金属表面超分子膜的施工方法与流程

1.本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种金属表面超分子膜的施工方法。


背景技术：

2.热交换热备主要材质为金属材质，是以显热交换为基础，温度不同的两股流体通过金属表面时便进行热交换，引起较热流体发生冷却，这种冷却而放出的显热通过在金属表面进行热交换来实现的。目前，换热设备的换热列管材质多种多样，成本较低的换热设备主要材质为碳钢及热浸锌钢管，因此多数用户选择这两种材质的热交换设备，然而其预防腐蚀及结垢的性能却存在严重的问题，多数环境下很难解决其腐蚀和结垢问题。热交换热设备与热交换流体接触使其金属表面极其容易出现严重的结垢现象，结垢不仅仅会大大降低热备的换热效率而且无机盐和积垢覆盖带来的垢下腐蚀更严重影响热交换设备的的使用寿命，给生产带来严重的安全隐患。如何设计一种提高热交换设备防垢性能以延长设备使用寿命的方案是本发明所要解决的技术问题。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是：提供一种金属表面超分子膜的施工方法，通过对换热设备的金属表面进行覆膜处理，提高了热交换设备防垢性能以延长设备使用寿命。
4.本发明提供的技术方案是，一种金属表面超分子膜的施工方法，包括：步骤1、对待处理的换热设备进行超分子清洗成膜处理，以在换热设备的金属表面形成超分子膜；步骤2、对换热设备表面形成的膜进行固化处理；步骤3、对换热设备表面固化后的膜进行强化处理。
5.进一步的，所述步骤1具体为：将换热设备需进行膜化的金属表面置于清洗膜化药剂中，并在金属表面形成一层超分子膜。
6.进一步的，所述清洗膜化药剂包括以下重量百分比的组分：聚环氧琥珀酸2％-3％、羟基乙叉二膦酸二钠9％-10％、聚天冬氨酸3％-5％、脂肪醇聚氧乙烯醚3％-3.5％、乙二胺四乙酸二钠4.5％-5.5％、三聚磷酸钠2.5％-3％、烷基苯磺酸钠2.5％-3％、甲基苯骈三氮唑0.3％-0.5%，余量为水。
7.进一步的，所述步骤2具体为：取出已经成膜的热交换设备，进行常温下干燥冷却；干燥冷却后，对已经组装成膜的金属表面进行固化剂喷涂，将喷涂完成后的组件送入干燥房进行干燥。
8.进一步的，所述进行常温下干燥冷却，具体为：采用常温纯净氮气对已经成膜的热交换设备进行风干处理。
9.进一步的，所述固化剂包括以下重量百分比的组分：氨乙基哌嗪90%-95%、乙二胺2%-5%、三乙烯四胺1.5%-6%。
10.进一步的，所述步骤3具体为：对已经进行超分子膜固化处理的换热设备，喷涂强化剂，喷涂完成后，至于干燥房内进行干燥处理。
11.进一步的，所述强化剂包括以下重量百分比的组分：酰胺基胺类92%-95%、氮酚醛树脂5%-8%。
12.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的金属表面超分子膜的施工方法，通过在换热设备的金属表面采用超分子膜固化覆盖的方式，在金属表面形成一层坚硬平整的超分子膜，该超分子膜可有效的提高热交换流体在金属表面的流动性，且可以拒绝流体中的析出的无机盐、空中的粉尘及菌藻粘泥的附着，有效的保护金属表面不出现结垢和腐蚀现象，同时，可提高金属对水质的耐受性，提高热交换设备的换热效率，延长设备的使用寿命，达到安全生产的目的。
具体实施方式
13.本发明提供一种金属表面超分子膜的施工方法，包括：步骤1、对待处理的换热设备进行超分子清洗成膜处理，以在换热设备的金属表面形成超分子膜。
14.具体的，将换热设备需进行膜化的金属表面置于清洗膜化药剂中，并在金属表面形成一层超分子膜。在实际操作过程中，将换热设备需进行膜化的金属表面置于配置好的清洗膜化药剂的水池中，清洗膜化时间24h，清洗膜化完成后，换热设备的蒸发冷列管表面原有的锈垢等杂质被清除后，在金属表面形成一层蓝灰色的膜层，成膜光滑平整。
15.其中，所述清洗膜化药剂包括以下重量百分比的组分：聚环氧琥珀酸2％-3％、羟基乙叉二膦酸二钠9％-10％、聚天冬氨酸3％-5％、脂肪醇聚氧乙烯醚3％-3.5％、乙二胺四乙酸二钠4.5％-5.5％、三聚磷酸钠2.5％-3％、烷基苯磺酸钠2.5％-3％、甲基苯骈三氮唑0.3％-0.5%，余量为水。
16.具体的，羟基乙叉二膦酸二钠9-10％能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物，能溶解金属表面的氧化物。乙二胺四乙酸二钠4.5-5.5％作为广泛性螯合剂，可与大部分金属离子螯合，可以有效分离金属和络合金属离子，在清洗过程中可以有效加速羧基乙叉二磷酸金属表面氧化物的溶解能力，同时可在金属表面形成膜层。烷基苯磺酸钠2.5-3％在清洗过程中作为表面活性剂，在清洗过程中可有效分散颗粒污垢，蛋白污垢和油性污垢。聚环氧琥珀酸2-3％对无机盐类具有有效的分散作用，同时实验清洗过程中高金属离子状态下的清洗液，其螯合作用部分活性基团对成垢钙镁等阳离子具有一定的螯合力，发生了螯合作用，所以加入pesa后，可封锁部分成垢阳离子，抑制其与阴离子的反应，加速清洗过程。
17.清洗膜化药剂的缓蚀作用在较低浓度下，可以有效缓解清洗过程中的金属腐蚀；脂肪醇聚氧乙烯醚3-3.5％可以增加乙二胺四乙酸二钠金属清洗剂的主要活性成分，加速清洗作用，同时与烷基苯磺酸钠作用其表面活性成分更强三聚磷酸钠2.5-3％有螯合致硬金属离子的优异性能，从而可消除这些金属离子在清洗过程中产生的不利影响，同时污垢对油脂类物质则可起到促进乳化的作用；对清洗液中固体粒子则有分散悬浮作用，防止其沉积附着。聚天冬氨酸3-5％主要作用是阻垢和/或分散，兼有缓蚀作用。作为阻垢剂，适合
于抑制冷却水、锅炉水及反渗透处理中的碳酸钙垢、硫酸钙垢、硫酸钡垢和磷酸钙垢的形成。对碳酸钙的阻垢率可达100%。聚天冬氨酸同时具有分散作用并可有效防止金属设备的腐蚀；甲基苯骈三氮唑可以作为有色金属铜和铜合金的缓蚀剂，对黑色金属也有缓蚀作用。
18.步骤2、对换热设备表面形成的膜进行固化处理。
19.具体的，取出已经成膜的热交换设备，进行常温下干燥冷却；干燥冷却后，对已经组装成膜的金属表面进行固化剂喷涂，将喷涂完成后的组件送入干燥房进行干燥。在实际操作过程中，取出已经成膜的热交换设备，进行常温下干燥冷却，干燥风采用常温纯净氮气。干燥冷却后，对已经组装成膜的金属表面进行固化剂喷涂，将喷涂完成后的组件送入干燥房进行干燥，控制温度在25
±
2℃，首次干燥时间为30-45分钟。
20.另外，所述固化剂包括以下重量百分比的组分：氨乙基哌嗪90%-95%、乙二胺2%-5%、三乙烯四胺1.5%-6%。具体的，氨乙基哌嗪潮湿条件下进行低温下固化；良好的薄膜性能（如表面光泽优异）；能够防止胺的喷霜及水斑现象；良好的颜色稳定性；具有很好的粘接性能和耐化学腐蚀性能；固化时间及贮放时间可选范围较宽；用于热固化时，具有良好的高温表现；具有很好的耐化学腐蚀性并具有良好的电性能和机械性能。乙二胺可室温快速固化。使用其分子量增大，粘度增加，挥发性减小，毒性减小，性能提高。三乙烯四胺增加固化剂的常温状态下的固化能力。
21.步骤3、对换热设备表面固化后的膜进行强化处理。
22.具体的，对已经进行超分子膜固化处理的换热设备，喷涂强化剂，喷涂完成后，至于干燥房内进行干燥处理。在实际操作过程中，对已经进行超分子膜固化的换热设备，喷涂强化剂，喷涂完成后，至于干燥房内进行干燥处理，控制温度在25
±
2℃，首次干燥时间为60-80分钟。
23.进一步的，所述强化剂包括以下重量百分比的组分：酰胺基胺类92-95%、氮酚醛树脂5-8%，余量的水。具体的，酰胺基胺类92-95%低粘度；呈现良好的粘接性能；在潮湿条件下具有良好的固化性；酰胺改性后能得到更快的固化速度及化学稳定性。含氮酚醛树脂5-8%使用后具有高强度、高韧性、高耐热、低吸水性。
24.与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：本发明提供的金属表面超分子膜的施工方法，通过在换热设备的金属表面采用超分子膜固化覆盖的方式，在金属表面形成一层坚硬平整的超分子膜，该超分子膜可有效的提高热交换流体在金属表面的流动性，且可以拒绝流体中的析出的无机盐、空中的粉尘及菌藻粘泥的附着，有效的保护金属表面不出现结垢和腐蚀现象，同时，可提高金属对水质的耐受性，提高热交换设备的换热效率，延长设备的使用寿命，达到安全生产的目的。
25.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。