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管道防腐的鋼管表面處理方法

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管道防腐的鋼管表面處理方法

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展，國(guó)家大力發(fā)展能源行業(yè)，長(zhǎng)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(guò)程中，鋼管表面處理是決定管線防腐使用壽命的關(guān)鍵因素之一，它是防腐層與鋼管能否牢固結(jié)合的前提。經(jīng)研究機(jī)構(gòu)驗(yàn)證，防腐層的壽命除取決于涂層種類、涂覆質(zhì)量和施工環(huán)境等因素外，鋼管的表面處理對(duì)防腐層壽命的影響約占50％，因此，應(yīng)嚴(yán)格按照防腐層規(guī)范對(duì)鋼管表面的要求，不斷探索和總結(jié)，不斷改進(jìn)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(dá)到去除油、油脂、灰塵、潤(rùn)滑劑和類似的有機(jī)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(chǎn)中只作為輔助手段。

2工具除銹

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

3酸洗

一般用化學(xué)和電解兩種方法做酸洗處理，管道防腐只采用化學(xué)酸洗，可以去除氧化皮、鐵銹、舊涂層，有時(shí)可用其作為噴砂除銹后的再處理。化學(xué)清洗雖然能使表面達(dá)到一定的清潔度和粗糙度，但其錨紋淺，而且易對(duì)環(huán)境造成污染。

4噴（拋）射除銹

噴（拋）射除銹是通過(guò)大功率電機(jī)帶動(dòng)噴（拋）射葉片高速旋轉(zhuǎn)，使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質(zhì)等磨料在離心力作用下對(duì)鋼管表面進(jìn)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(dá)到所需要的均勻粗糙度。

噴（拋）射除銹后，不僅可以擴(kuò)大管子表面的物理吸附作用，而且可以增強(qiáng)防腐層與管子表面的機(jī)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(nèi)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(yīng)注意幾個(gè)問(wèn)題。

4.1除銹等級(jí)

對(duì)于鋼管常用的環(huán)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(dá)到近白級(jí)（Sa2.5）。實(shí)踐證明，采用這種除銹等級(jí)幾乎可以除掉所有的氧化皮、銹和其他污物，錨紋深度達(dá)到40~100μm，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(yùn)行費(fèi)用和穩(wěn)定可靠的質(zhì)量達(dá)到近白級(jí)（Sa2.5）技術(shù)條件。

4.2噴（拋）射磨料

為了達(dá)到理想的除銹效果，應(yīng)根據(jù)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(lái)選擇磨料，對(duì)于單層環(huán)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(dá)到理想的除銹效果。鋼丸有強(qiáng)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40～50HRC，鋼砂的硬度為50～60HRC可用于各種鋼表面，即使是用在C級(jí)和D級(jí)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(shè)計(jì)相當(dāng)重要。粗糙度太大易造成防腐層在錨紋尖峰處變薄；同時(shí)由于錨紋太深，在防腐過(guò)程中防腐層易形成氣泡，嚴(yán)重影響防腐層的性能。

粗糙度太小會(huì)造成防腐層附著力及耐沖擊強(qiáng)度下降。對(duì)于嚴(yán)重的內(nèi)部點(diǎn)蝕，不能僅靠大顆粒磨料高強(qiáng)度沖擊，還必須靠小顆粒打磨掉腐蝕產(chǎn)物來(lái)達(dá)到清理效果，同時(shí)合理的配比設(shè)計(jì)不僅可減緩磨料對(duì)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0.8～1.3mm，鋼砂粒徑為0.4～1.0mm，其中以0.5～1.0mm為主要成分。砂丸比一般為5～8。

應(yīng)該注意的是在實(shí)際操作中，磨料中鋼砂和鋼丸的理想比例很難達(dá)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(yīng)不斷抽樣檢測(cè)混合磨料，根據(jù)粒徑分布情況，向除銹機(jī)中摻入新磨料，而且摻人的新磨料中，鋼砂的數(shù)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(shí)間內(nèi)磨料施加到鋼管的總動(dòng)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(zhì)量。

m。的大小與磨料破碎率有關(guān)，破碎率大小直接影響表面處理作業(yè)的成本及除銹設(shè)備的費(fèi)用。當(dāng)設(shè)備固定不變后，m為常數(shù)，y為常數(shù)，所以E也是一個(gè)常數(shù)，但由于磨料破碎，m1發(fā)生變化，因此，一般應(yīng)選擇損耗率較低的磨料，這樣有利于提高清理速度和長(zhǎng)葉片的壽命。

4.5清洗和預(yù)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(duì)管體預(yù)熱至40~60℃，使鋼管表面保持干燥狀態(tài)。在噴（拋）射處理時(shí)，由于鋼管表面不含油脂等污垢，可增強(qiáng)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(jié)語(yǔ)

在生產(chǎn)中重視表面處理的重要性，嚴(yán)格控制除銹時(shí)的工藝參數(shù)，在實(shí)際施工中，鋼管防腐層的剝離強(qiáng)度值大大超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的要求，確保了防腐層的質(zhì)量，在同樣設(shè)備的基礎(chǔ)上，大大提高工藝水平，降低生產(chǎn)成本。

管道防腐表面處理方法