隨著我國經濟的持續(xù)發展(zhǎn),國家大力發展能源行業,長輸油氣管線是能源保(bǎo)障的重要方式(shì),在輸油(氣)管線防腐施工(gōng)過程中(zhōng),鋼管表麵處理是決定管(guǎn)線防腐使用壽命的關鍵因素之一,它是(shì)防腐層與鋼管能否牢固結合的(de)前提。經研究(jiū)機構驗證,防(fáng)腐層的壽命除取決於塗層(céng)種類、塗覆質量和施工環(huán)境等因素外,鋼管的表麵處理對防腐層壽命的影響約占50%,因此,應嚴(yán)格按(àn)照防腐層規範對鋼管表麵的要求,不斷探索和總(zǒng)結(jié),不斷改進鋼管表麵處理方法。
1、清洗
利用溶劑(jì)、乳劑清洗鋼材表麵,以達到去除油、油脂、灰塵、潤滑劑和類似的有機(jī)物(wù),但它不能去(qù)除鋼材表麵的鏽、氧(yǎng)化皮、焊藥等,因此在(zài)防腐生產中(zhōng)隻作為輔助手段。
2、工具(jù)除鏽
主要使用鋼絲刷等(děng)工具對鋼材表麵進行打磨(mó),可以去除鬆動或翹起的氧化(huà)皮、鐵鏽、焊渣等(děng)。手動工具除鏽(xiù)能達到Sa2級,動力工具(jù)除鏽可達到Sa3級,若鋼材(cái)表麵附著牢(láo)固的氧化鐵皮,工具除(chú)鏽(xiù)效(xiào)果(guǒ)不理想(xiǎng),達不(bú)到防腐(fǔ)施工要求的錨(máo)紋深度
3、酸洗
一般(bān)用(yòng)化學(xué)和電解(jiě)兩種(zhǒng)方(fāng)法做酸洗處理,管道防腐隻采用(yòng)化學酸洗,可以去除氧(yǎng)化皮、鐵鏽、舊塗層,有時可用其作為噴砂除鏽後的再處理。化學清洗雖然能使表(biǎo)麵達到一定(dìng)的清潔度和粗糙度,但其錨紋(wén)淺,而且易對環(huán)境造成汙染。
4、噴(拋)射除鏽
噴(拋)射除鏽是通過大功率電機帶動噴(拋)射葉片(piàn)高速旋轉,使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質等磨料在離心(xīn)力(lì)作用(yòng)下對鋼管表麵進行噴(拋)射處理,不僅可以徹底清除鐵(tiě)鏽、氧化物和汙物,而且鋼管在磨料猛烈衝擊和磨擦力的作用下,還能(néng)達到所需要的均勻粗糙(cāo)度。
噴(拋)射除鏽後,不僅(jǐn)可以擴大管子表麵的(de)物理吸附作用,而且可以(yǐ)增(zēng)強防腐層與管子表麵的機械黏附作用。因此(cǐ),噴(拋)射除(chú)鏽是管道防腐的理想除鏽方式。一般而言,噴丸(砂)除鏽主要用於管子內表麵處理,拋丸(砂)除鏽主要用於管子外表麵處理。采用噴(拋)射除鏽(xiù)應注意幾個問題。
4.1除鏽等級
對於鋼管常用(yòng)的(de)環氧類、乙烯類、酚醛類等防(fáng)腐塗料的(de)施工工藝,一般要求鋼管表麵達到近白(bái)級(Sa2.5)。實踐證明,采用這種除鏽等級幾乎可以(yǐ)除掉所有的氧化皮、鏽(xiù)和其他汙物,錨紋深度達到(dào)40~100μm,充分滿足防腐層與鋼管的附著力(lì)要求,而噴(拋)射除鏽工藝(yì)可(kě)用較低的運行費用和穩定可靠的質量達到近白級(Sa2.5)技術條件。
4.2噴(pēn)(拋(pāo))射磨料
為了達到理想的除鏽效(xiào)果,應根據鋼管(guǎn)表麵的硬度、原始鏽蝕程度、要求的表麵粗糙度、塗層類型等來選擇磨料,對於單層環氧、二層或三層(céng)聚乙烯塗層,采用鋼(gāng)砂和鋼丸的混合磨料更(gèng)易達到理想的除鏽效果。鋼丸有強化鋼(gāng)表麵的作用,而鋼砂則有刻蝕(shí)鋼表麵的作用。鋼砂和鋼丸的混合磨料(liào)(通常鋼丸的硬度為40~50 HRC,鋼砂的硬度為50~60 HRC可用於各種鋼表麵,即使是用在(zài)C級和D級鏽蝕的鋼表麵(miàn)上(shàng),除鏽效果也很好。
4.3磨料(liào)的粒徑及配比
為獲得較好的均勻清(qīng)潔度和粗糙度分布,磨料的粒(lì)徑及(jí)配比設計相(xiàng)當(dāng)重要。粗糙度太大易造成防腐(fǔ)層在錨紋尖峰處變薄;同時(shí)由於錨紋太深,在防腐過程中防腐(fǔ)層易形(xíng)成氣泡,嚴重影響防腐層的性能。
粗糙度太小會造成防腐層附著力及耐衝擊強(qiáng)度下降。對於嚴重的(de)內部點蝕,不(bú)能僅靠大顆粒磨料高強度衝擊,還必須(xū)靠小顆粒打磨掉腐蝕產物來達到清理效果,同時合理的配比設計不僅可減緩磨(mó)料對管道及噴嘴(葉片)的磨損(sǔn),而且磨料(liào)的利用率(lǜ)也可大大提高。通常,鋼(gāng)丸的粒徑為0.8~1.3 mm,鋼砂粒徑為0.4~1.0 mm,其(qí)中以(yǐ)0.5~1.0 mm為主要成分。砂丸比一(yī)般為5~8。
應該注意的是(shì)在實際操作中,磨料中鋼砂(shā)和鋼丸的理想比例很難達到,原因(yīn)是硬而易(yì)碎的鋼砂比鋼丸的破碎率高。為此,在操作中應不斷抽(chōu)樣檢測(cè)混合磨料(liào),根據粒(lì)徑分布(bù)情況,向除鏽機中摻入新磨料(liào),而且摻人的(de)新磨料中,鋼砂的數量要占主要的。
4.4除鏽速度
鋼管的(de)除鏽速度取決於磨料的類(lèi)型和磨料的排量,即單位時間內磨料施加到鋼(gāng)管的總動能E及單顆粒(lì)磨料的動(dòng)能E1。
式(shì)中: m ——磨料(liào)的噴(拋)量;
V ——磨料運行速度;
m1——單顆粒磨料的質量。
m。的大小與磨料破碎率有關,破碎率大小直接影響表(biǎo)麵處理作業的成本及除鏽設備的費用。當設備固定不變後,m為(wéi)常數,y為(wéi)常數(shù),所以E也是一(yī)個常數,但(dàn)由於(yú)磨(mó)料破碎,m1發生變化,因此,一般(bān)應選擇損耗率較低的磨(mó)料,這樣有利於(yú)提高清(qīng)理(lǐ)速度和長葉片的壽命。
4.5清洗和預熱
在噴(pēn)(拋)射處理前,采用清洗的方法除去鋼管表麵的油脂和積垢,采用加熱爐對管體預熱至40一60℃,使鋼管表麵保持幹燥狀態。在噴(拋)射處理時,由於鋼管表麵不含油脂等(děng)汙垢,可(kě)增強除鏽的效(xiào)果,幹燥的鋼管表麵也有(yǒu)利於鋼丸、鋼砂與鏽和氧(yǎng)化皮的分離,使除鏽後的鋼管表麵更加潔淨。
5 結語
在生產中重視表麵處理的重要性(xìng),嚴格控製除鏽時的工藝參數(shù),在實際施工中,鋼管防腐層的(de)剝離強度值大大(dà)超過(guò)標準(zhǔn)的(de)要求,確保了防(fáng)腐層的質量,在同樣設備的基礎上,大大提高工藝水平,降低生產成本。
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