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    第八章 熔結環氧粉末防腐層

    第一節 概述

     

    環氧粉末防腐層是六十年代新出現的防腐層, 它是通過靜電噴涂的

    方法,將粉末噴涂到經預處理并已預熱的管體表面,在管體表面發生固化

    反應, 形成一層致密的防腐層。該防腐層耐腐蝕性好,對環境污染小,具

    有如下特點:

    1.與管體粘著力大;

    2.抗沖擊性、韌性、耐溫性好;

    3.防水性、電絕緣性好;

    4.還沒有長期使用性能報告;

    5.成本高。

    粉末涂層在國內的應用日趨廣泛,到目前為止,所有采用定向鉆施工

    的河流穿越幾乎全部采用粉末涂層。

    由于粉末涂層對生產技術要求高, 設備也較復雜,加上補口困難,因

    此,目前還不會大面積推廣應用。

     

    第二節 粉末涂料的要求

     

    1.環氧粉末應符合以下要求

    環氧粉末必須密封防潮,標注清楚,可按Q/GD0151《熔結環氧覆蓋層

    試驗方法》制備試件進行檢驗。

    `@T`` 二熔結環氧外覆蓋層結構

    埋地鋼質管道熔結環氧涂層厚度可按下表選取:

    ──────────────────────────

    普通級 最小厚度 300μm 參考厚度 300~400μm

    加厚級 最小厚度 400μm 參考厚度 300~500μm

    ──────────────────────────

     

    第三節 粉末涂層涂敷工藝

     

    一.鋼管預處理

    1.鋼管外表面在涂敷前必須除凈油脂。

    2.對鋼管焊縫,應消除焊縫兩側存在的尖角,凹陷,使之光滑平整。

    3. 應用噴(拋)丸或噴砂進行表面處理。在處理前,管子必須預熱除

    去水分。 在噴(拋)射處理和檢查期間,管子表面溫度應在露點以上3℃,

    但低于150℃。

    4.管子外表面處理質量必須達到GB 8923的Sa2.5級(近白級)并保持

    到涂層涂敷時。表面錨紋深度應在40~100μm范圍內。

    5.殘余的銹粉及灰塵,必須從管子表面清除干凈。

    6. 在表面清理后,必須目視檢查管子的表面疵點和在覆蓋層內可能

    引起針孔的表面缺陷,只要不少于設計規定的最小壁厚,應用砂輪磨削消

    除。對表面有缺陷的管子必須進行修補或晚剔除。

    二.涂敷和固化溫度

    鋼管外覆蓋層的涂敷和固化溫度, 由防腐廠依據粉末生產廠的推薦

    值通過試噴涂確定,但不應超過275℃。涂敷已淬冷的時間間隔必須確保

    覆蓋層充分固化。

    三.端部裸露寬度

    管子兩端不涂敷蓋層的裸露寬度一般為50±5mm。 若用戶另有要求

     

    時, 可自行規定。為此,作業線涂敷工序可概括為:除銹--打磨--加熱--

    施粉--固化--冷卻(有水冷和風冷兩種)

     

    第四節 覆蓋層質量檢驗

     

    一.整體檢驗

    1.外觀,用目測逐根檢查。覆蓋層表面應平整,不起皺皮,無豉泡,魚

    眼或流柱等缺陷。

    2.厚度

    (1)用校準過的覆蓋層厚度測量儀,沿每根管子軸向在任意三處彼此

    相距不小于2m的位置上進行測量,要求最薄點不小于本標準最小厚度。

    (2)對連續生產的防腐作業線,每10根管檢查一根。若不合格加倍抽

    查。其中仍有不合格進對該10根管逐根檢查。

    3.針孔檢查

    (1)用電火花檢漏儀對每根管子的整個覆蓋層表面進行檢查。 檢漏

    電壓不小于5V/μm(設計厚度)。

    (2)檢漏檢查應在覆蓋層溫度低于100℃時進行。

    (3)直徑325mm及以下管、每1m有一個針孔,直徑377mm及以上管、每

    0.7`m+2!`有一個針孔,應按第五節覆蓋層局部修補中的第一條內容進行修

    補。

    (3)直徑325mm及以下管、每1m有一個針孔,直徑377mm及以上管、每

    0.7`m+2!`有一個針孔,應按第五節的內容進行復涂。

    二.管段檢驗

    1.管段試件制備

    (1)管段長500mm,在距管端至少300mm處截取。

    (2)管段試件尺寸應符合表3的要求。

    管段試件規格 表3

    ┏━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━┯━━┓

    ┃序號│ 項 目 │ 試 件 尺 寸 │數量┃

    ┠──┼────┼────────────┼─┨

    ┃ 1 │ 附著力 │ 100mm(軸向)×100mm(周向) │ 3 ┃

    ┃ 2 │ 抗彎曲 │ 300mm(軸向)×30mm(周向) │ 5  ┃

    ┃ 3 │ 抗沖擊 │ 350mm(軸向)×170mm(周向) │ 5 ┃

    ┃ 4 │ 耐磨性 │ 120mm(軸向)×120mm(周向) │ 2 ┃

    ┃ 5 │陰極剝離│ 150mm(軸向)×150mm(周向) │ 2 ┃

    ┗━━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━┷━━┛

    注:厚度為管線壁厚。

     

    三.管段安裝前的檢驗

    在正常生產前,按調整好的工藝參數噴涂試驗管,并按上述管段試件

    制備規定截取管段,制成試片。檢驗項目及質量評定應符合表4的要求。

     

    管段試件質量評定指標 表4

    ┏━━┯━━━━━━━━━━┯━━━━━━━┯━━━━━┓

    ┃序號│ 項 目 │ 質量評定指標 │ 試驗方法 ┃

    ┠──┼──────────┼───────┼─────┨

    ┃ 1 │ 固化百分率 │ ≥95%│                         ┃

    ┃ 2 │ 附 著 力   │ 1~2級│                         ┃

    ┃ 3 │ 抗彎曲(室溫,4°) │ 1~2級 │Q/GD 0151 ┃

    ┃ 4 │ 抗沖擊(落錘法) │ ≥8J │ ┃

    ┃ 5 │ 耐磨性(落砂法) │ ≥3L/μm │ ┃

    ┃ 6 │ 陰極剝離(65℃,48h) │ 剝離距離≤8mm│ ┃

    ┗━━┷━━━━━━━━━━┷━━━━━━━┷━━━━━┛

     

    四.管線投產后抽檢

    1.投產后500m、5000m及10000m處截取管段,以后每10000m截取一次。

    將管段按管段試件制備規定制成試片。檢驗項目為表-5-2第1、2、3、4、

    6項。

    2. 檢驗結果未達到質量評定指標時,從此次抽樣之前次抽樣之間所

    生產的鋼管覆蓋層均視為不合格產品。

     

    第五節 覆蓋層局部修補,復涂和剝離重涂,并作標記

     

    一.在檢查中覆蓋層出現本章第五節針孔檢查(3)條中的針孔或面積

    小于250cm2 的損壞時,允許進行局部修補;對覆蓋層出現第五節針孔

    檢查 (4)條中的針孔或厚度未達到要求的防腐管,允許進行復涂;對不符

    合本章第五節投產后抽檢中任一項要求的防腐管, 應視為不合格品或將

    覆蓋層剝離后重涂。

    二.局部修補

    1.對針孔或局部損傷處必須清除所有油污、鐵銹、其它雜質及松動

    的覆蓋層,將該區域打磨成精糙面,并用清潔干燥柔軟的布或刷子把灰塵

    清除干凈。

    2.對針孔或局部損傷處,用雙組分液體環氧樹脂涂料進行修補,修補

    涂料的性能應符合附錄A的要求。

    3. 修補區的厚度應為原覆蓋層的1.5倍,與原覆蓋層搭接15mm,固化

    后用電火花檢漏儀檢查。 1.b2000V直流電壓對每根管覆蓋層進行檢查,

    若出現擊穿現象,應進行修補。

    三.復涂

    1. 復涂操作必須用原來的熔結環氧粉末,按本章第四節鋼管表面處

    理1.3.5條及涂敷,固化溫度的規定進行。

    2.復涂后的覆蓋層,按本章第五節整體檢驗的內容進行檢查,如仍不

    符合要求,要重涂處理。

    四.重涂

    1.加熱管子,使覆蓋層軟化后全部清除。加熱溫度不得超過275℃。

    2. 重涂操作按本章第四節二、三、四條的規定進行,按第五節一條

    的規定檢驗覆蓋層質量。

    五.作標記

    防腐廠在鋼管作業線涂敷完畢后,要進行質量檢測,在質量合格的防

    腐管適當位置應用油漆標作下列標記:

    (1)防腐廠名稱。

    (2)鋼管材質,管徑,壁厚,長度,熔結環氧粉末牌號,覆蓋層等級。

    (3)覆蓋層涂敷日期。

    (4)用戶要求作的補充標記。

     

    第六節 運輸和儲存

     

    1. 防腐管質量檢驗合格后,應套上最小寬度為100mm,最小厚芳10mm

    的橡膠墊圈或能起同等作用軟質隔離墊。 長度大于6m的鋼管,加墊圈數

    不少于3個,兩端墊圈距管端應不大于0.5m。

    2.防腐管的裝卸和運輸,應符合SYJ 4001第5章的規定。

    3. 防腐管在堆放時必須用最小寬度150mm的墊木或能起相同作用的

    軟質隔墊與地面隔開,墊木間距4m。防腐管堆放層數應符合表5要求。

    4.防腐管露天堆放時間超過兩個月,應加蓋防曬物,避免熔結環氧粉

    末外覆蓋層因陽光曝曬加速老化。

    第八節 安裝前覆蓋層的檢查和修補

     

    一.防腐管在貯存,運輸,裝卸過程中不可避免地要造成機械損傷,為

    此在安裝前必須對防腐管進行檢查和修補, 其具體內容應按下述規定進

    行檢查和修補。

    1.管體覆蓋層在安裝前應進行損傷檢查。 使用電火花檢漏儀, 以

    2000V直流電壓對每根管子覆蓋層擦傷處進行檢查, 若出現擊穿現象,應

    進行修補。

    2.覆蓋層針孔和局部損傷修補方法

    (1)修補時,將針孔和損傷處除去油污,用銼或砂輪機磨出金屬本體。

    損傷處周圍15mm需輕微打毛,除去灰塵,水分。

    (2)按產品使用說明的比例調配液體環氧樹脂雙組分涂料補涂,修補

    處厚度應為原覆蓋層的1.5倍。

    (3)使用電火花檢漏儀,以2000V直流電壓檢查,不合格處重新修補。

    二.管線安裝

    1.管線安裝時,應使用不損壞覆蓋層的專用吊具,應用軟墊將管體墊

    離地面。

    2.焊接時應用厚石棉布遮蓋管端覆蓋層,防止焊接飛濺燒傷覆蓋層。

    3. 應在管線焊接完畢、焊口質量檢查合格后,在水壓試驗前安排現

    場補口工序。

     

    第八節 現場補口

     

    1.現場補口采用與管體相同的環氧粉末進行熱噴涂。必須在水壓試

    驗前進行,以免因管內存水無法加熱到噴涂固化溫度。

    2. 補口區域鋼管表面在噴涂前必須進行拋(噴)射除銹,表面質量應

    達到GB 8923的Sa2.5級。采用樣塊比較法檢查,達不到此質量標準,應重

    新拋(噴)射處理,處理后表面不允許有油污。

    3.拋(噴)射除銹后要清除補口處的灰塵和水分,并進行修整,將焊接

    飛濺形成的尖點修平,將管端覆蓋層補口搭接處15mm內打毛。

    4.補口噴涂工藝參數確定

    (1)在補口施工開始前,應用擬定的噴涂工藝,在試驗管段上進行補

    口試噴涂,直至覆蓋層質量符合Q/GD 0150第6.1條和表6.2.2的要求。

    對直徑273mm及以上管線的補口施工,用與施工管線同規格的短管為

    噴涂試驗管段。加工出的試件尺寸及數量如表7.4.1(厚度為管線壁厚)。

    對直徑219mm及以下管線的補口施工, 用直徑273mm的短管為噴涂試

    驗管段,并加工出上述規格的試件,但厚度應與施工管線相同。也可由施

    工和管線使用部門協商確定試件制樣辦法。

    (2)對每天補口施工的頭一道口,噴涂后應進行現場附著力檢驗。方

    法是:噴涂后等管體降至環境溫度,用刀尖沿管軸線方向在覆蓋層上刻劃

    兩條相距10mm的平行線,再刻劃兩條相距10 mm并與前兩條線相交30°的

    平行線,形成一個平行四邊形。要求各條刻線必須劃透覆蓋層。然后,用

     

    試驗管段試件規格 表7.4.1

    ┏━━┯━━━━┯━━━━━━━━━━━━━┯━━┓

    ┃序號│ 項 目  │ 試 件 尺 寸              │數量┃

    ┠──┼────┼─────────────┼──┨

    ┃ 1 │ 附著力 │ 100mm(軸向)×100mm(周向) │ 3片  ┃

    ┃ 2 │ 抗彎曲 │ 300mm(軸向)×30mm(周向) │ 5片   ┃

    ┃ 3 │ 抗沖擊 │ 350mm(軸向)×170mm(周向) │ 5片  ┃

    ┃ 4 │ 耐磨性 │ 120mm(軸向)×120mm(周向) │ 2片  ┃

    ┃ 5 │絕緣電阻│ 350mm(軸向)×170mm(周向) │ 2片  ┃

    ┃ 6 │陰極剝離│ 150mm(軸向)×150mm(周向) │ 2片  ┃

    ┗━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━┷━━ ┛

     

    刀尖在平行四邊形各內角插入覆蓋層下面, 用水平推力。如成較大片塊

    狀剝離,應調整噴涂參數,直至達到挑剝時成小碎塊狀剝離為止。

    5.噴涂補口。采用感應式加熱器將補口處管體加熱到選定的加熱溫

    度, 加熱區允許溫度差±5℃,然后進行噴涂。要求噴涂厚度與管體覆蓋

    層平均厚度相同,并與管體覆蓋層搭邊不小于25mm。

    6.補口后,對每道口都進行外觀、厚度、針孔檢測,并作記錄。

    (1)外觀檢測

    目測,覆蓋層應外觀平整光滑,不得有明顯流淌。

    (2)厚度檢測

    用涂層測厚儀繞焊口兩側補口區上、 下、左、右位置共8點進行厚

    度測量。其最小厚度不得小于管體覆蓋層最小厚度。如小面積厚度不夠,

    可打毛后進行涂料修補;超過1/3,應重新噴涂。

    (3)針孔檢測

    用電火花檢漏儀,以2000V直漢電壓檢測。如有針孔,應按本標準5.2、

    5.3條進行修補。

     

    第九節 下溝,回填

     

    1.補口全部驗收合格后,在管線下溝前,要用電火花檢漏儀,以2000V

    直流電壓對全線再次進行檢查。如有損傷處應按本章第八節覆蓋層針孔

    和局部損傷修補方法的要求進行修補,合格后方可回填。

    2.回填應按SYJ 4001第九章進行。

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