项目分为3个分项课题：

1. 车间地坪与墙面等砼结构的防腐涂料体系的构建设计与研究；
2. 化工车间(含酸碱盐氛围)内的钢结构重防腐体系构建与研究；
3. 加药间(金属容器、储液罐池)内防腐涂料体系的设计与研究。

研究内容包括：不同类型的腐蚀性介质对设备设施腐蚀机理的研究；依据腐蚀机理筛选不同防腐材料和防护方法的研究；采用新型防腐材料构建重防腐配套体系设计的研究；钛基石墨烯纳米重防腐涂料现场应用。  

现有基础及条件

本项目产品前期的研发、小试、中试工作已经完成，新产品在央企得到了广泛的推广试用，并且得到了用户的认可和好评。目前，项目已进入产业化实施阶段，项目在技术、设备、人才、资金等方面的科研基础条件和产业化基本条件也已具备，产品性能通过试验推广应用的优势突出显现；自主知识产权逐步形成技术壁垒墙，这为今后的产品市场开拓提供了强有力的竞争优势和独占态势。

项目研究背景情况

卤化车间的腐蚀因素

卤碱，也称卤水。主要指含氯、氟、溴和硫酸根离子的镁、钠、钾、钙、少量的硅、锶、铁、硼、锂、铝、锰、锌、铜、钛、铬、硒、镍、碘、汞、银、钍、锗等盐类。这类盐主要来自海盐、湖盐、井盐和盐碱地盐四种卤碱。

卤碱工业，一般指氯碱工业，对金属设备具有很强的腐蚀性。其腐蚀因子主要是氯离子(Cl^–)、硫酸根离子(SO₄^2–)和少量的氟离子(F^–)、溴离子(Br^–)，均属于酸性介质。由于Cl^–、F^–和Br^–的原子半径都小于金属原子半径，会渗入钢铁(包括不锈钢)晶格内部，并不断地侵入钢铁内部发生分解和重组反应，最终导致金属被腐蚀。损坏的钢铁表面通常覆盖着厚厚的沉积层，在金属/氧化膜界面上观察到一层浓缩氯化物FeCl₂，检测到了Cl^–的富集现象，而且在氯化物析出物的上方，氧化膜变得疏松多孔，已经失去保护作用。研究表明，当氯含量≥0.35%时，腐蚀倾向增加。氯的腐蚀带来的危害性远远大于硫化腐蚀。

卤碱对混凝土结构的腐蚀

混凝土在工业上也称为砼。砼结构在卤碱工业中接触的环境恶劣，车间内带有卤水氛围的腐蚀性气体，对混凝土的腐蚀破坏是非常严重的，其腐蚀机理与过程是：

首先，气相物质对混凝土的腐蚀。卤水在加工过程中能分解并产生多种气体，其成分主要有氯化物、硫化物、氟化物、溴化物等强腐蚀酸性气体，这些气体能够使混凝土碱度降低，渗透至混凝土内部对钢筋破坏钝化层并使其腐蚀。

在一般情况下，混凝土的强度较高，本身具有高碱性(pH≥12.5)，在这样高碱性的环境中使钢筋表面形成一层致密的钝化膜而处于稳定状态。但由于受到外界环境侵蚀介质的作用，钢筋表面的钝化膜受到破坏，成为活化状态，钢筋就开始腐蚀，达到一定的期限后(一般小于设计基准期)，钢筋混凝土结构就被破坏，如图1所示。

由于混凝土中存在的氢氧化物要比混凝土微孔中的水溶液里存在的氢氧化物多得多，所以此时微孔中的水溶液里存在的氢氧化物是处于饱和状态的。

发生中和反应后，混凝土微孔中的水溶液中的氢氧化物将不断被消耗，生成的碳酸钙沉淀于混凝土微孔的水溶液中，使得微孔中的水溶液里的OH^–的浓度逐渐被降低；当微孔中的水溶液里的OH^–的浓度降到一定程度时，覆盖在钢筋表面的金属氢氧化物和金属氧化物构成的“钝化膜”开始分解而被破坏：

• Fe(OH)₂+2e^–→2OH^–+Fe
• FeO+H₂O+2e→OH^–+Fe

通过上述反应，受到酸性环境污染和侵蚀处，混凝土中钢筋表面的“钝化膜”被破坏；并使“钝化膜”被破坏处和未被破坏处出现较大的电位差，形成促进钢筋“坑蚀”和腐蚀电池。当“钝化膜”被破坏到一定程度后，混凝土中钢筋就会发生锈蚀。

卤碱车间中含有的强腐蚀性酸性物质，如Cl^–、F^–、Br^–和SO₄^2–等，即有化学腐蚀，又有电化学腐蚀，表现为钢筋混凝土腐蚀更加显著。

当孔隙中溶解的氯离子含量超过临界值时，Cl^–进入混凝土中并到达钢筋表面，可使该处的pH值迅速降到4以下。在孔隙中的水和氧气作用下很快反应生成破坏性的铁锈(Fe₂O₃·nH₂O晶体)，体积增大，形成胀裂性破坏，如图2所示。

Cl^–不仅促成了钢筋表面的腐蚀电池，而且加速电池作用的过程。阳极反应是：Fe→Fe²⁺+2e，如果生成的Fe²⁺不能及时搬走而累积于阳极表面，则阳极反应就会受阻；反之，如果生成的Fe²⁺能及时搬走，那么，阳极过程就会顺利乃至加速进行。Cl^–与Fe²⁺相遇会生成FeCl₂，使Fe²⁺得以被搬走，从而加速阳极过程。

这种加速阳极化过程，称为阳极去极化作用，Cl^–发挥了阳极去极化作用的功能，它在整个过程中起到了搬运的作用，并没有被消耗掉，即凡是进入混凝土的游离状态的Cl^–，会周而复始地起到破坏作用，这也是氯盐危害的特点之一。

现场勘察车间地坪的腐蚀状况

以下一组现场勘察图片揭示了卤化车间对砼结构地坪的腐蚀情况，见图3所示。

涂料重防腐设计方案

本项目是基于已有的研究成果及前期在国家能源银川煤化工基地生产厂加药间地坪及内墙防腐设计使用情况和经验的基础上，设计了本项防腐工程涂料防护体系。

项目研发总体方案的构想

本项目针对不同区域的工况提出的设计方案，见表1至表2所示。

卤化车间地坪重防腐涂料体系设计

注：以上设计，使用寿命≥5年。

项目考核验收指标

项目完成时，技术产品考核应满足表3性能指标。

注：标注“*”的项目为复合涂料；干膜总厚度要求达到200±20μm。

本方案为您展示了我们在盐化工领域的重防腐专业能力与施工详情。

如需了解针对其他特定行业（如电厂、船舶海水腐蚀等）的深度解决方案与具体实施计划，欢迎详询，我们的团队将竭诚为您服务。

中原某盐化工企业卤化车间长期处于高浓度卤碱介质及酸性气体环境中，地坪、墙面等混凝土结构及钢结构、加药间金属设施腐蚀严重，传统防腐方案难以满足需求。该项目总防腐面积约5300㎡，采用陕西至强ZQ系列钛基石墨烯纳米重防腐涂料构建差异化重防腐涂料体系，经过科学设计与施工，实现了地坪耐磨抗渗、墙面耐气相腐蚀的全方位防护。

项目概况与腐蚀工况

项目规模：

• 车间地坪防腐面积：2800㎡
• 内墙防腐面积：1600㎡
• 钢结构防腐面积：520㎡
• 加药间金属容器内防腐面积：380㎡
• 总面积：5300㎡

主要腐蚀介质：高浓度氯离子（Cl⁻）、硫酸根（SO₄²⁻）、氟离子（F⁻）、溴离子（Br⁻）等卤碱介质，兼具化学腐蚀、电化学腐蚀和渗透腐蚀。

腐蚀表现：

• 地坪：大面积粉化、起砂、裂缝、空鼓、剥落；
• 墙面：1.5米以下区域涂料大面积脱落、粉化，钢筋锈蚀风险高；
• 钢结构及金属容器：锈蚀、点蚀、泄漏隐患。

涂料体系设计方案

本方案采用钛基石墨烯纳米重防腐涂料，针对不同基材和腐蚀程度设计差异化体系：

1. 卤化车间地坪重防腐体系（总干膜厚度≥2260μm）

2. 卤化车间内墙重防腐体系（总干膜厚度≥600μm）

3. 配套体系：

• 钢结构：ZQ-5210 + ZQ-5220，总干膜220μm
• 加药间金属容器：ZQ-5210 + ZQ-5340 + ZQ-5220，总干膜620μm

核心技术优势

• 超强耐卤碱腐蚀：纳米有机钛聚合物+石墨烯协同，耐化学腐蚀性能超越特氟龙，有效阻挡Cl⁻渗透；
• 长效防护：使用寿命≥5年，大幅降低运维成本；
• 多功能兼顾：地坪高耐磨、抗冲击；墙面抗气相腐蚀、易清洁；
• 施工便捷：附着力强、固化快，适用于复杂工况现场施工。

预期效果

项目完成后，车间地坪与墙面将实现：

• 无粉化、无剥落、无锈蚀；
• 表面光滑易清洁，满足生产卫生要求；
• 彻底消除腐蚀隐患，保障安全生产；
• 显著延长设施使用寿命，降低企业综合运维成本。

方案总结

本次中原某盐化工企业卤化车间地坪与墙面重防腐项目，充分验证了钛基石墨烯纳米重防腐涂料在高氯离子、强卤碱腐蚀环境下的卓越性能。该方案针对性强、体系完善、技术成熟，为中原及全国同类盐化工、氯碱企业卤化车间防腐改造提供了可复制、可推广的完整解决方案。

陕西至强重防材料技术有限公司专注钛基石墨烯高端重防腐涂料研发与应用，致力于为盐化工等高腐蚀行业提供长效防护技术支持。

项目背景与腐蚀工况

项目概况：

• 加氢裂化装置列管式换热器8台
• 催化重整装置列管式换热器6台
• 延迟焦化装置催化罐4台

主要腐蚀类型：

• 化学腐蚀（H₂S、Cl⁻、有机酸、铵盐垢下腐蚀、高温硫腐蚀）；
• 冲刷腐蚀（催化剂颗粒、介质高速流动）；
• 电化学腐蚀（异种金属焊缝、缝隙腐蚀）；
• 高温高压环境（180~260℃，最高压力3.5MPa）。

传统涂料易出现脆化、脱落、导热下降等问题，无法满足生产需求。

涂料选型与核心优势

针对设备特性，公司选用ZQ-5260钛基石墨烯高分子合金换热器专用涂料（催化罐同步配套使用）。

核心优势：

• 优异耐腐蚀性：纳米有机钛聚合物+石墨烯双重防护，耐H₂S、Cl⁻、有机酸等强腐蚀介质，远超特氟龙水平；
• 导热性能突出：导热系数≥260W/m·K，几乎不影响换热器热交换效率；
• 耐高温：长期耐受≤350℃，高温下不脆化、不脱落；
• 抗冲刷与高附着力：硬度高、韧性好，抗介质冲刷，附着力强；
• 附加功能：导静电、抗杂闪电流、不沾污、易清洁。

施工实施要点

1. 基材处理：喷砂除锈至Sa2级，彻底清除锈蚀、油污、结垢；
2. 换热器涂装：底面漆配套，总干膜厚度120μm（冲刷严重部位加厚）；
3. 催化罐涂装：底漆2道+面漆3道+厚涂耐磨层，总干膜厚度≥800μm；
4. 施工方式：高压喷涂+滚涂结合，严格控制温湿度；
5. 质量验收：涂料厚度、附着力、外观全面检测，确保无盲区。

应用效果与效益

经过四年连续运行：

• 所有设备涂料完好，无锈蚀、无点蚀、无脱落、无泄漏；
• 换热效率未下降，催化罐内壁光滑无明显磨损；
• 彻底消除腐蚀盲区，设备运行稳定性大幅提升；
• 预计使用寿命5~7年，显著降低维修频率和停机损失，每年节约运维成本数百万元。

用户评价：ZQ-5260钛基石墨烯涂料在石化高温高压复杂腐蚀环境下表现稳定可靠，是列管式换热器和催化罐防腐的优选材料。

案例总结

本次某石化总厂换热器及催化罐防腐改造项目，充分验证了ZQ-5260钛基石墨烯高分子合金涂料在石化领域的优越性。该涂料以其卓越的耐蚀性、导热性、耐高温和抗冲刷性能，成功解决了传统防腐难题，为石化企业关键设备长周期安全运行提供了高效解决方案。

陕西至强重防材料技术有限公司专注钛基石墨烯高端防腐涂料研发与应用，助力石化行业设备防腐技术升级。

东部沿海某电厂地处海洋性气候区域，其2号机组采用石灰石-石膏湿法脱硫工艺，脱硫吸收塔、烟道等设备长期暴露在高盐雾、高湿度、酸性浆液及130-200℃高温烟气的严苛环境中，传统防腐涂料易出现脆化、起层、脱落，导致设备腐蚀穿孔、频繁维修，运维成本居高不下。

项目背景与腐蚀工况

该电厂脱硫系统面临以下主要腐蚀威胁：

• 海洋盐雾中高浓度氯离子引起的电化学腐蚀；
• 脱硫浆液中硫酸、亚硫酸等强酸碱介质的化学腐蚀；
• 高温烟气露点腐蚀及浆液颗粒冲刷形成的磨损+腐蚀协同破坏。

传统乙烯基玻璃鳞片、环氧呋喃等涂料难以长期承受此类复合腐蚀，最终选择石墨烯改性钛基纳米涂料进行整体防腐改造。

项目概况

• 项目名称：东部沿海某电厂2号机组脱硫节能提效优化改造EPC项目（防腐专项）
• 防腐面积：总计4070㎡
• 主要防腐部位：
• 脱硫吸收塔（底板、浸液区、喷淋区、支撑梁）2310㎡
• 入口/出口烟道及支撑杆1220㎡
• 联络烟道及支撑杆540㎡

涂料选型与核心优势

本次项目采用三种石墨烯改性钛基纳米涂料配套体系：

1. 石墨烯钛基纳米防腐涂料 —— 主防腐层，优异耐盐雾、耐酸碱性能；
2. T52-94石墨烯钛基纳米焊缝专用涂料 —— 针对焊缝、接头等易腐蚀盲区；
3. T52-96石墨烯钛基纳米厚涂型耐磨涂料 —— 用于浸液区、喷淋区等高磨损部位。

核心优势：

• 优异耐盐雾与耐酸碱性能，适应海边高氯离子环境；
• 石墨烯增强涂料硬度与韧性，抗高温浆液冲刷磨损；
• 附着力强、柔韧性好，不易脆化、起层；
• 使用寿命远高于传统涂料，显著降低后期维护成本。

施工工艺要点

1. 基材处理：采用2-3mm砂喷砂除锈至Sa2级，彻底清除盐渍、锈蚀和氧化皮；
2. 涂装方案：

• 吸收塔高腐蚀区（浸液区、喷淋区）：总干膜厚度≥1000μm（多道复合）；
• 烟道及一般区域：总干膜厚度≥500μm；

1. 施工方式：滚涂+高压无气喷涂结合，焊缝、拐角处重点预涂；
2. 质量控制：严格检测涂料厚度、附着力及外观，缺陷处及时修补。

应用效果与效益

改造完成后，经过长期运行验证：

• 脱硫塔、烟道等设备表面涂料完好，无锈蚀、无点蚀、无脱落；
• 彻底消除腐蚀盲区，设备运行稳定性显著提升；
• 大幅减少维修次数，运维成本显著降低；
• 保障机组安全稳定运行，避免因腐蚀引发的非计划停机。

用户反馈：石墨烯改性钛基纳米涂料在海边高湿、高盐雾、酸碱复合腐蚀环境下表现优异，是火电脱硫系统防腐的可靠选择。

案例总结

本次东部沿海某电厂脱硫系统防腐改造项目，充分验证了石墨烯改性钛基纳米涂料在海边火电复杂工况下的优异性能。该案例为同类型海边电厂脱硫塔、烟道防腐改造提供了科学的选型依据、成熟的施工工艺和可量化的应用效果，具有较高的行业推广价值。

陕西至强重防材料技术有限公司专注高端钛基与石墨烯改性防腐涂料研发与应用，致力于为高腐蚀环境提供长效防护解决方案。

油田腐蚀工况背景

该油田主力区块目的层埋深普遍超过4000米，部分超深井（如昆2-2井）埋深超过7000米，地层温度高达200℃以上。同时，地层水矿化度极高，氯离子浓度达3×10⁴mg/L，并伴随较高分压的CO₂（0.5-1.2MPa）和H₂S（500-1500mg/m³），形成强酸性腐蚀环境。

传统防腐措施难以满足需求：常规涂料耐温性能不足、附着力差，在下管与固井过程中易破损；缓蚀剂时效短、成本高；阴极保护在高电阻率地层中效果不均，导致油井管腐蚀速率高达0.2-0.5mm/年，频繁引发点蚀、应力腐蚀开裂和管柱失效。

公司及核心技术简介

陕西至强重防材料技术有限公司位于西安阎良国家航空高技术产业基地，专注于高端重防腐材料的研发、生产与工程应用。公司依托自主“钛基高分子合金聚合物”核心专利技术，成功开发出适应极端环境的系列防腐涂料产品。

其中，ZQ-5270系列钛基高分子合金油井管涂料专为油气田采输井管设计，由钛基高分子共聚物与石墨烯等功能材料复合而成，分为浅井、深井、超深井专用型号，具有优异的耐高温、耐强腐蚀、耐磨损性能。

应用产品选型与技术优势

针对该油田工况，公司选用ZQ-5270S深层油井管涂料（适用4000-6000m，耐温≤250℃）和ZQ-5270C超深层油井管涂料（适用6000-10000m）。

核心技术优势：

• 耐温性能优异，可长期耐受250℃高温环境；
• 耐蚀性强，有效抵抗高Cl⁻、CO₂、H₂S及酸化残酸的复合腐蚀；
• 附着力≥5MPa，抗冲击、抗摩擦性能突出，下入过程涂料无破损；
• 石墨烯改性赋予涂料优异耐磨性和抗结垢性能；
• 防护寿命为常规涂料的3-5倍，显著降低修井频率。

现场应用实施

应用区块： 西部某油田花土沟区块，覆盖4200-7200m深层及超深井。

施工流程：

1. 油管内壁喷砂除锈至Sa2.5级，确保表面清洁干燥；
2. 采用专用内喷涂设备均匀涂覆ZQ-5270系列涂料，控制干膜厚度80-120μm；
3. 通过烘干或常温固化工艺使涂料完全交联；
4. 逐根进行厚度测量、附着力测试、电火花检漏等严格质检。

应用效果与用户评价

现场跟踪结果显示：自涂装以来，应用涂料的油井管在昆2-2井等超深井中运行稳定，完井及生产期间涂料完好无损，有效保障了井筒安全。

西部某油田相关部门评价：“陕西至强的钛基高分子合金涂料成功破解了西部高原深井、超深井的腐蚀难题，产品性能稳定、防护效果突出，是复杂工况下油井管防腐的优选方案。”

应用总结

陕西至强重防材料技术有限公司的钛基高分子合金油井管涂料，以其卓越的耐高温、耐强腐蚀和施工可靠性，在西部某油田超深井防腐项目中取得显著成效。该案例不仅大幅延长了油井管使用寿命、降低了生产成本，更为国内类似高温高压、高含硫、高矿化度复杂油气田提供了高效、长效的防腐技术典范。

陕西至强重防 — 专注高端钛基防腐材料，助力油气田安全高效开发。（如需技术方案、产品参数或合作咨询，欢迎联系陕西至强重防材料技术有限公司。）

一、海水循环管道腐蚀现状与行业痛点

1.1 腐蚀环境及工况特点

埋地海水作为一种复杂的强电解质溶液，对金属管道的腐蚀性极强，其腐蚀环境及工况主要呈现以下特点：海水中溶有大量以氯化物为主的盐类，其中氯化钠含量最高，占总盐度的77.8%，浓度可达2.72%；海水中含有的可溶性盐（如Cl⁻、SO₄²⁻、CO₃²⁻）以及氧气，会加速碳钢等金属材质的电化学腐蚀；同时，海水环境中生物附着现象严重，微生物、海洋生物吸附于管道内壁生长繁殖，进一步加剧管道腐蚀与堵塞；部分沿海项目还需面临海洋盐雾大气、酸雨等叠加腐蚀，使得管道腐蚀速率大幅提升。

1.2 行业现有防腐方案痛点

目前，国内海水循环管道防腐多采用传统环氧涂料、乙烯基玻璃鳞片涂料等产品，但此类方案普遍存在明显短板：耐腐蚀性不足，在海水长期浸泡环境下，涂料易起泡、剥离、整块脱落，服役周期短；抗生物附着能力弱，管道内壁易结垢，导致污损系数与污垢沉积速率偏高；施工复杂，维护周期短，频繁的维修不仅增加了人工与材料成本，更可能导致生产中断，造成巨大的间接经济损失。现场勘察数据显示，某品牌1100µm厚的传统防腐涂料，在海水循环管道中使用仅一年零两个月，即出现完全失效现象，涂料从基材上大面积脱落，管道内壁腐蚀严重，无法满足长期防腐需求。

二、陕西至强核心防腐技术与材料优势

2.1 核心技术支撑

陕西至强深耕重防腐领域多年，拥有多项核心专利与高新产品，其自主研发的石墨烯改性钛基纳米重防腐技术，融合了钛基高分子合金聚合物与石墨烯的优异性能，从材料本质上解决了海水循环管道的腐蚀难题。该技术以钛基高分子合金聚合物为基体，依托公司自主研发的环氧基有机钛前驱体聚合物、羟基有机钛前驱体聚合物、钛基聚天门冬氨酸酯共聚物等核心材料，通过石墨烯改性处理，构建出致密的纳米级防护网络，可有效隔绝海水、腐蚀性离子等介质的渗透，同时具备优异的耐温、耐磨、抗生物附着性能。

其中，钛基聚天门冬氨酸酯共聚物作为钛基高分子合金聚合物的重要品种，本身带有羟基和氨基官能团，可灵活选用异氰酸酯或氨基树脂作为交联剂，用于制备双组分常温固化型和单组分烘干型防腐涂料，耐腐蚀性、耐天候老化性极佳，特别适用于海洋重防腐场景；钛基无溶剂聚硅氧烷纳米涂料则通过聚硅氧烷与环氧树脂共聚改性，既保留了环氧树脂机械性能强的优点，又解决了其韧性和耐热性差的缺点，Ti-O键与Si-O键的高强度结构，使其保光保色性远优于传统聚氨酯涂料，适配海水循环管道的复杂工况。

2.2 材料核心优势

陕西至强石墨烯改性钛基纳米重防腐涂料，相较于传统防腐涂料，在海水循环管道应用中展现出显著优势，具体如下：

1. 耐腐蚀性极强：通过透射电子显微镜观察可见，涂料形成的涂料具有致密网络结构，可有效阻挡腐蚀性介质渗透；经检测，石墨烯改性钛基纳米高分子材料耐酸性可达8760小时，而普通涂料仅为168小时，耐水煮性能可达720小时，是普通涂料（6小时）的120倍，可在海水长期浸泡环境下长期服役。
2. 抗污损与生物附着能力突出：涂料表面光滑致密，可有效抑制海洋生物吸附与污垢沉积，实际应用中，其污损系数仅为国家标准的七分之一，污垢沉积速率为国家标准的三十分之一，大幅减少管道堵塞风险，降低清洗维护成本。
3. 综合性能优于传统涂料：相较于富锌涂料、环氧或乙烯基玻璃鳞片涂料、聚氨酯涂料等传统产品，该涂料在耐腐蚀性、耐温性、附着力、柔韧性等方面均有显著提升，可有效避免传统涂料易脱落、易失效的问题，大幅延长管道防腐服役周期。
4. 施工便捷且环保：涂料可采用常温固化或烘干固化，适配管道内壁等复杂施工场景，施工效率高；部分产品为无溶剂型、水性涂料，符合绿色环保要求，可减少对环境的污染，契合现代工业绿色发展理念。

三、海水循环管道防腐应用实例

3.1 电厂海水循环管道内壁防腐项目

3.1.1 项目概况

某电厂位于沿海区域，属南亚热带海洋性气候，年均气温22℃，无霜期360天，年均降水量2389.5mm，空气湿度大、盐分含量高，海水循环管道长期处于海水浸泡、海洋盐雾叠加电厂废气腐蚀的复杂工况下，管道内壁腐蚀与生物附着问题突出，严重影响机组冷却效率与管道使用寿命，亟需开展防腐维修改造。本次项目针对电厂海水循环管道内壁进行防腐处理，采用陕西至强石墨烯改性钛基纳米重防腐涂料，施工面积根据现场实际需求精准把控，确保覆盖所有腐蚀区域。

3.1.2 防腐方案设计与施工

结合该项目海水循环管道的腐蚀工况与使用需求，陕西至强制定了针对性的防腐方案，核心采用“基材处理→底漆涂刷→中间漆涂刷→面漆涂刷”的施工流程，选用公司核心产品ZQ-701石墨烯改性钛基纳米重防腐底漆、ZQ-841石墨烯改性钛基纳米重防腐中间漆、适配海洋工况的专用面漆，复合涂料干膜厚度严格控制，确保达到长效防腐标准。

施工过程中，严格遵循相关行业标准与公司施工规范，首先对管道内壁进行彻底的表面处理，清除锈蚀、油污、浮灰及松动碎屑，确保基材表面洁净、干燥；随后涂刷ZQ-701石墨烯改性钛基纳米重防腐底漆，增强涂料与基材的附着力；待底漆固化后，涂刷ZQ-841石墨烯改性钛基纳米重防腐中间漆，进一步提升涂料的致密性与耐腐蚀性；最后涂刷专用面漆，形成完整的防护体系，同时增强抗生物附着与抗冲刷性能。施工全程由专业团队操作，严格把控每一道工序的质量，确保涂料均匀、无气泡、无漏涂。

3.1.3 应用效果验证

项目施工完成后，陕西至强联合电厂对管道防腐效果进行了长期跟踪勘察，结果显示：

施工后六个月现场勘察：管道内壁涂料表面光滑平整，无气泡、无脱落、无腐蚀痕迹，无明显生物附着与污垢沉积，涂料附着力良好；

施工后十二个月现场勘察：涂料依旧保持完好状态，未出现任何腐蚀、剥离现象，管道内壁洁净，水流顺畅，冷却效率稳定；

施工后二十七个月现场勘察：涂料外观完好，无老化、无破损，防腐性能依旧稳定，有效阻挡了海水及腐蚀性离子的渗透，管道内壁无任何腐蚀迹象，完全满足电厂海水循环管道的长效防腐需求。

3.2 电厂海水循环管道防腐项目

电厂同样面临沿海海水循环管道的腐蚀难题，其海水循环管道长期处于海水浸泡、盐雾腐蚀的工况下，传统防腐涂料频繁失效，维修成本居高不下。经过多方对比与实地测试，电厂最终选用陕西至强石墨烯改性钛基纳米重防腐涂料进行管道内壁防腐处理。

项目应用过程中，该涂料凭借优异的耐腐蚀性、抗生物附着性能，以及便捷的施工工艺，快速完成了管道防腐施工，大幅缩短了施工周期，减少了对电厂生产的影响。经过长期运行验证，神华国华粤电台山电厂对该涂料的应用效果给予了高度客观评价，认为其有效解决了管道腐蚀痛点，涂料服役稳定，大幅降低了管道运维成本，提升了管道使用寿命，为电厂安全稳定运行提供了有力保障。

四、应用价值与行业推广意义

海洋腐蚀造成的损失巨大，全球每年因腐蚀造成的直接经济损失约为7000亿美元，我国每年腐蚀损失约占GDP的5%，其中海洋腐蚀占总损失的一半以上。海水循环管道作为海洋工程与沿海工业的核心设施，其防腐效果直接关系到企业生产安全、运营成本与经济效益。

陕西至强石墨烯改性钛基纳米重防腐材料在海水循环管道中的成功应用，不仅有效解决了传统防腐方案易失效、维护频繁、成本偏高的痛点，更实现了“长效防腐、节能降耗、绿色环保”的目标。该材料的应用，可使海水循环管道防腐服役周期大幅延长，污损系数与污垢沉积速率大幅降低，大幅减少维修次数与维修成本，避免因管道腐蚀泄漏导致的生产中断，为企业节约大量运维资金。

同时，该案例依托陕西至强的核心专利技术与优质产品，形成了一套适配海水循环管道的标准化防腐设计、施工与验收体系，结合公司在海洋重防腐领域的丰富经验，为沿海电厂、海洋工程、港口码头等领域的海水循环管道防腐提供了可复制、可推广的解决方案。

未来，陕西至强将继续深耕重防腐领域，依托自主研发的钛基高分子合金核心技术与石墨烯改性技术，持续优化海水循环管道防腐方案，提升材料性能与施工质量，为我国海洋工程防腐事业的发展提供更加强有力的技术支撑与产品保障，助力企业实现绿色、安全、长效运营。

脱硫废水捞渣机长期处于高浓度酸、碱、盐、高湿、高氯离子等强腐蚀环境中，传统防腐涂料易失效，导致设备频繁腐蚀、维修，严重影响机组稳定运行。该项目采用陕西至强钛基石墨烯纳米重防腐涂料（石墨烯改性钛纳米有机富锌底漆为主），结合外加电流阴极保护系统，构建复合防护方案，取得了优异应用效果。

项目背景与腐蚀难题

脱硫废水含有大量氯离子、硫酸根、亚硫酸等强腐蚀介质，捞渣机长期浸泡、冲刷与干湿交替，传统环氧或普通富锌涂料难以长期防护。该项目总投资仅566万元，远低于传统脱硫废水零排放改造项目约8000万元的投资，为企业大幅节约技改资金。

涂料技术特点与创新

本项目核心采用石墨烯改性纳米有机钛烯锌底漆，其技术亮点如下：

• 以纳米有机钛聚合物为成膜基体，锌粉为牺牲阳极，石墨烯改性增强；
• 石墨烯大幅降低锌粉用量（从60-80%降至35-40%），同时提升防腐性能；
• 形成致密网状结构，具备优异物理隔绝 + 电化学保护双重作用；
• 具有“伤口自愈合”修复特性，即使局部破损也能自动修复；
• 附着力强、耐强酸碱盐、耐候性突出，使用寿命为普通涂料的3-5倍。

复合防护方案

• 主防护：钛基石墨烯重防腐涂料（底漆+面漆体系）
• 辅助防护：外加电流阴极保护系统（通过COMSOL仿真优化辅助阳极位置、数量及电化学参数，避免欠保护或过保护）
• 两者协同作用，实现全覆盖、长效防护

应用效果与效益分析

经过三年实际运行：

• 捞渣机涂料完好，无明显锈蚀、起泡、脱落现象；
• 彻底解决强腐蚀环境下的设备失效问题，运行稳定可靠；
• 维修周期大幅延长，减少停机损失；
• 经济效益：投资仅566万元，较零排放改造节约大量资金，间接经济效益显著；
• 社会效益：填补脱硫废水捞渣机防腐应用空白，为同行业提供低成本、可复制的解决方案，符合绿色环保发展理念。

案例总结

本次脱硫废水捞渣机防腐项目充分证明了钛基石墨烯重防腐涂料在高氯、高盐、强酸碱复杂工况下的卓越性能。该方案投资低、效果好、使用寿命长，为电厂脱硫系统及其他类似腐蚀设备提供了全新的防腐思路和技术路径，具有很高的行业推广价值。

陕西至强重防材料技术有限公司专注钛基石墨烯纳米重防腐涂料研发与应用，致力于为电力、石化、盐化工等高腐蚀行业提供长效、低成本防腐解决方案。

背景技术

海上风电，不同于陆上风电，与陆地环境相比，海洋环境更为严酷恶劣，高温、高湿、高盐、强紫外线、海泥、海水、浪花飞溅、海洋大气以及持续的机械损伤、磨蚀、腐蚀等综合因素的影响是海洋工程装备安全服役面临的主要威胁。同时海上风电由于其特殊的地理环境和技术要求，维修费用极高。如海洋腐蚀不但给海上风电机组带来巨大安全隐患，缩短机组运营寿命，也大大增加了风电的建设投资和运行维护成本。海洋装备防护技术已成为海上风电亟待解决的突出问题，而防腐蚀设计就构成了海上风电场设计的重要组成部分。

目前建成的海上风电场绝大多数为近海风电场，受到的限制因素较多。而在水深超过50米的深远海区域建设风电场，风速更大，风力更强，受限制减少，大兆瓦机组可以大幅提高发电量，节约运维成本，这是当前海上风电发展的趋势。然而在深海区域，环境较为复杂，大的风浪对风电机组的腐蚀防护提出了更高的要求。海上风电服役寿命一般设计要求超过 20年以上。因此对于海上风电防腐涂料系统的有效运行时间要求一般需要超过25年。据统计推测, 修复海上风电机组防腐涂装的成本是车间生产成本的50倍。因此，高性能防腐涂料系统不仅对海上风电延长使用寿命和安全服役具有重要意义，也更具有重要的经济价值。因此开展海洋风电防腐技术及装备的研究与实践，对我国海洋风电产业快速健康发展更具有重大的战略意义。

在国家标准《沿海及海上风电机组防腐技术规范》(GB/T 33423-2016)表1中所示，目前所选用的防腐涂料基本上都是环氧和聚氨酯系传统防腐涂料。这类防腐材料已经沿用了几十年，至今仍在使用。多年来的实践经验和试验数据证明，环氧系防腐涂料在海洋气候环境下会发生严重粉化现象，而脂肪族聚氨酯防腐涂料虽然耐候性强于环氧涂料，但面对海洋严酷腐蚀环境，材料老旧加上性能缺陷，即使厚涂600~1000微米，也很难保证在海洋环境下服役20年不失效。这是由涂料成膜物特性本身所决定的，理论上可以这样设计，但实际应用上是不可行的技术方案。

为解决海上风电塔筒(架)的长效性防护，必须跳出传统防腐材料的框架，在涂料防护设计上选用新技术、新材料、新产品，进行合理选材、科学配套，才能保证复合涂料体系在海洋环境下服役的长效性和耐久性。

项目内容

本项目构建的海上风电塔筒(架)新型重防腐涂料体系的技术方案，完全颠覆了传统防腐涂料体系的设计，采用的新技术、新材料和新产品均属于原创性知识产权发明专利集成技术。

一种海上风电塔筒(架)新型重防腐涂料体系的设计及实施方案如下：

所述风电塔架，包括风电塔筒和套管架、桩基(大气区、飞溅区及潮差区)及其它附属配套金属构件，见图1所示。

防腐设计内容包括钢材的表面处理与技术标准、新型涂料的选用及配套复合涂料体系的设计、不同部位涂料干膜厚度要求、涂料质量技术指标和检验标准，如附录表1所示。

附录表1为海上风电塔架新型涂料防护构建体系，完全不同于GB/T 33423-2016《沿海及海上风电机组防腐技术规范》国家标准，它摒弃了传统防腐涂料(环氧类和聚氨酯类)的涂料防护设计体系，完全采用的是新型材料——石墨烯改性钛基纳米重防腐涂料构建的复合涂料体系。

海上风电塔架新型涂料防护体系构建的信心，是基于新型涂料材料的卓越的物理机械性能和抗天候老化以及防腐蚀性能。石墨烯改性钛基纳米重防腐涂料，又称为钛基石墨烯重防腐涂料，它是由主成膜物纳米有机钛聚合物(简称钛基料)、辅助成膜树脂、石墨烯分散浆料、防锈颜料、功能填料、涂料助剂和活性稀释剂组成的高固体份涂料或无溶剂涂料。

钛基石墨烯重防腐涂料与传统涂料(GB/T 33423)的国家标准要求的性能指标比较。见表2至表5。

表1  海上风电塔架新型复合涂料防护体系的构建设计方案

表2 石墨烯改性钛基纳米重防腐涂料的基本性能

表3 钛基石墨烯纳米冷涂锌涂料与传统冷涂锌涂料的性能对比

表4 石墨烯改性钛基纳米涂料与传统环氧类防腐涂料的性能对比

表5 钛基石墨烯纳米重防腐面漆与传统聚氨酯面漆的性能对比

表6 海上风电塔架防护的新型涂料体系与传统涂料体系设计差异化分析比较

表7 海上风电塔架防护的新型涂料体系与传统复合涂料体系技术性能的比较

钛基石墨烯重防腐涂料的涂料性能制订的技术指标依据是基于国家涂料质量检验中心的第三方检验报告数据而制定的。从表2至表5的性能指标对比来看，新型涂料材料远远高于传统涂料材料性能指标的几倍之多，根本不在一个层次上。

为海上风电塔架防护的新型涂料体系与传统涂料体系设计差异化分析比较与海上风电塔架防护的新型涂料体系与传统复合涂料体系技术性能的比较，见表6~7所示。

通过对比分析，可以推断，新型钛基石墨烯纳米重防腐材料在海上风电塔架上的涂料防护寿命可以保障服役25年及以上。

新型涂料材料钛基石墨烯重防腐涂料复合涂料体系的有益之处，可以总结出如下几点：

1. 采用钛基石墨烯冷涂锌底漆，替代了污染严重、伤害操作人员身心健康的热镀锌和热喷锌工艺，降低了涂料(镀层)的厚度，减少了有色金属的使用量，节省了材料成本，同样可以达到热镀锌层或热喷锌层的防腐效果，并且省略了镀锌层的封闭工序。
2. 采用钛基石墨烯重防腐涂料(底漆和面漆)，替代了传统的环氧涂料体系和聚氨酯涂料体系，无需800~1000µm厚涂料设计，简化了传统涂料繁琐的施工工艺，减少了材料的用量，降低了工程费用成本，并且同样可以达到相同设计的长效防护寿命。
3. 新材料、新技术、新产品、新工艺的推广应用，有利于先进制造业的技术进步和产品更新换代，体现了国家科技兴国和科技强国的发展战略。

具体实施方法

1. 工厂内车间施工
   • (1)钢材表面处理，处理方法宜采用喷砂或抛丸处理工艺。
   • (2)在喷砂前应对基材状况进行评估，对构件及与构件永久连接的附件的锐边、火焰切割边缘、毛刺要打磨到圆滑过渡，且R≥2mm，焊疤及焊接熔合性飞溅打磨清除干净。用溶剂、乳胶、净化化合物或蒸汽清除基体表面的水分、油污、尘垢、污染物、铁锈、氧化皮、盐类及其他物质；除锈质量应达到 GB/T 8923.1 中规定的Sa 2级；粗糙度使用合适的磨料处理至国际标准ISO.8503-2中有关表面粗糙度等级规定的细至中等级(40~70µm，Ry5)的要求。
   • (3)采用无水无油的压缩空气或工业用除尘器，吹除喷砂后基体表面附有的灰尘及磨料，其表面清 洁度应不低于 GB/T 18570.3规定的 2 级。
   • (4)表面处理后应在4h内(相对湿度低于80%时)，4~12h内(相对湿度低于65%时)进行涂覆第一道底漆，超过以上时限或当出现返锈或表面污染时，应重新进行表面处理。
2. 工厂内车间涂装条件
   • (1)施工过程中的环境条件：气温应大于5℃、相对湿度应低于80%、钢板表面温度高于露点3℃，每工班测量次数不得少于3次。
   • (2)涂料混合比例、搅拌过程按油漆供应商说明要求进行，用湿膜卡检查涂料湿
   • 膜厚度是否满足要求。
   • (3)为确保边缘、焊缝、角落处达到规定的膜厚，在每道涂料施工前，需对这些部位进行预涂。预留现场施工的部位(补口)，而形成的裸露表面应涂刷底漆。
   • (4)塔架、筒体与法兰采用喷涂油漆时，先行喷涂冷喷锌底漆，待冷喷锌结束后表面要做好保护。冷喷锌涂料完全干燥后，方进行油漆喷涂，喷涂时的搭接宽度要足够。
   • (5)不同产品应参考供应商制定的相关施工工艺进行施工。
3. 工厂内车间涂装工艺，喷涂方法易使用高压无气喷涂；建议在预涂小面积涂装时使用，但必须达到规定的干膜厚度。
   • (1)涂料配制 
     • ①钛基石墨烯重防腐涂料是双组分涂料，施涂前才能将双组分混合配制，配制前确认A、B组分以及稀释剂是否配套，是否与要求施涂型号一致，是否失效。
     • ②A 组分配制前必须搅拌至底部无沉积且上下均匀。
     • ③将产品说明书的要求将 A/B 组分按供应商提供的比例进行调配，用稀释剂调整喷涂粘度，使涂料达到最佳喷涂状态，以保证单膜厚度和质量。
     • ④根据涂敷面积和单道膜厚计算出涂料的稀释比用量(一般为涂料量的5~10%)，并控制配料量在 0.5 小时内用完，防止配量过多，用不完会固化造成损失和浪费。
     • ⑤涂料如需稀释，也应控制其用量不超 20%，按计算好的稀释剂比例配好后加入A组分中搅拌均匀，而后加入B组分搅拌10~15分钟，使A、B组分熟化。而后静置5~10 分钟，消除搅拌引入的空气泡。搅拌与静置时间的长短取决于配料量，料多时间长。
     • ⑥混合好的涂料用 100 目滤网过滤后方可喷涂。喷涂过程中一旦涂料反应过度而发生增稠，要立即停止喷涂。该涂料已报废应重新配料。涂料反应过度时间与环境温度有关，温度高所需时间短，料要少配，反之温度低所需时间长，配料量可适当增加。
     • ⑦稀释剂要用涂料配套稀释剂，不得随意选用其它稀释剂。
   • (2)涂装工艺
     • ①具体施工时应根据涂装件的结构编制涂装工艺规程，以保证防腐涂料的质量。
     • ②涂装时的环境条件，应符合涂料说明书的要求。遇雨、雪、雾、风沙等气候条件时应停止防腐层的露天施工。当施工环境温度低于-5℃或高于 40℃，或相对湿度高于80%时，不宜施工。未固化的防腐层应防止雨水浸淋。
     • ③表面预处理合格后至涂敷第一道底漆的间隔时间内出现锈蚀现象，涂敷前应对锈蚀部位重新进行表面预处理。对于不能在一天无露时间内喷砂完成的大型容器要做好封存防止与罐外空气对流，延长返锈时间。
     • ④钛基石墨烯纳米重防腐涂料涂装采用无气喷涂、刷涂或滚涂等施工方法，按自上而下的顺序进行涂敷，涂敷应均匀，不得漏涂，采用哪一种涂装方法应根据防腐施工方案决定。
4. 安装现场修补工艺
   • (1)对预留的补口和运输、安装过程中造成的涂料破损和缺陷，应进行涂料修补，涂料修补区域为：
     • a)焊缝区域：现场焊接完成后未涂装的焊缝区域；
     • b)涂料损坏区域：由于热工作业和运输、吊装、装卸等原因造成的涂料损伤或损坏局部涂料部位；
     • c)有涂料缺陷的局部涂料：由于施工过程中施工不当造成的流挂、漏涂、针孔等局部涂料的位置；
     • d)涂料被严重污染的部位：被污染物严重污染，污染物已造成涂料损坏(如被水泥污染)，或污染物已无法通过简单的清洗就能除去的局部涂料位置；
     • e)设备检修中存在的局部涂料破损。
   • (2)损坏的涂料修补前，应进行表面处理，去除松散、损坏的涂料，对损伤至底材部位应使用动力工具处理至 St3 或 SP11。损伤部位的周边完好涂料须轻轻打毛，并打磨成平滑的过渡层。露出的金属基体应进行拉毛或电化学刻蚀处理，表面粗糙度达标后，用脱脂棉球蘸溶剂反复擦拭除油，直至无变色为止。宜将修补区域基体周边磨出较浅沟槽。涂装后 4h 内不应淋雨。
   • (3)修补时期的气候条件控制相同于新建结构涂装时的要求。
5. 涂装检查，应检查涂料是否满足技术规格书要求，包括目视检查，如涂料的均匀性、颜色及光泽、外观，漏涂、缩孔、气泡、脱落、渗色、流挂等缺陷。应检查干膜的以下性能：
   • a)干膜厚度。涂装后应按 GB/T13452.2 规定的方法进行涂料干膜厚度测定。平均
   • 干膜厚度应大于或等于设计厚度值，各点的干膜厚度不得低于额定干膜厚度的80%，且不超过10%。若要求最大漆膜厚度，不超过最大值。
   • b)附着力。采用拉开法测定附着力，应符合 GB/T 5210 的规定，对不适用拉开法测试的涂料应选用划格或划叉法，应符合 GB/T 9286 的规定。
   • c)漏涂点。对飞溅区、潮差区及全浸区的涂料应按照SY/T 0063 进行漏涂点检测。发现任何漏涂点均应进行补涂，且修补处的干膜厚度复测结果应满足设计要求。
6. 质量验收
   • 质量验收应包含以下资料：
     • a)涂料厂家生产许可证(复印件)、产品合格证及质量检验报告；
     • b)工程设计文件、施工技术方案等；
     • c)涂料的质量检查记录和验收报告等；
     • d)返修记录(如有)，包括返修位置、原因、方法、数量和检验结果；
     • e)其他有关资料。
7. 7.涂料的保养和维护
   • (1)随着服役时间的增加，防腐涂料会存在老化、破损，牺牲阳极有可能被破坏、损耗或潮汐原因对部分区域无法防护，应定期对防腐措施进行检测和维护。
   • (2)工程实施后初期 2 a 内，至少每半年检测一次；在运行维护 2 a 后每年检查一次，视防腐系统的运行情况，10a后可适当增加检测的频率。周期时间为一个季度的，应检查可见部位；周期时间为一个季度以上的，应全面检查设备结构面、焊缝及连接处等。对需要维修区域做好以下记录：
     • a)每次维修之前，对涂料进行 1~2 次检查，记录涂料的开裂、脱落、起泡、生锈、粉化等缺陷类型及面积比例；
     • b)根据检查记录，作出修补计划。
   • (3)涂料的维护和修补前应查阅存档资料，掌握原使用涂料的使用条件和性能。表面处理应符合下列要求：
     • a)如底漆破损，涂料应打磨至基底，满足 St 3 等级要求；
     • b)底漆未破损但有松软涂料，应去除松软部分，损坏涂料的边口应打磨至分层，无法分层的要打磨平缓，各涂料颜色要相近；
     • c)当受损区域大到可以采用喷砂方法进行处理时，宜在表面重新进行喷砂处理。
   • (4)涂料的修补应符合下列要求：
     • a)修复范围应大于损伤表面；
     • b)补涂底漆时，小面积宜使用刷子，大面积宜使用喷涂；
     • c)修补时每层涂料的厚度以及各道涂料覆涂间隔应按原始规范执行，厚度不够的应再次进行涂刷；
     • d)内部修补时，要提供通风和照明；
     • e)修补时期的环境条件控制相同于新建结构涂装时的要求；
     • f)修补后的涂料要注意保护，防止未固化涂料遭受踩踏或破坏；浸水或可能浸水区域，涂料修补后需等涂料彻底固化后再浸水。

以上实施例为本项目的应用流程。执行标准为《GB/T 33423-2016沿海及海上风电机组防腐技术规范》。

盐化工卤化车间长期处于高氯、高盐、酸碱交替的严苛环境中，传统防腐材料难以长期抵御Cl⁻渗透和卤碱腐蚀，导致地坪起砂粉化、墙面大面积脱落、钢筋锈胀开裂等问题。本方案基于钛基石墨烯纳米技术，构建差异化重防腐体系，已在多家盐化工企业成功应用，使用寿命≥5年。

一、盐化工卤化车间腐蚀特点

• 主要腐蚀介质：高浓度氯离子（Cl⁻）、硫酸根（SO₄²⁻）、氟离子（F⁻）、溴离子（Br⁻）等卤碱介质；
• 腐蚀机理：化学腐蚀 + 电化学腐蚀 + 渗透破坏，Cl⁻可破坏钢筋钝化膜并循环加速锈蚀；
• 典型损坏：地坪粉化起砂、裂缝空鼓；墙面1.5米以下严重剥落、盐霜析出；钢结构锈蚀、加药间容器泄漏隐患。

二、重防腐涂料设计方案

1. 卤化车间地坪重防腐体系（总干膜厚度2260μm，推荐使用寿命≥5年）

2. 卤化车间内墙重防腐体系（总干膜厚度600μm）

3. 配套防护：

• 车间钢结构：ZQ-5210 + ZQ-5220（总干膜220μm）
• 加药间金属容器：ZQ-5210 + ZQ-5340 + ZQ-5220（总干膜620μm）

三、核心技术优势（盐化工行业专属）

• 超强抗Cl⁻渗透：纳米有机钛 + 石墨烯双重防护，耐化学腐蚀性能超越传统材料；
• 长效耐久：地坪高耐磨、抗冲击；墙面抗气相腐蚀、易清洁，整体使用寿命≥5年；
• 施工便捷：附着力强，适用于混凝土、钢结构等多种基材；
• 经济环保：大幅降低盐化工企业运维成本，符合绿色生产要求。

四、项目考核验收指标

• 附着力（划圈法）≤1级
• 铅笔硬度≥5H（底漆）/6H（面漆）
• 耐盐雾5000h、耐化学介质30d、无变化
• 复合涂料干膜厚度200±20μm以上

五、方案总结

本方案专为盐化工卤化车间的强腐蚀工况量身定制，采用钛基石墨烯纳米重防腐涂料构建的地坪与墙面重防腐体系，具有针对性强、防护效果突出、施工便捷等显著优势，已成为盐化工行业解决车间腐蚀难题的优选技术。

陕西至强重防材料技术有限公司专注盐化工、氯碱行业高端重防腐涂料研发与应用，致力于为高氯、高盐腐蚀环境提供长效防护解决方案，助力盐化工企业安全、绿色、长周期生产.

海水循环管道长期处于高盐、高氯、富氧及海洋生物附着环境中，传统环氧、乙烯基玻璃鳞片等涂料易起泡、脱落、失效，维修频繁，严重影响设备安全与运行效率。陕西至强重防采用自主研发的石墨烯改性钛基纳米重防腐材料，构建高致密防护体系，在多个电厂埋地海水管道项目中取得显著成效。

海水循环管道腐蚀痛点

• 强电化学腐蚀：海水中Cl⁻浓度高（占总盐度77.8%），加速金属管道电化学腐蚀；
• 生物污损：微生物、贝类等大量附着，导致管道堵塞、污损系数升高；
• 复合腐蚀：盐雾、酸雨、干湿交替进一步加剧腐蚀；
• 传统方案缺陷：普通涂料使用1年左右即大面积失效，维护成本高，影响生产连续性。

技术优势

陕西至强石墨烯改性钛基纳米重防腐涂料核心亮点：

• 超强耐腐蚀：耐酸性高达8760小时（普通涂料仅168小时），耐水煮720小时（普通涂料6小时）；
• 优异抗污损：污损系数为国家标准1/7，污垢沉积速率1/30，有效抑制生物附着；
• 高致密网络：石墨烯与钛基高分子合金协同，形成纳米级物理隔绝+电化学保护双重机制；
• 综合性能突出：附着力强、柔韧性好、耐温耐磨，远优于传统环氧、聚氨酯及玻璃鳞片涂料；
• 施工便捷：常温固化，适用于管道内壁复杂工况，环保低VOC。

典型应用案例

某沿海电厂埋地海水循环管道内壁防腐项目

• 工况：南亚热带海洋性气候，埋地海水长期浸泡+盐雾+电厂废气复合腐蚀；
• 防腐方案：ZQ-701石墨烯改性钛基纳米底漆 + ZQ-841中间漆 + 专用面漆，复合涂料严格控制干膜厚度；
• 施工工艺：彻底表面处理 → 底漆 → 中间漆 → 面漆，高压喷涂确保均匀致密。

运行验证结果：

• 6个月：涂料光滑平整，无气泡、无脱落、无生物附着；
• 12个月：涂料状态良好，水流顺畅，冷却效率稳定；
• 27个月：涂料仍完好无损，无老化、无腐蚀痕迹，防腐性能稳定可靠。

电厂反馈：该涂料有效解决了埋地海水管道腐蚀与污损问题，大幅降低运维成本，提升了系统运行安全性。

应用价值与推广意义

石墨烯改性钛基纳米重防腐涂料在埋地海水循环管道中的成功应用，显著延长管道服役寿命，减少维护频率，降低综合运维成本，同时减少因管道泄漏导致的生产中断风险。该技术为沿海电厂、海洋工程、港口码头等领域的海水管道防腐提供了标准化、可复制的解决方案，具有广阔的行业推广价值。

陕西至强重防材料技术有限公司专注石墨烯改性钛基纳米重防腐技术研发与应用，致力于为海洋工程与沿海工业提供长效防腐解决方案，助力企业实现安全、绿色、高效运营。

一、项目背景与腐蚀现状

1.1 项目概况

该煤化工基地动力厂烟囱投入使用仅两年，由于烟囱脱硫脱硝系统原设计未配套防腐措施，导致内壁出现严重腐蚀现象，已影响烟囱结构安全及正常使用。本次项目核心任务为烟囱内壁防腐维修，施工面积约4544平方米，通过科学的防腐设计、规范的施工操作，彻底解决腐蚀难题，延长烟囱使用寿命，保障企业安全生产。

1.2 现场腐蚀勘察结果

经现场详细勘察（见图1 烟囱勘察现场腐蚀状况图片），烟囱内壁腐蚀情况十分严峻，具体表现为：腐蚀介质已渗透至烟囱外壁，可见明显腐蚀痕迹；内壁混凝土表面出现腐蚀开裂，砌砖表面砖缝处的水泥砂浆粘结料已完全腐蚀脱落，露出较深的砖缝。

基于此种严重腐蚀状况，若不及时开展防腐维修处理，该烟囱在短期内将被腐蚀得千疮百孔，企业需频繁开展堵漏作业，不仅大幅增加运维成本，更会严重威胁烟囱的结构稳定性和企业安全生产，甚至可能导致烟囱提前报废，影响整个煤化工基地的正常生产运营。

二、政策背景与技术选型

2.1 政策背景

自国家颁布实施《锅炉大气污染物排放标准》(GB 13271-2001)和《火电厂大气污染物排放标准》(GB 13223-2003)等环保法规以来，煤化工行业作为高耗能、高排放行业，所有工业烟囱均已安装烟气脱硫脱硝环保处理装置，实现了烟气达标排放，彻底改变了以往黑烟直排的现象。但随之而来的，是脱硫脱硝装置在高温环境下产生的酸性腐蚀“卡脖子”技术难题，成为制约煤化工企业设备长效运行的关键因素。

2.2 防腐技术发展与选型

国内防腐界针对工业烟气脱硫脱硝装置设备的腐蚀防护，先后经历了两代技术方案的尝试，均未能达到理想效果：

第一代防腐设计方案，选用环氧酚醛防腐涂料（或玻璃鳞片胶泥）、环氧呋喃防腐涂料（或玻璃鳞片胶泥）。此类涂料的成膜物基体树脂耐不住高温工况环境下的酸性腐蚀，使用后多种涂料出现开裂、脱落现象，服役周期极短，最长仅一年半载，涂料即完全失效，无法满足煤化工烟囱的长期防腐需求。

第二代防腐设计方案，选择乙烯基酯玻璃鳞片涂料（或胶泥），不仅未能解决工业烟气脱硫脱硝装置设备的腐蚀难题，反而因该涂料的特性，一年内引发大型火灾事故13起（见图2 脱硫脱硝工程使用乙烯基玻璃鳞片胶泥爆燃事故频发），给国家和企业造成了无法估量的经济财产损失和安全责任事故，为企业埋下严重安全隐患。

为从根本上解决煤化工行业烟气脱硫脱硝装置设备的腐蚀防护技术难题，本次项目选用新型钛基高分子合金新材料技术。该技术此前已广泛在石油、炼化、煤化工、钢铁冶金和热电核电行业进行试用，试验结果表明，钛基高分子合金脱硫系统防腐涂料在高温酸性工况环境下使用，具有显著的服役效果和经济效益，可有效解决煤化工烟囱的腐蚀问题（见图3 乙烯基酯玻璃鳞片涂料与钛基高分子合金涂料应用效果比较：a.乙烯基酯玻璃鳞片涂料(胶泥)使用二年后腐蚀失效勘察结果；b.钛基高分子合金涂料(胶泥)在脱硫烟道应用五年的勘察结果）。

三、烟囱脱硫防腐设计与施工方案

3.1 涂料配套设计与耗料预算

结合该煤化工烟囱的腐蚀现状、高温酸性烟气工况特点，制定针对性的涂料配套设计方案，明确各涂料参数及耗料预算，具体如下表所示（表1 涂料配套设计与施工耗料表）：

3.2 施工技术工艺

本次烟囱内防腐维修施工，严格遵循“底材处理→底漆2道→胶泥1道→面漆2道”的工艺流程，合计5道漆，确保涂料形成完整、致密的防腐体系，具体施工步骤如下：

A. 底材处理：对烟囱内壁进行全面表面处理，将旧混凝土层表面的破损处、疏松处彻底打磨掉，露出坚硬的基层表面，再采用修补腻子刮平修复。修复后的整个混凝土表面，不得有凹凸不平、松动、破损等缺陷，确保底漆能够充分渗透、附着。

B. 涂刷2道底漆：底层涂料需在底材处理和清扫干净后立即进行施工（修正原“喷砂”表述，贴合混凝土、砌砖基材处理工艺），选用脱硫系统专用钛基高分子合金涂料底漆，分两道涂刷，每道漆固化时间不小于24小时（环境温度20℃±5℃时），若环境温度低于10℃，固化时间延长至48小时，确保底漆与底材、底漆与后续涂料之间结合紧密，无分层、脱落隐患。

C. 胶泥1道：待底漆表干固化后，采用刮板或腻子喷涂机，对内壁刮刷（或喷涂）1道钛基高分子合金防腐胶泥层，确保胶泥层均匀致密，无气泡、漏涂等缺陷，增强涂料的防腐、耐磨性能。

D. 面漆2道：待胶泥层表干固化后，涂刷2道钛基高分子合金涂料面漆，每道漆的固化时间为24小时，确保面漆均匀覆盖，色泽一致，形成良好的防护表层。

注：本次施工工艺同样适用于风机内壁、脱硫塔内壁喷溅段，可增强该区域的耐磨蚀性，有效抵御煤化工烟气中固体颗粒物的冲刷磨蚀，进一步提升设备防腐长效性。以上5道涂料的干膜总厚度要求达到≥2300μm，确保满足煤化工高温酸性烟气的防腐需求。

3.3 施工技术要求

3.3.1 质量检验

本次施工质量检验分为施工各工序质量检验（内壁涂料以该方法为主）和防腐层最终质量检验，严格把控每一道施工环节，确保工程质量达标。

A. 表面预处理质量检验：表面预处理质量需符合有关规定，表面清洁度采用GB 8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的标准照片目测对照进行评价。预处理后混凝土及砌砖表面不得有油污、浮灰、松动碎屑和杂物，若表面预处理质量不符合要求，需重新进行处理，直至达标（补充：针对烟囱内壁混凝土、砌砖基材特性，修正原“钢材表面”表述偏差）。

B. 各道涂料质量检验：每涂敷完一道漆后，需及时检查涂料的外观和湿膜厚度，确保无漏涂、涂料厚度均匀，若出现漏涂或厚度不够的情况，需及时补涂，避免影响后续涂料结合效果。

C. 面漆厚度检验：后一道面漆实干后、固化前，需对涂料的厚度进行全面检查，若厚度不合格，需增加涂敷层数，直至达到设计要求。

D. 防腐层最终质量检验：防腐层全部涂覆完成并固化后，需对防腐层的外观、厚度、漏点和粘结力进行全面检测，所有检测结果详细记录在案，作为工程验收的重要依据。

D1. 外观检验：对表面的防腐层进行全面目测检查，要求防腐层表面平整、光滑，不得有漏涂、发粘、脱皮、气泡和斑痕等缺陷；若表面有缺陷，需将缺陷部位打磨至合格，再按本施工方案的相关规定进行修补。

D2. 厚度检查：采用测厚仪检验防腐层厚度，要求内壁最薄点≥2300μm；检查时，将内壁划分为顶、壁、面三个部分，抽取10%面积进行检验，以1m²为一个检测区域，每个检测区域至少抽测2个点，布点均匀，且焊缝处的抽测点数不得少于总检测点数的30%。具体判定标准：每个检测区域有1个以上的点不合格，则该区域为不合格；若不合格区域不超过5%，对防腐层厚度低于2300μm的区域进行复涂；若不合格区域超过5%，则相应部位加倍检查；若加倍检查不合格区域仍超过5%，则该部分防腐层厚度不合格，需全面复涂直至合格；若加倍检查的不合格区域不超过5%，仅对厚度不达标的区域进行复涂。同时，内部附件的防腐层厚度按每件不少于1点进行检查。

D3. 漏点检查：用10倍放大镜进行漏点检查，无漏点为合格；对有不合格点的相应部位，加大抽查比例。检查数量：抽查率等于或大于涂敷面积的5%，重点检查焊缝等薄弱环节。质量标准：漏点数1个/m²允许修补，漏点数超过1个/m²需进行全面复涂。

D4. 粘结力检查：用锋利刀刃垂直划透防腐层，形成边长约40mm、夹角约45º的V形切口，用刀尖从切割线交点挑剥切口内的防腐层，若挑起处的防腐层呈脆性点状断裂，不出现成片挑起或剥离的情况，则防腐层粘结力合格；粘结力不合格的防腐层不允许修补，必须按本施工方案的要求重涂。此外，涂料的粘结力检验需用同材质的标准样片，在施工时同步制作涂料进行检查，样片由质检人员保管，涂样片时需有质检人员现场监督，确保检验结果真实有效。

3.3.2 修补、复涂及重涂

A. 防腐层修补：修补使用的材料和涂料结构需与原主体防腐层相同；修补时，将漏点或损坏的防腐层彻底清理干净，若已露出基材，需除锈至St3级；漏点和破损处附近的防腐层，采用砂轮或砂布打毛后再进行修补涂敷，修补层和原防腐层的搭接宽度不得小于50mm；修补处防腐层固化后，按本施工方案的有关规定对修补处进行厚度和漏点检查，确保无漏点且厚度符合要求。

B. 防腐层复涂：需将原有涂料打毛，使涂料表面粗糙，增强新涂料的附着力；按本施工方案的规定涂敷面层，直至涂料达到规定厚度；复涂后，按相关规定进行质量检验，若不合格需再次复涂直至合格。

C. 防腐层重涂：必须将全部原有涂料清除干净，重新按本施工方案的要求进行防腐层涂敷，并按规定进行质量检验，确保达到设计质量要求。

3.3.3 厚度跟踪措施

考虑到煤化工烟囱防腐的重要性，要求施工单位采用2毫米厚、规格为60×120毫米的钢板挂片（或试棒）4个，采用与现场防腐施工同步、工艺相同的方法进行涂料施工，用于长期跟踪检测涂料的厚度变化及老化情况。挂片由使用单位负责保管，每半年进行一次厚度检测，详细记录检测数据，为后续设备运维、涂料维护提供科学数据支撑。

四、工程验收与交付

本次烟囱内防腐维修工程验收分为中间验收与竣工验收，严格遵循相关行业规范，确保工程质量符合设计要求，具体验收标准及流程如下：

4.1 验收分类：该工程验收包括中间验收与竣工验收，两者相辅相成，确保施工全过程质量可控。

4.2 中间验收：防腐工程开工后，每一道不同工序完成后，均需进行中间验收，由施工单位与使用单位共同参与，严格按照化工部《化工设备、管道防腐蚀工程及验收规范》HGJ 229-91有关章节执行，验收合格后方可进入下一道工序，严禁未验收合格擅自施工。

4.3 竣工验收标准：竣工验收需满足以下要求：防腐涂料表面光滑平整，颜色一致，无气泡、剥落、漏刷、返锈、透底和起皱等缺陷；涂料干膜总厚度≥2300μm，其中底漆干膜厚度合计≥150μm、胶泥层干膜厚度≥2000μm、面漆干膜厚度合计≥150μm，确保达到防腐设计标准；同时需提供完整的验收文件（含隐蔽工程验收记录、材料出厂合格证与复试报告、施工日志等），验收流程严格遵循“自检→报验→联合检查→记录存档”原则。

4.4 异议处理：施工过程中，若双方对施工工艺有异议，需结合现场实际情况，共同协商解决，确保施工顺利推进，不影响工程进度及质量。

4.5 施工方案审批：施工单位需根据公司审批后的施工技术方案，进一步细化编制现场施工方案，经审查合格并签字确认后，方可正式开展施工工作，严禁无方案、无审批施工。

五、项目成果与应用价值

本次煤化工烟囱内防腐维修项目，严格按照设计方案及施工规范推进，顺利完成4544平方米内壁防腐施工任务。项目完工后，经一段时间的运行验证，烟囱内壁涂料无脱落、无气泡、无漏点，粘结力达标，彻底解决了原有腐蚀难题，有效阻止了酸性介质对烟囱的进一步侵蚀，避免了烟囱泄漏、结构损坏等安全隐患。

本次项目选用的钛基高分子合金新材料，相比传统环氧类涂料、乙烯基酯玻璃鳞片涂料，具有优异的耐高温、耐酸性腐蚀性能，服役寿命可达8年以上，大幅延长了烟囱防腐周期，可有效减少维修次数及运维成本，避免了因烟囱腐蚀导致的生产中断，保障了煤化工基地的正常生产运营。同时，该项目形成了一套适用于煤化工行业高温酸性烟气（含H₂S、SO₂等腐蚀性介质）工况下的烟囱防腐维修设计与施工方案，解决了行业内脱硫脱硝后烟囱腐蚀的“卡脖子”难题，为国内同类煤化工基地100-200m烟囱防腐维修提供了可复制、可推广的实践案例，具有重要的行业应用价值和推广前景，同时契合国家环保及安全生产相关政策要求，助力煤化工企业实现绿色、安全、长效运营。

我国重防腐涂料行业归属船舶、集装箱、桥梁、石油化工、电力、铁路工程、建筑钢结构七个部门。它们的起步与改革开放基本同步，而且起点较高。近三十年来，我国重防腐涂料行业在经济高速发展的推动下，曾进入高速成长的黄金期，成为涂料行业中发展最快，与国际接触最早，市场附加值最高的部门，为众多防腐涂料生产企业创造了发展机会。
从产业研究院公布的2010-2017年数据分析报告中（2018年的最新数据暂未出来），我们了解到，2017年，重防腐涂料行业实现了销售收入为885亿人民币，同比增长了14%，每年都实现了不同程度的递增，而华东地区重防腐涂料的产量最大，总产量比接近50%，成为我国重防腐涂料重心板块区域，居全国首区。

近十年来，我国已形成了巨大的建筑钢结构产业链，促进建筑钢结构涂料产值总额近70亿人民币。而做为号称世界第一的集装箱防腐，也成就了我国90%的集装箱涂料的发展，创造了近 200亿人民币的用量，而船舶涂料却占了总个重防腐涂料总量30%的份额，但在船舶涂料领域，由于特殊环境因素的影响，对涂料的技术要求特别高，我国的海洋工程很大一部分市场被外资企业和合资企业占据，其中佐敦涂料在我国海洋工程重防腐涂料领域占据了60%的市场份额。但值得庆幸的是，这几年的跨海、跨江、跨河大桥修建数量逐年增多，桥梁用防腐涂料的需求量逐步提高，整体用量同比增长了35%，对我国桥梁用防腐涂料企业来说，充满了发展契机，近十年来，防腐涂料无论是在数量上，还是在产品品种上，都有很大的增长空间。

当下，相关行业逐步重视重防腐涂装工程。在每个专业会议上，“三分涂料，七分涂装”的观念逐渐形成了共识。通常论及的“涂装”主要有三个方面：一是涂装材料，主要包括重防腐底（中）漆和高耐候性面漆配套构成的防护体系、由电弧喷锌（铝）、阴极保护材料等构成的重防腐材料层和高耐候性面漆配套构成的防护体系；二是系统的涂装工艺工程。它不仅仅包括涂装过程中工艺技术参数的控制过程，而且还是与底材处理、性能优异的防护层的形成密切相关的所有影响要素进行全面控制的综合过程；三是涂装管理、如膜厚管理、耗漆量管理、工艺条件管理、能耗管理等。在船舶、集装箱、桥梁等行业，重防腐的涂装已引起了高度注意。

其次，随着中国经济建设高速发展，在建筑、交通运输、石化、水电等众多领域都出现了超常规增长，从而带动了相关配套产品需求的飞速增长。在这种形势下，近年来中国防腐涂料市场出现了喜人的局面，市场规模不断扩大，前瞻产业研究院《2018-2023年中国重防腐涂料行业发展前景预测与领先企业经营分析报告》对近年的数据进行预测分析，2023年重防腐涂料行业实现销售收入将达到1981亿元。

面对可观的市场发展前景，可见企业的机会也是摆在前面的，但任何机遇的到来，都是与挑战并存的，只有企业提前发挥好主观能动性，积极布局市场，不断优化和提升产品的综合性能，提高产品技术和核心竞争力，才能把握更多商机，而且在修练自身内功的同时，还需练就一身抵御风险、应对危机的本领，这样，我们的行业才能发展得更辉煌！