隨著我國(guó)經濟(jì)的持續發展,國家大(dà)力發展(zhǎn)能源行業,長輸油氣管線是能源保障的重要方(fāng)式,在輸油(氣)管線防腐施(shī)工過程中,鋼管表麵(miàn)處理是決定管線防腐使用壽命的關(guān)鍵因素之(zhī)一,它是防腐層與鋼管能否牢(láo)固結合的前提。經研究機構驗證,防腐層(céng)的(de)壽命除取決於塗層種類、塗覆質量和施工環(huán)境(jìng)等因素外,鋼管的表麵處(chù)理對防腐層壽命的(de)影響約占50%,因此,應嚴格(gé)按照防腐層規範(fàn)對鋼管表麵的要求,不斷探索和總(zǒng)結,不斷改進鋼管表麵處理方法。
1、清洗
利用(yòng)溶劑、乳(rǔ)劑清洗(xǐ)鋼材表(biǎo)麵,以(yǐ)達(dá)到(dào)去(qù)除油(yóu)、油脂、灰塵、潤滑劑和類似的有機物,但(dàn)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作為輔助手段。
2、工具除鏽
主要使用鋼絲刷等工具對鋼材表麵進行(háng)打磨,可以去除鬆動或翹(qiào)起的氧化皮、鐵鏽、焊(hàn)渣等。手動工具除鏽能達到Sa2級(jí),動力工具除(chú)鏽可達到Sa3級,若鋼材表麵附著牢固的氧化鐵皮(pí),工具除鏽(xiù)效果不理想,達不到防腐施工要求的錨(máo)紋深度
3、酸洗(xǐ)
一般用化(huà)學(xué)和電解兩種方法做酸洗處理,管道防腐(fǔ)隻采用化(huà)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後的再處理。化學清(qīng)洗雖(suī)然能使表麵達到一定的清潔度和粗糙度,但其錨紋淺,而且易對(duì)環(huán)境造成汙染。
4、噴(拋(pāo))射除鏽
噴(拋)射除鏽(xiù)是通過大功率電機帶動噴(拋)射葉片高速旋轉,使鋼砂、鋼丸(wán)、鐵(tiě)絲段(duàn)、礦物(wù)質等磨料在離心力作用下(xià)對鋼管表麵進行噴(拋)射處理,不僅可以徹底清除鐵鏽(xiù)、氧化物和汙物,而且鋼管在磨料猛烈衝擊和磨擦力的(de)作用下,還能(néng)達到所需要的均勻粗糙度。
噴(拋)射除鏽後,不僅可以擴大管(guǎn)子表麵的物理吸附作用,而且可以增強防腐層與管子表麵的機械黏附作用。因此,噴(拋)射除鏽是管道防腐(fǔ)的理想除鏽方式。一般而言,噴丸(砂)除鏽(xiù)主要(yào)用於(yú)管子內表麵處理,拋丸(砂)除鏽主要用於管子外表麵處理。采(cǎi)用噴(拋)射除鏽應(yīng)注意幾個問題。
4.1除鏽等級
對於鋼管常(cháng)用的環氧類、乙烯類、酚醛類等防腐(fǔ)塗料的施工工藝,一般要求鋼管表麵達到(dào)近白(bái)級(Sa2.5)。實踐證明,采用這種除鏽等級幾乎可(kě)以除掉所有的氧化皮、鏽和其他汙物,錨紋深度達到40~100μm,充分滿(mǎn)足防腐層與鋼管的附著力要求,而(ér)噴(pēn)(拋)射除鏽(xiù)工藝可用較低的運(yùn)行(háng)費用和穩定可靠的質量達到近白級(Sa2.5)技(jì)術條件。
4.2噴(拋)射磨料
為了達到理想的(de)除鏽效(xiào)果,應根據鋼管表麵的硬度、原始鏽蝕程度、要求(qiú)的表麵粗糙度、塗層類型(xíng)等來選擇磨料,對於單層環氧(yǎng)、二層或三層聚乙烯塗層,采用鋼砂和鋼丸(wán)的混(hún)合(hé)磨料更易達到理想的除鏽效(xiào)果。鋼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(shā)和鋼丸的混合磨料(通常鋼丸的硬(yìng)度為40~50 HRC,鋼(gāng)砂的硬度為50~60 HRC可用於各種鋼表麵,即使是用在C級和D級鏽蝕的鋼表麵上,除鏽效果(guǒ)也很好。
4.3磨料的(de)粒徑及配(pèi)比
為獲得(dé)較好的均勻(yún)清潔度和粗糙度分布,磨料的(de)粒徑(jìng)及配比設計相(xiàng)當重(chóng)要。粗糙度太大易造成防腐層在錨紋尖峰處變薄;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(yǐng)響防腐層的性能。
粗(cū)糙度太小會造成防腐層附著(zhe)力及耐衝擊強度下降。對於嚴重的內部點蝕,不能僅靠大(dà)顆粒磨料高強度衝(chōng)擊,還必須靠(kào)小顆粒打磨掉腐蝕產物來達到清理效(xiào)果,同時合(hé)理的(de)配比設計不僅可減緩磨料對管道及噴嘴(葉片)的磨(mó)損,而且磨料的利用率也可大大提(tí)高。通常,鋼(gāng)丸的粒徑為0.8~1.3 mm,鋼砂粒徑為(wéi)0.4~1.0 mm,其中以(yǐ)0.5~1.0 mm為主要成分。砂丸比一般為5~8。
應該注意的(de)是在實際操(cāo)作中,磨料中鋼砂和鋼丸的(de)理想比例很難達到(dào),原因(yīn)是硬而易碎(suì)的(de)鋼砂(shā)比鋼丸的破碎率高。為此,在操作中應不斷抽(chōu)樣(yàng)檢測混合磨料,根據粒徑分(fèn)布情況,向除鏽機(jī)中摻入新(xīn)磨(mó)料,而且摻人的新磨料中,鋼砂的(de)數(shù)量要占(zhàn)主要(yào)的。
4.4除鏽速度
鋼管的除鏽速度取決於磨料的(de)類型和磨料的排量,即單位時間內磨料施(shī)加到鋼管的總動能E及單顆粒磨料的動(dòng)能E1。
式中: m ——磨料的噴(拋)量;
V ——磨料運(yùn)行速度;
m1——單顆粒磨料的質量。
m。的大(dà)小與磨料破碎率有關,破碎率大(dà)小直接(jiē)影響(xiǎng)表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為常數(shù),所以E也是一個(gè)常數,但(dàn)由於磨料破碎,m1發生變(biàn)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(qīng)洗和預熱
在噴(pēn)(拋)射處理前,采用清(qīng)洗的方法除去鋼管表麵的油脂和積垢,采用加熱爐(lú)對管體預熱至40一60℃,使鋼管表麵保持幹燥(zào)狀態。在噴(拋)射處(chù)理時,由(yóu)於鋼(gāng)管(guǎn)表麵不含油脂(zhī)等汙(wū)垢,可增強(qiáng)除鏽的效果,幹燥的鋼管表麵也有利於鋼丸、鋼砂與鏽和氧化皮的分離(lí),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(chóng)要(yào)性,嚴格控製除鏽時的(de)工藝參(cān)數,在實際施工中,鋼管防腐(fǔ)層的剝離強度值大大超(chāo)過標準的要求,確保了防腐層的質量,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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