隨著我國經濟的持續發(fā)展,國家大(dà)力發展能源行業,長輸油氣(qì)管線是能源保(bǎo)障(zhàng)的重要方式,在輸油(氣)管線防腐施工過程中,鋼管表麵處理是(shì)決定管線防腐使用壽命的關鍵因素之一,它是防腐層與鋼管(guǎn)能否牢固結合的前提。經研究機構驗證,防腐層的壽命除取決於塗層種類、塗覆(fù)質量和施工環(huán)境等因素外,鋼管的表麵處理對防腐(fǔ)層壽命的影響(xiǎng)約占50%,因此,應嚴(yán)格按照防腐層規(guī)範對鋼管表麵(miàn)的要求,不斷探索(suǒ)和總結,不斷改進鋼管表麵處理(lǐ)方(fāng)法。
1、清洗
利用溶劑、乳劑清洗鋼(gāng)材(cái)表(biǎo)麵,以達到(dào)去除油、油脂、灰塵、潤滑劑和類似的有機(jī)物,但它不能去除鋼材表麵的鏽、氧化皮、焊藥等,因此在防腐生產中隻(zhī)作為輔助(zhù)手(shǒu)段。
2、工具(jù)除鏽(xiù)
主要使用鋼絲刷(shuā)等工具對鋼材表麵進行打磨,可以去除鬆動或翹起的(de)氧化皮、鐵鏽、焊渣等。手動工具除鏽能達到Sa2級,動力工具除鏽可達到Sa3級,若鋼(gāng)材表麵附著牢固的氧化鐵(tiě)皮,工具除鏽效果不理想,達不(bú)到防腐施工要求的錨紋深度(dù)
3、酸洗
一般(bān)用化學和電解兩種方(fāng)法做酸洗處理,管道防腐隻(zhī)采用化學酸洗,可以去除氧化皮、鐵鏽、舊塗層,有時可用其作為噴砂除鏽(xiù)後的再處理(lǐ)。化學清洗雖然能使表(biǎo)麵達到一定的清潔度和粗糙度,但其錨紋淺(qiǎn),而且易對環境造成汙染。
4、噴(拋)射除鏽
噴(拋)射除鏽是通過大功(gōng)率電機帶動噴(拋(pāo))射葉片高速旋轉,使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質等磨料在(zài)離(lí)心力作(zuò)用下對鋼管表麵進行噴(拋)射處理,不僅可以徹底清除鐵鏽、氧化物和汙物,而且鋼管在磨料猛烈衝擊和(hé)磨擦力的作用下,還能達(dá)到(dào)所需要的均勻粗糙度。
噴(拋)射除鏽後,不僅可以擴大(dà)管子表麵的物理吸附作用,而且可以增強(qiáng)防腐層與管子表麵的機(jī)械黏附作用。因此,噴(拋)射除鏽是管道防腐的理想除鏽方式。一般而言,噴丸(砂)除(chú)鏽主要用於管子內表麵處理,拋丸(砂)除鏽主要用於(yú)管(guǎn)子外表麵處理。采用噴(拋)射除鏽應注意幾個問題。
4.1除鏽等級
對於鋼管常用(yòng)的環氧(yǎng)類、乙烯類、酚醛類(lèi)等防腐塗料的施工工藝,一般要求鋼管表麵達到近白級(Sa2.5)。實踐證明(míng),采用這種除(chú)鏽等級幾乎可以除掉所有的氧化皮、鏽和其他汙(wū)物,錨紋深度達到40~100μm,充分滿足防腐(fǔ)層與鋼管的附著(zhe)力要求,而噴(拋)射除鏽工藝(yì)可用較低的運行(háng)費用和穩定可靠的質量達到近白級(Sa2.5)技術條件。
4.2噴(拋)射磨料
為了達到理想的除鏽效果,應根據鋼管表麵的硬度、原始鏽蝕程度、要求的表麵粗(cū)糙度、塗層類型等(děng)來選擇磨(mó)料,對於單層環氧、二層或三(sān)層聚乙烯塗層,采(cǎi)用鋼砂和鋼丸的混合磨料更易達到理想(xiǎng)的除鏽效果。鋼(gāng)丸有強化鋼表麵的作用,而鋼砂則有刻蝕鋼表(biǎo)麵的作用。鋼砂和鋼丸的混合磨料(通常鋼丸的硬度為(wéi)40~50 HRC,鋼砂的硬度為50~60 HRC可用於各種鋼表麵,即(jí)使(shǐ)是用在(zài)C級和D級鏽蝕的(de)鋼表麵上(shàng),除鏽效果(guǒ)也很好。
4.3磨料的粒徑及配比
為獲得較(jiào)好的均勻清潔度和粗糙度分布,磨料的粒徑及配比設計相當重要。粗糙(cāo)度(dù)太大易造成防腐層(céng)在錨紋尖峰處變薄;同時由於錨紋太深,在防腐過程中防腐層易形成氣泡,嚴重影響防腐層的性能。
粗糙(cāo)度太小會造成防腐層附著力及耐衝擊強度下降。對於嚴重的(de)內部點蝕,不能僅靠(kào)大顆粒磨料高強度衝擊,還必須靠小顆(kē)粒打磨掉(diào)腐蝕產物來達到清(qīng)理效果,同時合理的配比設計不僅(jǐn)可減(jiǎn)緩磨料對(duì)管道及噴嘴(葉片)的磨損,而且磨料(liào)的利用(yòng)率也可大(dà)大提高。通常,鋼丸的(de)粒徑為0.8~1.3 mm,鋼砂粒徑為0.4~1.0 mm,其中以0.5~1.0 mm為主要成分。砂丸比一般為5~8。
應該注意的是在實(shí)際操作中,磨料中鋼砂和(hé)鋼丸(wán)的理想(xiǎng)比例很難達到,原因是硬而易(yì)碎的鋼砂比鋼(gāng)丸的破碎率高。為此,在操作中應不斷抽樣檢測混合磨(mó)料,根據粒徑分(fèn)布情況,向(xiàng)除鏽(xiù)機中摻入新(xīn)磨料,而且摻人的新磨料中,鋼(gāng)砂的數量要占主要的。
4.4除鏽速度
鋼管的除鏽速度取決於磨料的類型和磨料的排量,即單位時(shí)間內磨料施加到鋼管的總動能E及單顆粒磨料的動能E1。
式中: m ——磨料的噴(拋)量;
V ——磨料運行速度;
m1——單顆粒磨料的(de)質量。
m。的大小與磨料破碎率有關,破碎率大小直接影(yǐng)響表麵處理作業的成本及除鏽設備的(de)費用。當(dāng)設備固定不變後(hòu),m為常數,y為常(cháng)數,所以E也是一個常數,但由於磨料破碎,m1發(fā)生變化,因此,一般應選擇損耗率較低的磨料,這樣有利於提高清理速度和長葉片的壽命。
4.5清洗和預熱
在噴(拋)射(shè)處理前,采用清洗的方法除去鋼管表麵的(de)油脂和積垢,采用加熱爐對管體(tǐ)預熱至40一60℃,使鋼管表麵保持幹燥狀(zhuàng)態(tài)。在噴(拋)射處理(lǐ)時,由於鋼管表麵不含油脂等(děng)汙(wū)垢,可增強(qiáng)除鏽的效果,幹(gàn)燥的鋼管表麵也(yě)有利(lì)於鋼丸、鋼砂與(yǔ)鏽和氧化皮的分離,使(shǐ)除鏽後的鋼管表麵更加潔淨。
5 結語
在(zài)生產中重視表麵處理的(de)重要性,嚴格控製除鏽時的工藝(yì)參數,在實(shí)際施工中,鋼管防腐層的(de)剝離強度值大大超過標準的要求(qiú),確保了(le)防腐層的質(zhì)量,在同樣設備的基礎上(shàng),大大提高工藝水平,降低生產成本。
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