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管道防腐作业的钢管表面处理


      随着我国经济的持续发展,国家大力发展能源行业,长输油气管线是能源保障的重要方式,在输油()管线防腐施工过程中,钢管表面处理是决定管线防腐使用寿命的关键因素之一,它是防腐层与钢管能否牢固结合的前提。经研究机构验证,防腐层的寿命除取决于涂层种类、涂覆质量和施工环境等因素外,钢管的表面处理对防腐层寿命的影响约占50%,因此,应严格按照防腐层规范对钢管表面的要求,不断探索和总结,不断改进钢管表面处理方法如下:

    1、清洗
   
利用溶剂、乳剂清洗钢材表面,以达到去除油、油脂、灰尘、润滑剂和类似的有机物,但它不能去除钢材表面的锈、氧化皮、焊药等,因此在防腐生产中只作为辅助手段。

    2、工具除锈
   
主要使用钢丝刷等工具对钢材表面进行打磨,可以去除松动或翘起的氧化皮、铁锈、焊渣等。手动工具除锈能达到Sa2级,动力工具除锈可达到Sa3级,若钢材表面附着牢固的氧化铁皮,工具除锈效果不理想,达不到防腐施工要求的锚纹深度。

    3、酸洗
   
一般用化学和电解两种方法做酸洗处理,管道防腐只采用化学酸洗,可以去除氧化皮、铁锈、旧涂层,有时可用其作为喷砂除锈后的再处理。化学清洗虽然能使表面达到一定的清洁度和粗糙度,但其锚纹浅,而且易对环境造成污染。

    4、喷()射除锈
   
()射除锈是通过大功率电机带动喷()射叶片高速旋转,使钢砂、钢丸、铁丝段、矿物质等磨料在离心力作用下对钢管表面进行喷()射处理,不仅可以彻底清除铁锈、氧化物和污物,而且钢管在磨料猛烈冲击和磨擦力的作用下,还能达到所需要的均匀粗糙度。喷(抛)射除锈后,不仅可以扩大管子表面的物理吸附作用,而且可以增强防腐层与管子表面的机械黏附作用。因此,喷()射除锈是管道防腐的理想除锈方式。一般而言,喷丸()除锈主要用于管子内表面处理,抛丸()除锈主要用于管子外表面处理。采用喷()射除锈应注意几个问题:①除锈等级:对于钢管常用的环氧类、乙烯类、酚醛类等防腐涂料的施工工艺,一般要求钢管表面达到近白级(Sa25)。实践证明,采用这种除锈等级几乎可以除掉所有的氧化皮、锈和其他污物,锚纹深度达到40~100μm,充分满足防腐层与钢管的附着力要求,而喷()射除锈工艺可用较低的运行费用和稳定可靠的质量达到近白级(Sa25)技术条件。②()射磨料:为了达到理想的除锈效果,应根据钢管表面的硬度、原始锈蚀程度、要求的表面粗糙度、涂层类型等来选择磨料,对于单层环氧、二层或三层聚乙烯涂层,采用钢砂和钢丸的混合磨料更易达到理想的除锈效果。钢丸有强化钢表面的作用,而钢砂则有刻蚀钢表面的作用。钢砂和钢丸的混合磨料(通常钢丸的硬度为4050HRC,钢砂的硬度为5060 HRC可用于各种钢表面,即使是用在C级和D级锈蚀的钢表面上,除锈效果也很好。③磨料的粒径及配比:为获得较好的均匀清洁度和粗糙度分布,磨料的粒径及配比设计相当重要。粗糙度太大易造成防腐层在锚纹尖峰处变薄;同时由于锚纹太深,在防腐过程中防腐层易形成气泡,严重影响防腐层的性能。粗糙度太小会造成防腐层附着力及耐冲击强度下降。对于严重的内部点蚀,不能仅靠大颗粒磨料高强度冲击,还必须靠小颗粒打磨掉腐蚀产物来达到清理效果,同时合理的配比设计不仅可减缓磨料对管道及喷嘴(叶片)的磨损,而且磨料的利用率也可大大提高。通常,钢丸的粒径为0.81.3mm,钢砂粒径为0.41.0 mm,其中以0.51.0 mm为主要成分。砂丸比一般为58 应该注意的是在实际操作中,磨料中钢砂和钢丸的理想比例很难达到,原因是硬而易碎的钢砂比钢丸的破碎率高。为此,在操作中应不断抽样检测混合磨料,根据粒径分布情况,向除锈机中掺入新磨料,而且掺人的新磨料中,钢砂的数量要占主要的。④除锈速度:钢管的除锈速度取决于磨料的类型和磨料的排量,即单位时间内磨料施加到钢管的总动能E及单颗粒磨料的动能E1式中: m——磨料的喷()量; V——磨料运行速度; m1——单颗粒磨料的质量。m。的大小与磨料破碎率有关,破碎率大小直接影响表面处理作业的成本及除锈设备的费用。当设备固定不变后,m为常数,y为常数,所以E也是一个常数,但由于磨料破碎,m1发生变化,因此,一般应选择损耗率较低的磨料,这样有利于提高清理速度和长叶片的寿命。⑤清洗和预热:()射处理前,采用清洗的方法除去钢管表面的油脂和积垢,采用加热炉对管体预热至4060℃,使钢管表面保持干燥状态。在喷()射处理时,由于钢管表面不含油脂等污垢,可增强除锈的效果,干燥的钢管表面也有利于钢丸、钢砂与锈和氧化皮的分离,使除锈后的钢管表面更加洁净。

    在生产中重视表面处理的重要性,严格控制除锈时的工艺参数,在实际施工。
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