隨著我國經濟的持續(xù)發展,國家大(dà)力發展能源行業,長輸油氣管線是能源保障的重要方式,在輸油(氣)管線防腐施工(gōng)過程中,鋼管表麵處理是決定管線(xiàn)防腐使(shǐ)用壽命的關鍵因素之一,它(tā)是防腐(fǔ)層與鋼管能否牢固結合的前提。經研(yán)究機構驗證,防腐層的壽命除取(qǔ)決於塗層種類(lèi)、塗覆質量和施工環境等因素(sù)外(wài),鋼管的表麵處理(lǐ)對防腐層壽命的影響約占50%,因此,應嚴格(gé)按照防腐層規範對(duì)鋼管表(biǎo)麵的要求(qiú),不斷探索和總結,不斷改進鋼管表麵處理方法。
1、清洗
利用溶劑、乳劑清洗鋼材表(biǎo)麵,以(yǐ)達到去除油、油脂(zhī)、灰塵、潤滑劑和類似的有機物,但它(tā)不(bú)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)作為輔助手段(duàn)。
2、工具除鏽
主要使用鋼絲刷等工具對鋼材表(biǎo)麵進行打磨,可以去除(chú)鬆動(dòng)或翹起的氧化皮、鐵鏽、焊渣等。手動工具除鏽能達到Sa2級(jí),動力(lì)工具除鏽可達到Sa3級,若鋼材表麵附著牢固的(de)氧化鐵皮,工(gōng)具除鏽效(xiào)果(guǒ)不理想,達不(bú)到防(fáng)腐施工要求的(de)錨(máo)紋深度
3、酸洗
一般用(yòng)化學和(hé)電解兩種方法做(zuò)酸洗處理,管(guǎn)道防腐隻采用化學酸洗,可以去除氧化皮、鐵鏽、舊塗層,有時可用其(qí)作為(wéi)噴砂除鏽後的再處理。化學清洗雖然能使表(biǎo)麵達到一定的清(qīng)潔度和粗糙度,但其錨(máo)紋淺,而(ér)且易對環境造成汙(wū)染。
4、噴(拋)射除鏽(xiù)
噴(拋)射除鏽是通過大功(gōng)率電機帶動噴(拋)射葉片高速旋轉,使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質等磨(mó)料在離心力作用下對鋼管(guǎn)表麵進行噴(拋)射處理(lǐ),不(bú)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磨(mó)擦力的作用下,還能達到所需要的均勻粗糙度。
噴(拋)射除鏽後,不僅可以擴大管子表(biǎo)麵的物理吸附作(zuò)用,而且可以增強防腐層與管(guǎn)子表麵的機械黏附(fù)作用。因此,噴(拋)射除鏽是管(guǎn)道防腐的理想除鏽方式。一般(bān)而言,噴丸(砂)除鏽主(zhǔ)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(chù)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級(jí)(Sa2.5)。實踐(jiàn)證(zhèng)明,采用這種除鏽等級幾乎(hū)可以除掉所有的氧化皮、鏽和其他汙物,錨紋深度達到40~100μm,充分滿足防腐層與鋼管的附著力要求,而噴(拋)射除鏽工藝可(kě)用較低的運(yùn)行費用和穩定可靠的質(zhì)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(de)硬度(dù)、原始鏽蝕程度、要求的(de)表麵粗糙度、塗層類型等來選擇磨(mó)料,對於單層環氧、二層或三層聚乙烯塗層,采用鋼砂和(hé)鋼丸的混合磨料更易達到理想的除鏽效果。鋼丸有強化鋼表麵的作(zuò)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(通常鋼丸的硬度為40~50 HRC,鋼砂的硬度(dù)為50~60 HRC可(kě)用於各種(zhǒng)鋼表麵(miàn),即使(shǐ)是(shì)用在C級和D級鏽蝕的鋼表麵上,除(chú)鏽效果也(yě)很好(hǎo)。
4.3磨料的粒徑及配比
為獲得較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。粗糙度太大易造(zào)成(chéng)防腐層在錨紋尖(jiān)峰處變(biàn)薄(báo);同時由於錨紋太深,在防腐過程中防腐層易(yì)形(xíng)成(chéng)氣泡,嚴重影響防腐(fǔ)層的性能。
粗糙度太小會造成防腐層附著力及耐衝擊強度下降。對於嚴重的內部點蝕,不能僅靠大顆粒磨料高強度衝擊,還必須靠小(xiǎo)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料對管(guǎn)道及噴(pēn)嘴(葉片(piàn))的磨損,而且磨料的利(lì)用率也可大大提高。通常,鋼丸的粒徑為0.8~1.3 mm,鋼砂(shā)粒徑為(wéi)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(yīng)該注意的是在實際(jì)操作中,磨(mó)料中鋼砂和鋼丸的(de)理想比例很難達到,原因是(shì)硬(yìng)而易碎的鋼砂比鋼丸的破碎率高。為此,在操作中應不斷抽樣檢測混合磨料,根(gēn)據粒徑分布情況,向除鏽(xiù)機中摻入新磨料,而且摻人的新磨料中,鋼砂的數(shù)量要(yào)占主要的。
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(liào)的排量,即(jí)單位時間內磨料施加到鋼管的(de)總動能E及單顆粒磨料的動能E1。
式中: m ——磨(mó)料的噴(拋)量;
V ——磨料運行速度;
m1——單(dān)顆粒(lì)磨料的質量。
m。的大小與磨料破碎率有關,破碎(suì)率大小直接影響表麵處理作(zuò)業(yè)的成本及除鏽設備的費用。當設備固定不變後,m為常數,y為常數,所以E也是一個常數,但由於磨料破碎,m1發生變化,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(dù)和長(zhǎng)葉(yè)片的壽(shòu)命。
4.5清洗和預熱(rè)
在噴(拋)射處理前,采用清(qīng)洗的方(fāng)法除去鋼管表麵的(de)油脂(zhī)和積垢,采用加熱爐對管體預熱至40一(yī)60℃,使鋼(gāng)管表麵保持幹燥狀(zhuàng)態。在噴(拋)射處理時,由於鋼管表麵不含油脂等汙垢,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,使除鏽後的鋼管表麵更加潔淨。
5 結語(yǔ)
在生產中(zhōng)重視表麵處理的重要性,嚴格控製除鏽時的工藝參數,在實際施工中,鋼管防腐層的剝離強度值大大超過(guò)標準的要求(qiú),確(què)保了防腐層的質量,在(zài)同樣設備的基礎上,大大提高工藝水平,降低生(shēng)產成本。
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