護(hù)層樹脂含量少而其它填料過多，產(chǎn)生較多粉化顆粒。這樣涂層易存在較多的氣孔，水分子及其它雜質(zhì)容易滲透涂層引起金屬表面腐蝕。所以該防腐涂層在潮濕的環(huán)境下涂層是比較易于通過水的，因水在涂層與金屬之間形成界面層，造成涂層的結(jié)合強(qiáng)度下降，涂層剝離或鼓包。金屬表面遭到腐蝕。從現(xiàn)場(chǎng)沒有損壞的涂層采用劃痕檢查，涂層下面金屬表面存在銹蝕層可以說明這一點(diǎn)。

煉油廠涼水塔鋼結(jié)構(gòu)防腐層損壞。雖然防腐涂層已經(jīng)固化2個(gè)多月，但是使用后遇水防腐涂層發(fā)生損壞。所選用的是環(huán)氧涂料，酮亞胺為固化劑^【1】共三道，期望耐用10年以上。表面噴砂至Sa2.5級(jí)，施工時(shí)溫度正常，為15～25℃，涂裝后固化時(shí)間最長(zhǎng)時(shí)間2個(gè)月。使用后不到1個(gè)月漆膜起泡。原因?yàn)椋獊啺穼?shí)質(zhì)上是用酮封閉的多元胺，與空氣中潮氣接觸后析出多元胺及酮，多元胺再與環(huán)氧樹脂固化。該漆經(jīng)刷后，漆膜表面與水汽反應(yīng)而固化，阻滯漆膜丙酮充分揮發(fā)，殘留的酮有一定的水溶性，引起滲透壓使漆膜起泡。這說明所選的配套固化劑不適合在這一環(huán)境下使用。

漆膜下的金屬腐蝕是由電化學(xué)作用引起的。在陰極,氧有去極化作用,反應(yīng)如下:

O₂十H₂+2e=2OH^-

因此,膜下泡內(nèi)溶液呈微堿性,這時(shí)陰極部位的pH值高達(dá)13以上。界面一旦成為高堿性狀態(tài),就進(jìn)一步發(fā)生基體氧化膜的堿性溶解和漆膜的堿分解。同時(shí),在陽極發(fā)生如下反應(yīng)

Fe=Fe²⁺+2e

Fe²⁺與氧、水及OH^-反應(yīng)生成Fe(OH)₂、Fe(OH)₃、Fe₂O₃·XH₂O等腐蝕產(chǎn)物,其體積要增大好幾倍,使漆膜鼓起,最后破裂。這時(shí)泡內(nèi)溶液呈酸性,泡內(nèi)pH值僅為2～4。從漆膜脫落部位產(chǎn)生的陰極、陽極反應(yīng)來看,由于陰極反應(yīng)產(chǎn)生的OH^-離子使得界面pH值上升,造成Fe²⁺離子水解:

Fe²⁺十2H₂O=Fe(OH)₂+2H⁺

這時(shí)又使界面pH值降低,從而加速了陽極反應(yīng),使腐蝕面積擴(kuò)大,漆膜剝落的范圍增加。部分表面涂層,不到半年出現(xiàn)開裂、脫落,使金屬表面遭到腐蝕。

另外,由于鋼結(jié)構(gòu)在高濕度與水汽中使用,造成設(shè)備表面干濕交替進(jìn)行。金屬表面暴露在空氣中,當(dāng)表面存在銹蝕層時(shí)（涂層氣孔率高時(shí)相當(dāng)于銹蝕層）,銹蝕層就起了水和氧的儲(chǔ)槽作用,銹蝕層下基體鐵的離子化起了強(qiáng)氧化劑的作用。在一定條件下腐蝕產(chǎn)物會(huì)影響大氣腐蝕的電極反應(yīng)。Evans認(rèn)為大氣腐蝕的銹蝕層處在潤濕條件下,可以作為強(qiáng)烈的氧化劑。由銹層內(nèi)Evans模型,可以看出陽極反應(yīng)發(fā)生在金屬/Fe₃O₄界面上,陰極反應(yīng)發(fā)生在Fe₃O₄/FeOOH界面上,即銹層內(nèi)發(fā)生了Fe³⁺→Fe²⁺的還原反應(yīng),說明銹層參與了陰極過程。由于天氣變化,金屬表面溫度、濕度隨之變化,這樣在化學(xué)、電化學(xué)作用下,金屬表面將加速腐蝕。