第一章提高钢管除锈的意义第一节前言在钢管表面涂敷防腐覆盖层,是防止管道腐蚀的最为有效的方法,但如果钢管表面除锈质量差,则降低了防腐层与管道表面的粘附力,防腐层容易开裂和脱落,使其作用不能充分发挥。

第二节除锈质量对管道使用寿命的影响防腐层要涂敷均匀, 完整,与管表粘附力强,才能达到防腐目的。

而管道的防腐质量在很大程度上取决于防腐层与管表的粘附程度, 粘附力又取决于管表的除锈质量, 也就是说,在除锈质量,防腐层厚度、种类等诸因素中,除锈质量对管道使用寿命的影响最大。

见1。

各种因素对防腐质量的影响名称影响％表面处理质量 50防腐层厚度 19涂料种类 5施工环境 26因此, 必须对除锈质量预于高度重视。

除锈质量包括干净程度和表面粗糙度两个内容。

除锈好的管子表面可以保证与防腐层有很大的粘附力。

防止防腐层在运输、贮存、下沟和回填过程中,因碰撞、摩擦,与土壤压砸造成的开裂和脱落,保持防腐层的完整性、密封性,有效地阻止腐蚀介质的侵入和水汽在防腐层下的流动,使防腐层真正起到并发挥它的防腐作用。

生产实践证明,除锈质量好的比除锈质量差的防腐层,使用寿命要长3～5倍, 有资料甚至认为,防腐层失效的原因,90％是由于除锈质量差。

所以只有提高除锈质量,才能保证防腐层质量,从而延长管道的使用寿命。

第三节除锈方法对钢管表面形态和粘附力的影响钢管的表面形态和所采用的除锈方法密切相关, 它对防腐层和管表的粘附力有很大影响。

采用钢丝刷除锈,只能刷掉浮锈翘起的氧化皮和污物,而与管表粘附牢固的氧化皮是刷不掉的。

采用抛(喷)丸除锈,不但可以彻底清掉铁锈,氧化皮和污物,而且管子表面在钢丸的猛烈撞击和摩蚀下, 形成均匀的粗糙度。

据报导,抛(喷)丸形成的齿形锚纹,可以使经过抛光的金属表面积增大很多倍。

这样,不但扩大了管子表面物理吸附面积,还大大加强了防腐层与管子表面的机械作用。

采用抛(喷)丸除锈,可以提高除锈质量, 改变钢管表面形态,扩大表面积,大幅度地增加防腐层和管子表面的粘附力。

同时,钢管经过抛(喷)丸除锈后,管表由于受到钢丸的猛烈撞击而强化。

材料强度提高约80％。

耐腐蚀应力提高近一倍。

表面硬度也有不同程度的提高, 此外,经钢丸撞击后,还能消除焊缝的内应力,对管壁上的隐蔽裂纹和管表过度腐蚀等,起着全面检查的作用。

关于钢管抛丸除锈后的表面粗糙度, 如果太大,不仅耗费涂料,还可能在齿形锚纹的"波谷"截留空气, 危害防腐层。

也可能出现剌破防腐层的"波峰",破坏防腐层的完整性,引起腐蚀。

至于表面粗糙度以多大为宜,有的主张在50μm以下,英国标准规定不超过100μm,有人希望在75μm以下。

钢管表面粗糙度取决于抛射磨料的比重,大小和速度三个主要因素,通过调节这三个因素,可以得到不同的表面粗糙度。

第四节国内外钢管除锈技术概况我国管道除锈技术是比较落后的,1965年以前,普遍采用人工钢丝刷,砂纸除锈, 效率低,质量差,劳动强度高,空气污染严重。

后来,采用机械钢丝刷除锈, 沥青防腐厂预制化生产。

对延长管道使用寿命和提高经济效益起了一定作用。

虽然几经改进,但基本技术仍是钢丝刷除锈,沥青防腐, 并一直延用至今。

这种状况与当前国外普遍采用的抛丸除锈和高分子合成材料防腐,落后一代。

近年来,随差石油化工业的发展,优质高分子合成防腐涂料大量出现,推动了管道防腐技术的发展,也对钢管除锈质量提出了更高的要求,在各种除锈方法中,只有抛(喷)丸才满足其要求,而钢丝刷除锈是无法达到这一等级的。

第二章金属管道外表面处理第一节概述金属管道表面处理的目的在于除去金属管道表面的铁锈、污物和氧化皮, 以便涂层和钢料表面较好地粘结在一起。

如果涂层与钢材之间的粘结作用较差,随差时间增长,底胶老化,很容易使涂层与钢材脱离,在它们之间形成缝隙,这样,一旦涂层存在缺陷,使水进入涂层和钢管之间,整个防腐层将失去隔离钢材与外界介质的作用,防腐涂层便失效。

反之,若涂层与钢材之间有较好的粘结力,即便涂层上存在个别缺陷,腐蚀也只是在这些缺陷处发生, 而不会影响整个管道,维修也较方便。

因此,必须对金属表面进行处理,以保证涂层与金属表面有较好的粘结性能。

金属表面处理是防腐施工中的重要环节。

施工中应严格按照《涂装前钢材表面处理规范》( SYJ4007-86 )中的有关规定执行。

钢材表面原始锈蚀等级:钢材表面原始锈蚀程度分A、B、C、D四个等级。

1.A级:覆盖着完整的氧化皮或只有极少量锈蚀的钢材表面。

2.B级:部分氧化皮已松动,翘起或脱落,已有一定量锈的钢材表面。

3.C级:氧化皮大部分翘起或脱落,大量生锈,但用目测还看不到孔蚀的钢材表面。

4.D级:氧化皮几乎全部翘起或脱落,大量生锈,目测时能看到孔蚀的钢材表面。

第二节钢材表面处理方法钢材表面处理方法有四种1.清洗用溶剂、乳剂或碱清洗等清洗钢材表面,以除掉钢材表面上所有可见的油、油脂、灰土、润滑剂和其它可溶污物。

但不能除掉锈、氧化皮、氯化物、硫化物、焊药等无机物。

1)清洗前表面处理用刚性纤维刷或钢丝刷除掉表面上的松散物(不包括油和油脂)。

2)清洗方法(1)先刮掉附着在钢表面上的浓厚的油或油脂。

(2)用下述任何一种方法除掉遗留在钢表面上的油或油脂。

a.用沾有溶剂的抹布或刷子擦洗钢表面,最后一遍擦洗时,应用干净的溶剂、抹布和刷子。

b.用溶剂喷洗钢表面,最后一遍喷洗时,应用干净的溶剂。

c. 将钢表面完全浸没在盛溶剂的缸中,最后一遍浸泡用的溶剂中所含的污物量不应对涂装工作产生不良影响。

d.可用乳化清洗剂或碱清洗剂代替a、b、c方法中所用的溶剂,但清洗后必须用淡水冲掉钢表面上的有害残留物。

e. 可用溶剂和蒸汽做蒸汽除油,清洗后应用热或冷的淡水冲掉钢表面上的有害残留物。

3)清洗方法的适用范围及注意事项。

清洗时应特别注意彻底清理缝隙或铆钉部位。

4)清洗后涂装前表面处理在涂装前应用适当的方法(如用刷子刷,用清洁干燥的压缩空气吹或用吸尘器吸),除掉钢管表面上的灰土和其它污物。

各种清洗方法的适用范围表1-2-1━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━清洗方法适用范围注意事项──────────────────────────────溶剂(工业汽油、溶除油、油脂、可若需保留旧涂层,应剂汽油、过氯乙烯、溶污物和可溶涂使用对该旧涂层无损三氯乙烯等)清洗层的溶剂。

溶剂和抹布应经常更换。

──────────────────────────────碱清洗剂除掉可皂化的涂层油、清洗后要充分冲洗,油脂和其它污物并做纯化处理─────────────────────────────乳剂除油、油脂和其它清洗后应将残留物从污物钢表面上冲洗干净──────────────────────────────蒸汽除油,必要时可除油、油脂和其它污清洗时旧涂层可被侵加溶剂(三氯乙烯、物,当压力和温度足够蚀或破坏。

清洗后应二氯甲烷等) 时也可除去旧涂层将残留物从表面上冲洗干净━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━2.工具除锈工具除锈包括用手工工具 (铲刀、钢丝刷等)和用动力工具(如动力旋转钢丝刷等)两种。

1)用手工工具除锈(St2级)适用于除掉钢表面上松动,翘起的氧化皮,疏松的锈旧涂层及其它污物。

可保留粘附在钢表面上且不能被灰刀剥掉的氧化皮、锈和旧涂层。

2)用动力工具除锈(St3级)可彻底地除掉钢表面上所有松动或翘起的氧化皮, 疏松的锈、旧涂层和其它污物。

可保留粘附在钢表面上且不能被灰刀剥掉的氧化皮、锈和涂层。

3.喷(抛)射除锈喷 (抛)射除锈质量等级分四级:清扫级、工业级、近白级和白级。

下面分别介绍:1)清扫级(Sa1级):2)适用于除去松动,翘起的氧化皮,疏松的锈、疏松的旧涂层其它污物。

经清理后,钢表面上几乎没有肉眼可见的油,油脂、灰土、松动的氧化皮,疏动的氧化皮,疏的锈和疏松的旧涂层。

但允许有表面上留有牢固粘结附着的氧化皮、锈和旧涂层。

3)2)工业级(Sa2级):适用于除去大部分氧化皮,锈、旧涂层及其它污物。

经清理后, 钢表面上几乎没有肉眼可见的油、油脂和灰土。

但允许在表面上留有均匀分布的、牢固粘附着的氧化皮、锈和旧涂层,其总面积不得超过总除锈面积的1/3。

4)近白级(Sa1/2级):5)适用于除去几乎所有的氧化皮、锈、旧涂层及其它污物。

经清理后,钢表面上几乎没有肉眼可见的油、油脂、灰土、氧化皮、锈和旧涂层。

允许在钢表面上留有均匀分布的氧化皮斑点和锈迹,其面积不得超过总除锈面积的5％。

4)白级(Sa3级):可彻底地清除氧化皮,锈、旧涂层及其它污物。

经清理后, 钢表面上没有肉眼可见的油、油脂、灰土、氧化皮、锈和旧涂层, 仅留有均匀分布的由锈斑、氯化皮斑点或旧涂层造成的极轻微的痕迹。

第三节抛(喷)丸(沙)除锈抛丸除锈系统:(1)工作原理:该系统由喷丸器, 抛丸器,清理室,提升机,弹丸储存室,储料斗弹丸分选除尘器等组成。

喷丸和抛丸是两套系统,可同时或分别使用。

喷丸机构使用灵活,可固定在任意位置。

而抛丸器只能固定安装。

将管段自动的放在螺旋输送道上,送入清理室,弹丸从清理室两侧的抛丸器中抛出,或从喷丸器中喷出。

管段旋转前进,外表面得到连续的清理。

弹丸及被击落的氧化皮和污物的混和物顺着漏斗落入回收螺旋机,该机将混和物输送到提升机底部, 再用环形皮带上的料斗, 把混和物提升到清理室顶部的分选除尘器中, 利用风选法把弹丸从分离器中分离出来, 重复利用,剩下的混和物沿通风管被吸入除尘器中,利用惯性将粒度较大的氧化皮和铁锈除掉,粉尘进入虑尘器虑掉。

(2) 主要设备及参数a.抛丸器:抛丸器由主轴,分丸轮,进丸管,轴承座,皮带轮,固定螺丝等组成。

主要技术指标────────────────────────叶轮直径转速抛射速度抛量功率mm r/min m/min kg/min kw360 2600 63 150 10420 2350 67 260 17500 2200 76 280 22────────────────────────取自《石油施工技术》1984.3抛丸器叶轮旋转时产生强大离心力,弹丸由进丸管进入叶轮腔体,又被加速带入高速旋转的分丸轮中, 经开口角度为45--50的定向套筒向外抛出, 由高速旋转的叶片拾起,沿叶片长度方向不断加速,直到抛出。

抛射速度由叶轮直径和转速决定。

弹丸形成扇形射流,撞击管子表面,着弹点呈长短轴之比较大的椭园形。

b.清理室:清理室是装置的主体, 由型钢和钢板焊接而成,室内器壁铺衬5mm厚鱼鳞状橡胶板或合金钢板,底部为漏斗形,固定在混凝土底座上。

c.螺旋送管机:螺旋送管机必须具有加速性能和无级调速性能, 使管子前进时首尾相连,使清理室处于密闭状态,防止弹丸射出伤人。

3.技术特点a.效率高,调节进和速度或抛丸时可得到不同除锈等级b. 弹丸为钢丸,铸铁丸或钢丝段等,可根据所要求锚纹深度选择,粒度一般为0.8～1.25mm,破碎率为80～90g/m,破碎率低,可重复利用c.粉尘小,污染小d.设备苯重,不灵活e. 钢丸抛射密度一般为120--160kg/m,可根据该数据估计装置的除锈能力。