储罐底部边缘板防水防腐蚀的处理方法.pdf

本发明公开了一套有效完整的储罐底部边缘板防水、防腐蚀处理方法，它是由A、B双组分构成的高分子涂膜材料组成。其中的A组分是以带有异氰酸基团(-NCO)的预聚体(A液)，B组分是以扩链剂、填料、颜料、抗氧化剂、紫外线吸收剂等助剂组成的色浆(B液)。根据不同罐底板的实际情况采用粘贴泡沫塑料和嵌填弹性腻子层进行施工。它的主要特点是：防水防腐效果好；粘结性好；物理性能好；维修容易；使用寿命长，可有效的切断雨水、露水及腐蚀性介质入侵边缘板的通道，达到保护储罐底板的目的。

1、  储罐底部边缘板防水防腐的处理方法，其特征是采用高性能的防水防腐涂料CTPU，切断雨水、露水和腐蚀性介质入侵边缘板的通道，包括如下的步骤；
(1)施工前表面处理：
①将储罐基座边缘板已腐蚀松动的杂物全部剔除；
②用活性弹性腻子将边缘板下的缝隙嵌填严实，腻子层与边缘板端部齐平；
③将嵌缝型储罐基座边缘全部整改成散水坡型；
④用高聚物水泥砂浆将所有水泥基座修补、抹平、干燥；
(2)施工方法：
根据不同的储罐底板的实际情况采用粘贴泡沫塑料和嵌填弹性腻子层进行施工，其中粘贴泡沫塑料的工艺步骤如下：
i)砼基座外沿粘贴PE泡沫塑料板；ii)边缘板外侧砼基座面上粘贴低密度PE泡沫板；iii)边缘板与低密度PE泡沫板之间间隙嵌填低密度聚氨酯软度泡沫塑料；IV)贴隔离胶带；v)嵌填活性弹性腻子层；vi)粘玻璃纤维布；vii)涂中层涂料；viii)涂三道面层涂料；
嵌填弹性腻子层的工艺步骤如下：
i)涂底涂液和粘贴低密度PE泡沫板；ii)嵌填活性弹性腻子层；iii)嵌填低密度聚氨酯软质泡沫；IV)贴隔离胶带；v)涂布第一道中层涂料；vi)粘玻璃纤维布；vii)涂布第二道中层涂料；viii)涂布第三道面层涂料。

2、  权利要求1所述的储罐底部边缘板防水防腐处理方法，其中的活性弹性腻子由中层涂料100份、60目活化橡胶粉20～30份、促进剂异锌酸铅1-5份组成。

3、  权利要求1所述的储罐底部边缘板防水防腐处理方法，其中的底涂液为单组份聚氨酯；底涂液用量0.15～0.30kg/m²。

储罐底部边缘板防水防腐蚀的处理方法
技术领域
本发明涉及一种金属和混凝土表面防水、防腐蚀处理技术和建筑物防水涂料的使用，具体的说是储罐底部边缘板防水防腐蚀的处理方法。
背景技术
随着国民经济迅猛的发展，我国各类储罐数量几倍地增长，而储量加大，致使储罐的负荷日渐加重，因腐蚀造成储罐穿孔漏油的频率相对而言就加大。据有关调查资料分析，在储罐腐蚀中，底板腐蚀占80％；在底板腐蚀中，底板下面的腐蚀占50％；在底板下面的腐蚀中，边缘板下面的腐蚀占60％。可见，底板的边缘板腐蚀时储罐失效的主要原因之一，事实上，该调查统计数比实际发生数要偏低。所以，加强储罐底板边缘板的防腐，对于提高储罐的实用寿命，减少储罐事故发生率将是至关重要的。
目前国内的储罐底板防水的习惯做法是沥青灌缝或敷沥青砂，但投入使用后检查没有一例是成功的，又有用橡胶沥青或环氧玻璃布进行防水，但前者的耐老化性能差，粘接强度不够；后者的弹性差，使用后发生开裂、拉脱等现象，效果也都不理想。
分析储罐底板外边缘的腐蚀原因，一是由于储罐的基座与罐体底板结合的部位，随着环境主要是温度的变化使底板径向发生伸缩；二是由于储罐输储量的载荷变化引起储罐的变形，当储罐受液后由于静液压力作用产生很大的环向应力，使储罐沿半径方向产生水平变位，而边缘板由于与底板牢固的焊在一起无法向外扩张，结果在边缘板处发生变形，如图1：从而产生边缘应力，该应力与基座对边缘板的抵抗力共同作用导致底板外环部的塑性变形；当储罐空罐时，罐体恢复原状，边缘板却由于塑性变形而向上翘起。
上述因素使储罐底板外边缘处与基座形成一条裂缝，该裂缝的大小会随着储罐的运动变化不断地膨胀与收缩，结果给外界的水和一些腐蚀介质的侵入提供了一条通道，这些腐蚀介质日复一日地入侵并由于缝隙很小，不易挥发而长年积存于底板与基座之间从而发生严重的电化学腐蚀，最终导致地板下面的锈蚀穿孔。由于这种腐蚀发生在罐底与基座之间，一般无法观察，故最容易被人们忽视，也是最危险的。储罐底部边缘板的防护，就是切断上述的入侵通道，有效防止环境因素等从储罐底部四周入侵，达到保护储罐底板(特别是边板)，将其与水、腐蚀性介质等隔离的目的。
发明内容
本发明的目的在在于克服现有技术的缺点与不足。提供一套有效完整的防水、防腐方案，采用高弹性CTPU密封涂料层切断雨水、露水及腐蚀性介质入侵边缘板的通道，达到保护储罐底板的目的。此方案在镇海炼油厂、天津石化、齐鲁石化、辽宁石化等油罐上应用成功。
本发明采用高性能的防水防腐涂料CTPU(高性能储罐罐底专用密封胶面层涂料及其制备方法200910069384.1，高性能储罐罐底专用密封胶中层涂料及其制备方法200910069383.7)，切断雨水、露水和腐蚀性介质入侵边缘板的通道，达到保护油罐底板的目的。上述专利申请一并引入本发明作为参考文件。
根据储罐的变形及其底部外边缘的腐蚀机理可知，底板防水、防腐所采用的防水、防腐材料应具有防水、防腐性、耐候性、与边缘板和基座有强的附着力，同时要有较高的弹性。所谓防水、防腐性是要求防水防腐层是完整的连续的整体，能真正隔离水、大气、腐蚀性介质等的入侵；所谓耐候性是要求防水、防腐材料能耐大气腐蚀，耐紫外线照射，而不能产生影响防水防腐性能的龟裂，高温不流淌，低温不脆裂；较高的弹性是要求材料能适应因储罐运动或载荷的变化引起的底板的变形。
根据边缘板对防水防腐蚀材料的要求，本发明选择了一种较高性能的防水防腐涂料CTPU，它是由A、B双组分构成的高分子涂膜材料，A组分是以带有异氰酸基团(-NCO)的预聚体(A液)，B组分是以扩链剂、填料、颜料、抗氧化剂、紫外线吸收剂等助剂组成的色浆(B液)。它的主要特点是：1、防水、防腐效果好；2、粘结性好；3、物理性能好；4、维修容易；5、使用寿命长。
为了达到上述特点，本发明提供如下的技术方案：储罐底部边缘板防水防腐的处理方法，其特征是采用高性能的防水防腐涂料CTPU，切断雨水、露水和腐蚀性介质入侵边缘板的通道，包括如下的步骤；
(1)施工前表面处理：
①将储罐基座边缘板已腐蚀松动的杂物全部剔除；
②用活性弹性腻子将边缘板下的缝隙嵌填严实，腻子层与边缘板端部齐平；
③将嵌缝型储罐基座边缘全部整改成散水坡型；
④用高聚物水泥砂浆将所有水泥基座修补、抹平、干燥；
(2)施工方法：
根据不同的储罐底板的实际情况，采用粘贴泡沫塑料和嵌填弹性腻子层进行施工，其中粘贴泡沫塑料的工艺步骤如下：
i)砼基座外沿粘贴PE泡沫塑料板；ii)边缘板外侧砼基座面上粘贴低密度PE泡沫板；iii)边缘板与低密度PE泡沫板之间间隙嵌填低密度聚氨酯软度泡沫塑料；IV)贴隔离胶带；v)嵌填活性弹性腻子层；vi)粘玻璃纤维布；vii)涂中层涂料；viii)涂三道面层涂料；具体的方法是：i)在砼基座(4)外沿粘贴PE泡沫塑料板(6)；ii)罐底边缘板(3)外侧砼基座面上粘贴低密度PE泡沫板(7)；iii)边缘板与低密度PE泡沫板之间间隙嵌填低密度聚氨酯软度泡沫塑料(8)；IV)贴隔离胶带(9)；v)嵌填活性弹性腻子层(10)；vi)粘玻璃纤维布(12)；vii)涂第一道中层涂料(11)；viii)涂三道面层涂料(14)、(15)、(16)。
嵌填弹性腻子层的工艺步骤如下：
i)涂底涂液和粘贴低密度PE泡沫板；ii)嵌填活性弹性腻子层；iii)嵌填低密度聚氨酯软质泡沫；IV)贴隔离胶带；v)涂布第一道中层涂料；vi)粘玻璃纤维布；vii)涂布第二道中层涂料；viii)涂布第三道面层涂料。具体的方法是：i)涂底涂液和粘贴低密度PE泡沫板(6)；ii)嵌填活性弹性腻子层(17)；iii)嵌填低密度聚氨酯软质泡沫塑料(8)；IV)贴隔离胶带(9)；v)涂布第一道中层涂料(11)；vi)粘玻璃纤维布(12)；vii)涂布第二道中层涂料(13)；viii)涂布三道面层涂料(14)、(15)、(16)。
本发明所述的储罐底部边缘板防水防腐处理方法，其中的活性弹性腻子由中层涂料100份、60目活化橡胶粉20～30份、促进剂异锌酸铅1-5份组成。优选中层涂料100份：活化橡胶粉30份：促进剂1份。另一个优选中层涂料100份：活化橡胶粉20份：促进剂5份，搅均制成腻子。
本发明所述的储罐底部边缘板防水防腐处理方法，其中的底涂液为单组份聚氨酯底涂液用量0.15～0.30kg/m²。
本发明所述的储罐底部边缘板防水防腐处理方法，其中的低密度聚氨酯软质泡沫塑料是密度≤30的低密度聚氨酯软质泡沫塑料。
本发明通过CTPU弹性密封涂料层切断雨水、露水和腐蚀性介质入侵边缘板的通道，达到保护油罐底板的目的，弹性密封涂料层分底涂液、中层涂料、面层涂料三层，底涂液目的是为了提高基层面与中层涂料的粘结力。中层涂料分多层涂刮，保证弹性密封涂料层的厚度。面层涂料是为了保证弹性密封涂料层的平整性、美观性和提高使用寿命。
本发明所述高性能防水防腐涂料CTPU是由高性能储罐罐底专用密封胶面层涂料和中层涂料组成。
其中的中层涂料是一种双组份聚氨酯弹性涂料，A组份为：甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，TBIOL2000聚醚，TMN3000聚醚，TBIOL1000聚醚。B组份为：胺扩链剂，TMN3000聚醚，TBIOL2000聚醚，TBIOL1000聚醚，增塑剂110，润湿剂T80，反光剂，抗氧剂1010，颜、填料和稀释剂、促进剂、消泡剂等助剂组成。
面层涂料也是由A、B双组分组成。A组份重量份数为：甲苯二异氰酸酯，二苯基甲烷二异氰酸酯，TBIOL2000聚醚，TMN3000聚醚，TBIOL1000聚醚；B组份重量份数为：胺扩链剂，TMN3000聚醚，TBIOL2000聚醚，增塑剂110，润湿剂，反光剂，抗氧剂1010，紫外线吸收剂uv327、促进剂、颜、填料2，稀释剂、消泡剂、流平剂、附着增进剂等原料组成。
专用密封胶面层涂料和中层涂料中的胺扩链剂为3.3’-二氯-4.4’-二苯基甲基二胺；反光剂为复合铝银粉；润湿剂为吐温-80；增塑剂110为邻苯二甲酸二丁酯或邻苯二甲酸二辛酯；促进剂为辛酸亚锡或异辛酸铅。
本发明采用CTPU弹性密封胶层切断雨水、露水和腐蚀性介质入侵边缘板的通道，达到保护油罐底板的目的。弹性密封胶层由底胶、中层胶和面胶三层组成，涂刷一道底涂液目的是为了提高基层面与中层胶的粘结力。中层胶应用多层涂刮法涂刮，保证弹性密封胶层的厚度。面胶是为了保证弹性密封胶层的平整性、美观性和提高使用寿命。
附图说明：
图1储罐罐底变形示意图；其中(a)：贮罐(b)：罐底初始状况(c)：上翘罐底(4)砼基座。
图2储罐罐底密封涂料层示意图；
图3嵌填活性弹性腻子层工艺示意图；
其中(1)：罐底(2)：罐壁(3)：罐底边缘板(4)：砼基座(5)：底涂液层(6)：PE泡沫塑料板(7)：低密度PE泡沫塑料板(8)：低密度聚氨酯软质泡沫塑料(9)：隔离胶带(10)：活性弹性腻子层(11)：第一道中层涂料层(12)：玻璃纤维布(13)：第二道中层涂料层(14)：第一道面层涂料层(15)：第二道面层涂料层(16)：第三道面层涂料层(17)：活性弹性腻子层。
具体实施方式：
以下结合较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式详细说明如下；同时为了简单和清楚的目的，下文恰当的省略了公知技术的描述，以免那些不必要的细节影响对本技术方案的描述。
实施例1
1、施工前表面处理
(1)将储罐基座边缘板已腐蚀松动的水泥块全部剔除。
(2)用活性弹性腻子(中层涂料100份：活性胶粉10～30份：促进剂异锌酸铅1～5份，搅均制成腻子)，将边缘板下的缝隙用腻子嵌填严实，腻子层与边缘板端部齐平。
(3)将嵌缝型储罐基座边缘全部整改成散水坡型。
(4)用高聚物水泥砂浆将所有砼基座修补、抹平、干燥。
(5)用手工方法将边缘板(钢板)基面已腐蚀松动的旧漆膜、铁锈、水泥杂物等全面清除(St2.5级)。钢板基面腐蚀凹坑内的铁锈、旧漆膜较难清除，可用特殊表面处理剂清除。
2、施工方法：
新罐、旧罐和使用时间不同的储罐及不同地区的储罐，其罐底板的状况不尽相同，根据不同的罐底板的实际情况采用不同的施工工艺，包括：
A、粘贴泡沫塑料法工艺：
粘贴泡沫塑料法工艺分以下步骤进行：i)砼基座外沿粘贴PE泡沫塑料板；ii)边缘板外侧砼基座面上粘贴低密度PE泡沫板；iii)边缘板与低密度PE泡沫板之间间隙嵌填低密度聚氨酯软度泡沫塑料；IV)贴隔离胶带；v)嵌填活性弹性腻子层；vi)粘玻璃纤维布；vii)涂中层涂料；viii)涂三道面层涂料。
i)如图2所示，在边缘板水泥基座的外沿立面从阳角往下约100mm处，涂刷一道底涂液，底涂液用量约0.20kg/m²，反应1.0h后粘贴PE泡沫塑料板。如图2所示PE泡沫塑料板要高出罐底边缘板5～10mm。底涂液为单组份聚氨酯。
ii)如图2所示，在罐底边缘板外侧砼基座面粘贴低密度PE泡沫塑料板。低密度PE泡沫塑料板与罐底边缘板之间间隔20mm左右，高度与罐底边缘板齐平。
iii)如图2所示，在储罐罐底边缘板与低密度PE泡沫塑料间的20mm间隙嵌填上密度≤30的低密度聚氨酯软质泡沫塑料，高度与边缘板齐平。
IV)如图2所示，在已嵌填了低密度聚氨酯软质泡沫塑料的20mm间隙缝上表面，骑缝粘贴塑料不干胶带，胶带宽约70mm。
v)如图2所示，在边缘板(3)和(7)、(9)表面上分2～3次嵌填活性弹性腻子层。腻子层高度与5上端齐平。活性弹性腻子其组成为：CTPU高性能储罐罐底专用密封涂料中层涂料100份、活化胶粉(600目活化橡胶粉)20份、促进剂异锌酸铅1份，搅拌均匀即成活性弹性腻子。
vi)、vii)如图2所示，涂CTPU高性能储罐罐底专用密封涂料中层涂料和贴玻璃纤维布。中层涂料分2道涂布。第一道中层涂料涂布在弹性腻子层和侧面的PE泡沫板(5)上。当第一道中层涂料初凝后马上粘帖玻璃纤维布一道。从PE泡沫板中部至砼基座侧面约150mm处。然后在玻璃纤维布上涂布第二道中层涂料层，并且要刮平整。
viii)如图2所示，在CTPU储罐罐底专用密封涂料面层涂料上涂布CTPU面层涂层。CTPU储罐罐底专用密封涂料面层涂料分3道涂布，上至罐壁150mm，下至水泥台侧面150mm。为了提高粘结力，3道涂布时在与罐壁面和侧面泡沫下水泥面要形成梯形涂层。当第一道面层图涂层初凝后马上涂布第二道、第三道。涂层表面要平整、光洁饱满。色泽一致。一个完整的CTPU高性能储罐罐底专用密封涂料防水防腐已形成。
实施例3
施工前表面处理同实施例1。
B嵌填弹性腻子层方法工艺
嵌填弹性腻子层方法工艺分以下步骤进行：i)涂底涂液和粘贴低密度PE泡沫板；ii)嵌填活性弹性腻子层；iii)嵌填低密度聚氨酯软质泡沫；IV)贴隔离胶带；v)涂布第一道中层涂料；vi)粘玻璃纤维布；vii)涂布第二道中层涂料；viii)涂布第三道面层涂料。
i)如图3所示，在罐底边缘板外侧砼基座面上涂布底涂液和嵌填活性弹性腻子层，腻子层与罐底边缘板之间间隔约20mm左右，高度与罐底边缘板齐平。
ii)如图3所示，在储罐罐底边缘板与低密度PE泡沫塑料间的20mm间隙嵌填上密度≤30的低密度聚氨酯软质泡沫塑料，高度与边缘板齐平。
iii)如图3所示，在已嵌填了低密度聚氨酯软质泡沫塑料的20mm间隙缝上表面，骑缝粘贴塑料不干胶带，胶带宽约50～100mm。
IV)如图3所示，在边缘板(3)和(9)、(17)表面上分2～3次嵌填活性弹性腻子层。腻子层边缘与4齐平。活性弹性腻子其组成为：CTPU高性能储罐罐底专用密封涂料中层涂料100份、活化胶粉(60～100目活化橡胶粉)20份、促进剂异辛酸铅1份，搅拌均匀即成活性弹性腻子。
v)、vi)、vii)粘玻璃纤维布如图3所示，涂CTPU高性能储罐罐底专用密封涂料中层涂料和粘贴玻璃纤维布。中层涂料分2道涂布。
①第一道中层涂料涂布在活性弹性腻子层和砼基座侧面的水泥砂浆层上。
②当第一道中层涂料初凝后马上粘贴玻璃纤维布一道。从活性弹性腻子层约1/5处至砼基座侧面约150mm处。
③然后在玻璃纤维布上涂布第二道中层涂料层。
viii)如图3所示，涂布CTPU储罐罐底专用密封涂料面层涂料。涂CTPU储罐罐底专用密封涂料面层涂料分3道涂布，上至罐壁150mm，下至砼基座侧面150mm。为了提高粘结力，3道涂布时，与罐壁面和砼基座侧面要形成梯形涂层。当第一道面层涂层初凝后马上涂布第二道、第三道，涂层表面要平整、光洁，色泽一致。一个完整的CTPU高性能储罐罐底专用密封涂料防水防腐已形成。
实施例3
CTPU高性能储罐罐底专用密封胶中层涂料的配方：
A组分：甲苯二异氰酸酯15kg，二苯基甲烷二异氰酸酯30kg，TBIOL2000聚醚30kg，TMN3000 10kg，TBIOL1000聚醚10kg。B组分：胺扩链剂(3.3’-二氯-4.4’-二苯基甲基二胺)10kg，TMN3000聚醚30kg，TBIOL2000聚醚30kg，TBIOL1000聚醚6kg，增塑剂110(邻苯二甲酸二丁酯)10kg，润湿剂T80 2kg，反光剂(复合铝银粉)1.0kg，抗氧剂1010 0.4kg，颜、填料：滑石粉15kg、瓷土4kg、钛白粉6kg、高岭土1.75kg、白碳黑0.15kg、碳黑0.1kg，稀释剂：二甲苯6kg、乙酸乙酯2kg，促进剂：辛酸亚锡1kg、消泡剂6800 0.3kg、流平剂810 0.2kg、附着增进剂：10510.1kg。
生产工艺：
(1)所有液体和固体原料必须经真空或加热脱水、测试，达到含水≤0.01～0.05％时才能应用。
(2)A料的制备：将A料按配比重量，在搅拌下加到带有加热夹套的反应釜内，在60转/分搅拌下，升温至60℃，反应5h，当异氰酸基团含量的分析值接近或达到理论值时，反应已完全，抽真空脱泡、降温出料包装，制得A料。
(3)B料的制备：①先在高速分散釜中加入液体原料，在转速400转/分下，先后加入其它原料，然后在1000转/min下高速分散30min。②再经砂磨机砂磨到细度60目以下。③将细度达到要求的B料吸入脱水脱气釜中，抽真空，在搅拌和温度100℃±2℃下，脱水脱气2h，逥流液中没有水分流出时即为脱水脱气过程完成。④、压入冷却釜，降温至60℃±2℃以下出料包装，制得B料。其使用时将A组分和B组分按重量份数比A组份∶B组份＝1∶2混合，即可。
实施例4
CTPU高性能储罐罐底专用密封胶面层涂料的配方：
A组份：甲苯二异氰酸酯12kg，二苯基甲烷二异氰酸酯5kg，TBIOL2000聚醚80kg，TMN3000 20kg，TBIOL1000聚醚5kg。
B组份：胺扩链剂(3.3’-二氯-4.4’-二苯基甲基二胺)10kg，TMN3000聚醚10kg，TBIOL2000聚醚35kg，增塑剂110(邻苯二甲酸二丁酯)10kg，润湿剂T805.5kg，反光剂(复合铝银粉)2.0kg，抗氧剂1010 1.0kg，紫外线吸收剂uv327 0.8kg，颜、填料：滑石粉14kg、钛白粉5.5kg、瓷土3kg、高岭土3kg、白碳黑0.15kg、碳黑0.1kg，稀释剂：二甲苯5kg、醋酸乙酯3kg、丁酮2kg，促进剂：异辛酸铅1kg，消泡剂：defom6800 0.3kg，流平剂：leveslip810 0.2kg，附着增进剂：adherant10510.1kg。
生产工艺：
(1)所有液体和固体原料必须经真空或加热脱水、测试，达到含水≤0.01％时才能应用。
(2)A组份的制备：将A料按配比重量，在搅拌下加到带有加热夹套的反应釜内，在60转/分搅拌下，升温至90℃，反应8h，当异氰酸基团含量的分析值接近或达到理论值时，反应已完全，抽真空脱泡、降温出料包装。
(3)B料的制备：①先在高速分散釜中加入配方中所有液体原料，在转速500转/分下，先后加入配方中其它原料，然后在1000转/min下高速分散30min。②再经砂磨机砂磨到细度60目以下。③将细度达到要求的B料吸入脱水脱气釜中，抽真空，在搅拌和温度120℃下，脱水脱气2h，逥流液中没有水分流出时即为脱水脱气过程完成。④、压入冷却釜，降温出料包装。使用时的重量配比为：A组份∶B组份＝1∶2。在5～30℃，采用刷涂、刮涂、滚涂等方法进行施工。