环保型海工装备表面防腐处理装置研发与应用可行性报告(编辑修改稿)

环保型海工装备表面防腐处理装置研发与应用可行性报告(编辑修改稿)内容摘要：

及制定出工艺规程。 经防腐处理后的工件在海水环境下耐腐蚀试验研究 金属材料的海水腐蚀规律十分复杂，其腐蚀关系是非线性的，即同一种金属在不同的环境条件下有不同的腐蚀规律，在相同的环境条件下不同的金属也可能存在着不同的腐蚀规律。 海洋腐蚀环境通常分为海洋大气区、浪花飞溅区、海水潮差区、海水全浸区以及海泥区五个腐蚀区带，金属材料在海洋不同区带下的腐蚀情况不同。 本项目建 立模拟海洋环境腐蚀试验装置，将 经防腐处理后的碳钢或低合金钢工件置于 腐蚀试验装置中，进行不同海洋腐蚀区带对防腐膜及金属工件腐蚀破 7 坏程度和速度的检测与评估，得出 成膜后防腐性能检测结果， 应用评估结果指导防腐剂配方以及工艺的改进提高。 海工装备金属构件表面防腐处理装置研制与工业化试验 （ 1）在上述防腐处理剂配方、处理工艺以及防腐检测技术研究的基础上，研制开发出海工装备金属构件表面防腐处理装置样机。 （ 2）基于海工装备金属构件表面防腐处理装置样机，进行大量实验，通过实验数据探索工艺参数及防腐剂配方成分与处理基材之 间的关系。 重点探讨不同金属基材、防腐剂配方成分、处理液温度浓度和 PH值、处理时间、稳定性、工艺工序等与成膜防腐效果的关系，特别是某些重要的工艺参数对成膜防腐性能的影响。 在此基础上研究针对不同金属基材的防腐处理配方成分、工艺工序以及在线工艺参数调整技术。 同时，对海工装备金属构件表面防腐处理装置样机不断改进。 （ 3）对样机处理废液进行环保性能监测，生产能耗及成本核算等试验研究，使研究成果能尽快投入工业化应用。 （二）拟解决的关键技术 针对海工装备使用的不同金属基材，研发相应的表面防腐处理剂复合配方系列是本项 目的第一个关键技术。 金属表面防腐处理工艺优化。 在保证防腐效果的前提下，综合考虑车间占地面积、基建投入、装置建成后的运营成本、废液排放、操作的安全使用简便等因素，应用最优化理论，设计最优工艺过程。 此为本项目的第二个关键技术。 建立模拟海洋环境腐蚀试验装置。 金属构件防腐膜的耐腐蚀性能检测与评估是检验防腐剂配方及防腐处理工艺的依据，所以模拟海洋环境腐蚀试验装置的建立与检测方法是本项目的第三个关键技术。 海工装备金属构件表面防腐处理装置。 该装置为确保上述工艺过程的顺利实施，采用现代测控技术，对处理液温 度、浓度、 PH 值、处理时间等主要参数进行在线监测。 （三）拟采用的方法、技术路线以及工艺流程 采用的方法 本项目与广东石油化工学院合作，研发 海工装备金属构件表面防腐处理剂配 8 方组合，开发金属构件表面防腐处理 新工艺，进行 防腐处理后工件在海水环境下耐腐蚀性能的试验研究 ，进一步优化配方组合及工艺参数，设计一套 海工装备金属构件表面防腐处理装置。 同时完善检测手段和质量管理，对不同工艺条件下得到的金属构件产品进行检测，确保产品的质量。 海工装备金属构件表面防腐装置研制技术路线见图 1 图 1 海工装备防腐装置研制技术路线图 该装置典型防腐处理工艺流程图如下 图 2 热轧钢铁材料在装置中的防腐处理工艺流程图 （四）项目的特色和创新突破点 实现对原有磷化工艺的替代。 处理废液无磷，不含重金属，无需作废液处理即可符合国家二级排放标准，减少对南海海洋水体的污染。 既顺应了国家关于清洁生产环保节能的国策，又节省了建设磷化废水处理装置的再投 入。 将为本公司机械制造分公司的可持续发展、实现产业升级作出重大贡献。 将已在家电、汽车等行业成功应用的硅烷处理技术通过对配方及工艺的改进提高产业化应用于海工装备金属构件。 本项目若能产业化成功，在海工装备防腐领域将是一个重大突破。 应用最优化理论对防腐处理过程的工艺工序、工艺参数进行优化设计，为防腐膜成膜效果最好、能耗最低作出有力的保障。 建立模拟海洋环境实验装置，对防腐膜及工件进行耐腐蚀性能检测与评估，将保证本项目研究成果能成功应用于海工装备，延长经防腐处理后的海工装备在海洋恶劣环境的使用寿命。 资料及试样收集 防腐处理剂配方研发 处理液浓度等参数确定 工件防腐处理（生成防腐膜） 在模拟 海洋试验装置作防腐膜耐腐蚀检测 配方及工艺参数改进 样机研制、安装、调试 工业化试验 脱脂除油 水洗 酸洗除锈 水洗 防腐液槽（浸） 水洗 干燥 9 本项目所研制防腐处理装置具备对工艺参数现场在线监测功能，保证了生产过程安全可控以及产品质量稳定。 装置的研制将使本项目的前期研究成果从实验室走向工业化应用。 （五）项目完成后预期实现的技术、经济指标及社会和经济效益，对产业的带动和提升作用。 技术指标 （ 1）防腐处理成膜质量达到或超过原有锌系磷化膜，满足海工装备金属构件防腐要求。 （ 2）防腐处理废液达到国家二级排放标准。 （ 3）与现用技术对比，其他技术指标如下表 1 表 1 本项目防腐技术与现用技术对比 技术指标 磷化处理 现 有硅烷处理剂 （汉高、依科、华清） 本项目防腐技术 处理方式 多步法 两步法 一步法 处理温度 高温或中温 常温 常温 能耗 高 低 低 综合成本 一般 高 低 槽液稳定性 一般 不稳定 较稳定 污染物排放 处理费用高 简单处理即可排放 零排放 是否可酸洗 是 否 是 经济指标及社会和经济效益 本项目研发成功，并进行工业化生产，按公司目前生产规模估算：年销售收入增加 30000 万元；年利税总额增加 2500 万元；同时还将带动相关产业的发展，可增加安排就业人数约 50 人。 这无疑具有良好的社会效 益和经济效益。 环境问题以及对产业的带动和提升作用 本公司下属机械制造分公司磷化车间是粤西地区最大的磷化车间。 目前，公司仍停留在传统的磷化处理作业方式中，与企业的发展极不相称。 如果某天我们的磷化生产过程因为不符合环保要求而不能开工，将立即扼住海工装备生产的咽喉，使海工装备生产处于瘫痪状态，后果将不堪设想。 面对目前局面，只有两条路可走。 其一是增建磷化废水处理车间，使废液能达标排放。 但磷化废液处理工艺过程复杂、设施设备投入较大，而且建成后的运用费用较高，将。