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管道防腐的鋼管表面處理方法

日期:2019-01-20 / 文章来源:管道防腐

隨著我國經濟的持續發展,國家大力發展能源一本道国产在线国产,長輸油氣管線是能源保障的重要方式,在輸油(氣)管線防腐施工過程中,鋼管表面處理是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于塗層種類、塗覆質量和施工環境等因素外,鋼管的表面處理對防腐層壽命的影響約占50%,因此,應嚴格按照防腐層規範對鋼管表面的要求,不斷探索和總結,不斷改進鋼管表面處理方法。利用溶劑、乳劑清洗鋼材表面,以達到去除油、油脂、灰塵、潤滑劑和類似的有機物,但它不能去除鋼材表面的鏽、氧化皮、焊藥等,因此在防腐生産中只作爲輔助手段。主要使用鋼絲刷等工具對鋼材表面進行打磨,可以去除松動或的氧化皮、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Sa,若鋼材表面附著牢固的氧化鐵皮,工具除鏽效果不理想,達不到防腐施工要求的錨紋深度。一般用化學和電解兩種方法做酸洗處理,管道防腐只采用化學酸洗,可以去除氧化皮、鐵鏽、舊塗層,有時可用其作爲噴砂除鏽後的再處理。化學清洗雖然能使表面達到一定的清潔度和粗糙度,但其錨紋淺,而且易對環境造成汙染。噴(抛)射除鏽是通過大功率電機帶動噴(抛)射葉片高速旋轉,使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質等磨料在離心力作用下對鋼管表面進行噴(抛)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沖擊和磨擦力的作用下,還能達到所需要的均勻粗糙度。噴(抛)射除鏽後,不僅可以擴大管子表面的物理吸附作用。
而且可以增強防腐層與管子表面的機械黏附作用。因此,噴(抛)射除鏽是管道防腐的理想除鏽方式。一般而言,噴丸(砂)除鏽主要用于管子內表面處理,抛丸(砂)除鏽主要用于管子外表面處理。采用噴(抛)射除鏽應注意幾個問題。對于鋼管常用的環氧類、乙烯類、酚醛類等防腐塗料的施工工藝,一般要求鋼管表面達到近白級(Sa2.5)。實踐證明,采用這種除鏽等級幾乎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(抛)射除鏽工藝可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。爲了達到理想的除鏽效果,應根據鋼管表面的硬度、原始鏽蝕程度、要求的表面粗糙度、塗層類型等來選擇磨料。

對于單層環氧、二層或三層聚乙烯塗層,采用鋼砂和鋼丸的混合磨料更易達到理想的除鏽效果。鋼丸有強化鋼表面的作用,而鋼砂則有刻蝕鋼表面的作用。鋼砂和鋼丸的混合磨料(通常鋼丸的硬度爲40~50HRC,鋼砂的硬度爲50~60HRC可用于各種鋼表面,即使是用在C級和D級鏽蝕的鋼表面上,除鏽效果也很好。爲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。粗糙度太大易造成防腐層在錨紋尖峰處變薄;同時由于錨紋太深,在防腐過程中防腐層易形成氣泡,嚴重影響防腐層的性能。粗糙度太小會造成防腐層附著力及耐沖擊強度下降。對于嚴重的內部點蝕,不能僅靠大顆粒磨料高強度沖擊,還必須靠小顆粒打磨掉腐蝕産物來達到清理效果。

同時合理的配比設計不僅可減緩磨料對管道及噴嘴(葉片)的磨損,而且磨料的利用率也可大大提高。通常,鋼丸的粒徑爲0.8~1.3mm,鋼砂粒徑爲0.4~1.0mm,其中以0.5~1.0mm爲主要成分。砂丸比一般爲5~8。應該注意的是在實際操作中,磨料中鋼砂和鋼丸的理想比例很難達到,原因是硬而易碎的鋼砂比鋼丸的破碎率高。爲此,在操作中應不斷抽樣檢測混合磨料,根據粒徑分布情況,向除鏽機中摻入新磨料,而且摻人的新磨料中,鋼砂的數量要占主要的。鋼管的除鏽速度取決于磨料的類型和磨料的排量,即單位時間內磨料施加到鋼管的總動能E及單顆粒磨料的動能E1。的大小與磨料破碎率有關,破碎率大小直接影響表面處理作業的成本及除鏽設備的費用。
當設備固定不變後,m爲常數,y爲常數,所以E也是一個常數,但由于磨料破碎,m1發生變化,因此,一般應選擇損耗率較低的磨料,這樣有利于提高清理速度和長葉片的壽命。在噴(抛)射處理前,采用清洗的方法除去鋼管表面的油脂和積垢,采用加熱爐對管體預熱至40~60℃,使鋼管表面保持幹燥狀態。在噴(抛)射處理時,由于鋼管表面不含油脂等汙垢,可增強除鏽的效果,幹燥的鋼管表面也有利于鋼丸、鋼砂與鏽和氧化皮的分離,使除鏽後的鋼管表面更加潔淨。在生産中重視表面處理的重要性,嚴格控制除鏽時的工藝參數,在實際施工中,鋼管防腐層的剝離強度值大大超過標准的要求,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,降低生産成本。