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      管道防腐作業鋼管表面怎樣處理

      隨著我國經濟的持續發展,國家大力發展能源行 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 決于涂層種類、涂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范對鋼管表面的要求,不斷探索和總結,不斷改進鋼管表面處理方法。

          1 清洗

          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銹、氧化皮、焊藥等,因此在防腐生產中只作為輔助手段。

          2 工具除銹

          主要使用鋼絲刷等工具對鋼材表面進行打磨,可以去除松動或翹起的氧化皮、鐵銹、焊渣等。手動工具除銹能達到 Sa2 級,動力工具除銹可達到 Sa3 級,若鋼材表面附著牢固的氧化鐵皮,工具除銹效果不理想,達不到防腐施工要求的錨紋深度。

          3 酸洗

          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、鐵銹、舊涂層,有時可用其作為噴砂除銹后的再處理?;瘜W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 易對環境造成污染。

          4 噴 ( 拋 ) 射除銹

          噴 ( 拋 ) 射除銹是通過大功率電機帶動噴 ( 拋 ) 射葉片高速旋轉,使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質等磨料在離 心力作用下對鋼管表面進行噴 ( 拋 ) 射處理,不僅可以徹底清除鐵銹、氧化物和污物,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 ( 拋 ) 射除銹后,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 ( 拋 ) 射除銹是管道防腐的理想除銹 方式。一般而言,噴丸 ( 砂 ) 除銹主要用于管子內表面處理,拋丸 ( 砂 ) 除銹主要用于管子外表面處理。采用 噴 ( 拋 ) 射除銹應注意幾個問題。

          4 . 1 除銹等級

          對于鋼管常用的環氧類、乙烯類、酚醛類等防腐涂料的施工工藝,一般要求鋼管表面達到近自級 (Sa2 . 5) 。實踐證明,采用這種除銹等級幾乎可以除掉所有的氧化皮、銹和其他污物,錨紋深度達到 40 ~ 100 μ m ,充分滿足防腐層與鋼管的附著力要求,而噴 ( 拋 ) 射除銹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。

          4 . 2 噴 ( 拋 ) 射磨料

          為了達到理想的除銹效果,應根據鋼管表面的硬度、原始銹蝕程度、要求的表面粗糙度、涂層類型等來選擇磨料,對于單層環氧、二層或三層聚乙烯涂層,采用鋼砂和鋼丸的混合磨料更易達到理想的除銹效果。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 ( 通常鋼丸的硬度為 4O ~ 50 HRC ,鋼砂的硬度為 50 ~ 60 HRC) 可用于各種鋼表面,即使是用在 C 級和 D 級銹蝕的鋼表面上,除銹效果也很好。

          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。粗糙度太大易造成防腐層在錨紋尖峰處變??;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,鋼丸的粒徑為 0 . 8 ~ 1 . 3 mm ,鋼砂粒徑為 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。為此,在操作中應不斷抽樣檢測混合磨料,根據粒徑分布情況,向除銹機中摻入新磨料,而且摻人的新磨料中,鋼砂的數量要占主要的。

          4 . 4 除銹速度

          鋼管的除銹速度取決于磨料的類型和磨料的排量,即單位時問內磨料施加到鋼管的總動能 及單顆粒磨料的動能 E1 。

          式中: m ——磨料的噴 ( 拋 ) 量;

          V--- 磨料運行速度;

          M1 ——單顆粒磨料的質量。

          m1 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銹設備的費用。當設備固定不變后, m 為常數, V 為常數,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。

          4 . 5 清洗和預熱

          在噴 ( 拋 ) 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 ℃ ,使鋼管表面保持干燥狀態。在噴 ( 拋 ) 射處理時,由 于鋼管表面不含油脂等污垢,可增強除銹的效果,干燥的鋼管表面也有利于鋼丸、鋼砂與銹和氧化皮的分離, 使除銹后的鋼管表面更加潔凈。

          5 結語

          在生產中重視表面處理的重要性,嚴格控制除銹 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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