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    第二章 金屬管道外表面處理

     

    第一節 概述

     

    金屬管道表面處理的目的在于除去金屬管道表面的鐵銹、污物和氧

    化皮, 以便涂層和鋼料表面較好地粘結在一起。如果涂層與鋼材之間的

    粘結作用較差,隨差時間增長,底膠老化,很容易使涂層與鋼材脫離,在它

    們之間形成縫隙,這樣,一旦涂層存在缺陷,使水進入涂層和鋼管之間,整

    個防腐層將失去隔離鋼材與外界介質的作用,防腐涂層便失效。反之,若

    涂層與鋼材之間有較好的粘結力,即便涂層上存在個別缺陷,腐蝕也只是

    在這些缺陷處發生, 而不會影響整個管道,維修也較方便。因此,必須對

    金屬表面進行處理,以保證涂層與金屬表面有較好的粘結性能。

    金屬表面處理是防腐施工中的重要環節。施工中應嚴格按照《涂裝

    前鋼材表面處理規范》( SYJ4007-86 )中的有關規定執行。

    鋼材表面原始銹蝕等級:

    鋼材表面原始銹蝕程度分A、B、C、D四個等級。

    1.A級:覆蓋著完整的氧化皮或只有極少量銹蝕的鋼材表面。

    2.B級:部分氧化皮已松動,翹起或脫落,已有一定量銹的鋼材表面。

    3.C級:氧化皮大部分翹起或脫落,大量生銹,但用目測還看不到孔蝕

    的鋼材表面。

    4.D級:氧化皮幾乎全部翹起或脫落,大量生銹,目測時能看到孔蝕的

    鋼材表面。

     

    第二節 鋼材表面處理方法

     

    鋼材表面處理方法有四種

    1.清洗

    用溶劑、 乳劑或堿清洗等清洗鋼材表面,以除掉鋼材表面上所有可

    見的油、油脂、灰土、潤滑劑和其它可溶污物。但不能除掉銹、氧化皮、

    氯化物、硫化物、焊藥等無機物。

    1)清洗前表面處理

    用剛性纖維刷或鋼絲刷除掉表面上的松散物(不包括油和油脂)。

    2)清洗方法

    (1)先刮掉附著在鋼表面上的濃厚的油或油脂。

    (2)用下述任何一種方法除掉遺留在鋼表面上的油或油脂。

    a.用沾有溶劑的抹布或刷子擦洗鋼表面,最后一遍擦洗時,應用干凈

    的溶劑、抹布和刷子。

    b.用溶劑噴洗鋼表面,最后一遍噴洗時,應用干凈的溶劑。

    c. 將鋼表面完全浸沒在盛溶劑的缸中,最后一遍浸泡用的溶劑中所

    含的污物量不應對涂裝工作產生不良影響。

    d.可用乳化清洗劑或堿清洗劑代替a、b、c方法中所用的溶劑,但清

    洗后必須用淡水沖掉鋼表面上的有害殘留物。

    e. 可用溶劑和蒸汽做蒸汽除油,清洗后應用熱或冷的淡水沖掉鋼表

    面上的有害殘留物。

    3)清洗方法的適用范圍及注意事項。

    清洗時應特別注意徹底清理縫隙或鉚釘部位。

    4)清洗后涂裝前表面處理

    在涂裝前應用適當的方法(如用刷子刷,用清潔干燥的壓縮空氣吹或

    用吸塵器吸),除掉鋼管表面上的灰土和其它污物。

     

     

     

     

    各種清洗方法的適用范圍 表1-2-1

    ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

    清 洗 方 法 適 用 范 圍 注 意 事 項

    ──────────────────────────────

    溶劑(工業汽油、溶 除油、油脂、可 若需保留舊涂層,應

    劑汽油、過氯乙烯、 溶污物和可溶涂 使用對該舊涂層無損

    三氯乙烯等)清洗 層 的溶劑。溶劑和抹布

    應經常更換。

    ──────────────────────────────

    堿清洗劑 除掉可皂化的涂層油、 清洗后要充分沖洗,

    油脂和其它污物 并做純化處理

    ──────────────────────────────

    乳 劑 除油、油脂和其它 清洗后應將殘留物從

    污物 鋼表面上沖洗干凈

    ──────────────────────────────

    蒸汽除油,必要時可 除油、油脂和其它污 清洗時舊涂層可被侵

    加溶劑(三氯乙烯、 物,當壓力和溫度足夠 蝕或破壞。清洗后應

    二氯甲烷等) 時也可除去舊涂層 將殘留物從表面上沖

    洗干凈

    ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━

     

    2.工具除銹

    工具除銹包括用手工工具 (鏟刀、鋼絲刷等)和用動力工具(如動力

    旋轉鋼絲刷等)兩種。

    1)用手工工具除銹(St2級)

    適用于除掉鋼表面上松動,翹起的氧化皮,疏松的銹舊涂層及其它污

    物?杀A粽掣皆阡摫砻嫔锨也荒鼙换业秳兊舻难趸、銹和舊涂層。

    2)用動力工具除銹(St3級)

    可徹底地除掉鋼表面上所有松動或翹起的氧化皮, 疏松的銹、舊涂

    層和其它污物?杀A粽掣皆阡摫砻嫔锨也荒鼙换业秳兊舻难趸、銹

    和涂層。

    3.噴(拋)射除銹

    噴 (拋)射除銹質量等級分四級:清掃級、工業級、近白級和白級。

    下面分別介紹:

    1)清掃級(Sa1級):

    適用于除去松動,翹起的氧化皮,疏松的銹、疏松的舊涂層其它污物。

    經清理后,鋼表面上幾乎沒有肉眼可見的油,油脂、灰土、松動的氧

    化皮,疏動的氧化皮,疏的銹和疏松的舊涂層。但允許有表面上留有牢固

    粘結附著的氧化皮、銹和舊涂層。

    2)工業級(Sa2級):

    適用于除去大部分氧化皮,銹、舊涂層及其它污物。

    經清理后, 鋼表面上幾乎沒有肉眼可見的油、油脂和灰土。但允許

    在表面上留有均勻分布的、 牢固粘附著的氧化皮、銹和舊涂層,其總面

    積不得超過總除銹面積的1/3。

    3)近白級(Sa1/2級):

    適用于除去幾乎所有的氧化皮、銹、舊涂層及其它污物。

    經清理后,鋼表面上幾乎沒有肉眼可見的油、油脂、灰土、氧化皮、

    銹和舊涂層。 允許在鋼表面上留有均勻分布的氧化皮斑點和銹跡,其面

    積不得超過總除銹面積的5%。

    4)白級(Sa3級):

    可徹底地清除氧化皮,銹、舊涂層及其它污物。

    經清理后, 鋼表面上沒有肉眼可見的油、油脂、灰土、氧化皮、銹

    和舊涂層, 僅留有均勻分布的由銹斑、氯化皮斑點或舊涂層造成的極輕

    微的痕跡。

     

    第三節 拋(噴)丸(沙)除銹

     

    拋丸除銹系統:

    (1)工作原理:

    該系統由噴丸器, 拋丸器,清理室,提升機,彈丸儲存室,儲料斗彈丸

    分選除塵器等組成。 噴丸和拋丸是兩套系統,可同時或分別使用。噴丸

    機構使用靈活,可固定在任意位置。而拋丸器只能固定安裝。

    將管段自動的放在螺旋輸送道上,送入清理室,彈丸從清理室兩側的

    拋丸器中拋出,或從噴丸器中噴出。管段旋轉前進,外表面得到連續的清

    理。 彈丸及被擊落的氧化皮和污物的混和物順著漏斗落入回收螺旋機,

    該機將混和物輸送到提升機底部, 再用環形皮帶上的料斗, 把混和物提

    升到清理室頂部的分選除塵器中, 利用風選法把彈丸從分離器中分離出

    來, 重復利用,剩下的混和物沿通風管被吸入除塵器中,利用慣性將粒度

    較大的氧化皮和鐵銹除掉,粉塵進入慮塵器慮掉。

    (2) 主要設備及參數

    a.拋丸器:

    拋丸器由主軸,分丸輪,進丸管,軸承座,皮帶輪,固定螺絲等組成。

     

    主要技術指標

    ────────────────────────

    葉輪直徑 轉速 拋射速度 拋量 功率

    mm r/min m/min kg/min kw

    360 2600 63 150 10

    420 2350 67 260 17

    500 2200 76 280 22

    ────────────────────────

    取自《石油施工技術》1984.3

     

    拋丸器葉輪旋轉時產生強大離心力,彈丸由進丸管進入葉輪腔體,又

    被加速帶入高速旋轉的分丸輪中, 經開口角度為45--50的定向套筒向外

    拋出, 由高速旋轉的葉片拾起,沿葉片長度方向不斷加速,直到拋出。拋

    射速度由葉輪直徑和轉速決定。彈丸形成扇形射流,撞擊管子表面,著彈

    點呈長短軸之比較大的橢園形。

    b.清理室:

    清理室是裝置的主體, 由型鋼和鋼板焊接而成,室內器壁鋪襯5mm厚

    魚鱗狀橡膠板或合金鋼板,底部為漏斗形,固定在混凝土底座上。

    c.螺旋送管機:

    螺旋送管機必須具有加速性能和無級調速性能, 使管子前進時首尾

    相連,使清理室處于密閉狀態,防止彈丸射出傷人。

    3.技術特點

    a.效率高,調節進和速度或拋丸時可得到不同除銹等級

    b. 彈丸為鋼丸,鑄鐵丸或鋼絲段等,可根據所要求錨紋深度選擇,粒

    度一般為0.8~1.25mm,破碎率為80~90g/m,破碎率低,可重復利用

    c.粉塵小,污染小

    d.設備苯重,不靈活

    e. 鋼丸拋射密度一般為120--160kg/m,可根據該數據估計裝置的除

    銹能力。

    2.噴沙除銹系統:

    (1)工作原理:

    噴沙作業為水平作業線,鋼管放在成對設置的鋼管支撐輪上,鋼管支

    撐輪的旋轉面在與作業線垂直方向,并成一定角度,管子旋轉進入外噴沙

    裝置的同時,插入內噴槍,當管子全部插入后,管子反轉后退,開啟內、外

    噴槍,對管子內外表面進行清理。清理后的管子用壓縮空氣吹掃,清除粉

    塵及剩余的沙子,然后進行質量檢驗。清理表面應達到白級或近白級。

    (2)主要設備及性能

    a.外噴沙裝置:

    該裝置是一個方箱體, 下部為漏斗形,對沙子進行回收,在與管子垂

    直方向裝有噴槍。噴嘴和鋼管表面的距離是一個重要參數,若噴距減小,

    則除銹質量提高,但除銹速度降低;噴距增大,除銹速度提高而質量下降,

    對于中小管徑的鋼管,一般在50--100mm之間。

    b.內噴沙槍:

    內噴沙槍對鋼管內壁進行噴沙處理, 為桿式,長度為13mm以上,由支

    撐輪架在管內, 直徑根據鋼管直徑而定, 如對于76mm的鋼管, 其直徑為

    38mm,氣源攜帶磨料通過耐壓膠管引入,經過槍體從噴嘴噴出。

    c.管子送進裝置:

    該裝置由調速電機驅動,鋼管的旋轉和送進速度可調,如直徑為76mm

    的管子,旋轉速度在3 5--526r/min之間,前進速度在0.5--2m/min之間。

    d.供氣供沙系統:

    供氣壓力<0.8MPa。壓縮空氣首先進入干燥器,然后送入儲氣罐,儲

    氣罐起儲氣和穩壓的作用。然后分成兩路,一路由操縱閥進入轉換開關,

    另一路經壓力表進入四通接頭,向上直通轉換開關和噴沙器下室,另兩路

    經混合室后攜帶沙子,通過耐壓膠管送入內外噴槍。

    沙子儲存在噴沙器的上罩中,當上室與壓縮空氣相通時,上錐形閥緊

    壓在閥座上;當上室與大氣相通時,沙子壓開錐形閥落入上室。當再向上

    室供壓縮空氣時沙子由上室落入下室, 經混合室后被高壓氣流噴向欲清

    理工件。

    3.技術特點:

    a.鋼管內外表面可同時或單獨作業

    b.調節進管速度可得到不同除銹等級

    c.粉塵大,污染嚴重

    3.1.3 新發展

    管子外表面清理的一項新發展是: 利用磨液泵將一定濃度的砂水混

    和物輸送到噴槍, 靠泵壓和壓縮空氣增壓,使磨液從噴槍噴嘴中噴出,利

    用高速運動的砂粒和水對金屬表面進行清理,強化。其特點是:

    1.無粉塵污染,不危害人體健康。液體噴出時,水分起著彈性保護作

    用, 減輕了沙粒對金屬表面的損傷。既保證了金屬表面的光潔度又減輕

    了沙粒的撞擊破碎。

    2.提高了零件的表面強度和耐蝕能力,提高了生產率,降低了噪音。

     

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