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燃氣管道防腐前鋼管表面處理 (一)鋼材表面原始銹蝕等級 鋼材表面原始銹蝕程度決定了除銹所需的工作量、時間和費用。在做表面處理時，應考慮到鋼表面上氧化皮、銹、孔蝕、舊涂層和污物的數量。為此，根據表面上氧化皮、銹和蝕坑的狀態(tài)和數量，劃分了銹蝕等級。 目前我國石油工業(yè)部標準SYJ4007—86，將鋼材表面原始銹蝕程度分成A、B、C、D4級級，見表10-8。一般說，C級和D級鋼材表面需要做較徹底的表面處理。表10-8鋼材表面原始銹蝕等級銹蝕等級銹蝕狀況A級覆蓋著完整的氧化皮或只有極少量銹的鋼材表面B級部分氧化皮已松動，翹起或脫落，已有一定銹的鋼材表面C級氧化皮大部分翹起或脫落，在量生銹，但用目測還看不到銹蝕的鋼材表面D級氧化皮幾乎全部翹起或脫落，大量生銹，目測時能見到孔蝕的鋼材表面 (二)鋼材表面除銹質量等級 在鋼材表面除銹質量等級標準上，國內外都趨向采用SIS055900。美國鋼結構涂裝委員會制定的《表面處理規(guī)定》，在除銹的質量等級劃分上也參照采用了SIS055900。我國石油工業(yè)部標準SYJ4007—86規(guī)定的除銹質量等級標準上采用的是該委員會的標準。見表10-9。 二、除銹 為了使防腐絕緣層牢固地粘附在鋼管表面，就必須仔細地清除管子表面的氧化皮、鐵銹、油脂與污物。除銹的方法，常用工具除銹、噴(拋)射除銹與化學除銹。表10-9鋼材表面除銹質量等級質量等級質量標準手動工具除銹(St2級)用手工工具(鏟刀，鋼絲刷等)除掉鋼表面上松動，翹起的氧化皮，疏松的銹，疏構的舊涂層及其他污物?？杀Ａ粽掣皆阡摫砻媲也荒鼙烩g油灰刀剝掉的氧化皮，銹和舊涂層動力工具除銹(St3級)用動力工具(如動力旋轉鋼絲刷等)徹底地除掉鋼表面上所有松動或翹起的氧化皮，疏松的銹，疏松的舊涂層和其他污物?？杀Ａ粽掣皆阡摫砻嫔锨也荒鼙烩g油灰刀剝掉的氧化皮，銹和舊涂層清掃極噴射除銹(Sa1級)用噴(拋)射磨料的方式除去松動，翹起的氧化皮、疏松的銹，疏松的舊涂層及其他污物。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，疏松的氧化皮，疏松的銹和疏松的舊涂層。允許在表面上留有牢固粘附著的氧化皮，銹和舊涂層工業(yè)級噴射除銹(St2級)用噴(拋)射磨料的方工除去在部分氧化皮、銹、舊涂層及其他污物。經清理后，鋼表面上幾乎沒有肉眼可看見的油、脂和灰土。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，總面積不得超過總除銹面積的1/3近白級噴射除銹(Sa21/2級)用噴(拋)射磨料的方式除去幾乎所有的氧化皮，、舊涂層及其他污物。經清理后，鋼表面上幾乎沒有肉眼可以看見的油、、灰土、氧化皮、銹和舊涂層。允許在表面上留有均勻分布的氧化皮、斑點和銹跡，其總面積不得超過總除銹面積的5%白極噴射除銹(Sa3級)用噴(拋射)磨料的方法徹底地清除氧人皮，銹、涂層及其他污物。經清理后，眼可見的油、油脂、灰土、氧化皮、銹和舊涂層、僅留有均勻分布的銹斑、氧化皮斑點或舊涂層斑點造成的輕微的痕跡 注：1.上述各噴(拋)射除銹質量等級所達到的表面粗糙度應適合規(guī)定的涂裝要求； 2.噴射除銹后的鋼表面，在顏色的均勻性上允許受鋼材的鋼號、原始銹蝕程度、軋制或加工紋路以及噴射除銹余痕所產生的變色作用的影響。 (一)工具除銹 除銹前應用清洗的方法除掉可見的油、油脂、可溶的焊接殘留物和鹽類。 清洗的方法：先刮掉附著在鋼管表面上的濃厚的油或油脂，然后用抹布或刷子沾溶劑擦洗。最后一遍擦洗時，應用干凈的刷子、抹布與溶劑。各種清洗方法的適用范圍可參照表10-10。表10-10各種清洗方法的適用范圍清洗方法適用范圍注意事項溶劑(如工業(yè)汽油、溶劑汽油、過氯乙烯、三氯乙烯等)清洗除油、油脂、可溶污物和可溶涂層若需保留舊涂層，應使用對該涂層無損的溶劑，溶劑與抹布應經常更換堿清洗劑除掉可皂化的涂層、油、油脂和其他污物清洗后要充分清洗，并作鈍化處理乳劑除油、油脂和其他污物清洗后應將殘留物從鋼表面上沖洗干凈 1.手工工具除銹一般使用榔頭、鋼絲刷、砂布和廢砂輪片等。先用榔頭敲擊鋼表面的厚銹和焊接飛濺，然后用鋼絲刷、鏟刀、砂布等刮或打磨，直至露出金屬光澤。這種方法勞動強度大，勞動環(huán)境差，效率低，質量差。 2.動力機具除銹 (1)手提式動力工具是由動力驅動的旋轉式或沖擊式除銹工具。常用手提式電動鋼絲刷除銹工具。如用沖擊式工具除銹時，不應造成鋼表面損傷；用旋轉式工具除銹時，不應將鋼表面磨得過光。 (2)電動除銹機 1)固定工作式除銹機：適用于φ200～φ1400mm管子除銹，如圖10-8所示。將鋼管放在托輪3、10上，開動電動機1，通過減速器帶動主動托輪3旋轉，管子也隨著轉動。再啟動除銹小車上的兩臺電動機18，帶動鋼絲刷5高速旋轉，并通過卷揚機15拖動除銹小車沿導軌13緩慢移動，即可從鋼管一端除到另一端。除銹中，為使鋼絲刷5與鋼管表面保持接觸，靠電動機18的重力通過鉸軸17實現。為防止鋼管在除銹時產生縱向移動，兩端用可轉動的擋筒8擋住，當鋼管長度與直徑改變時，可調整托輪小車9與主動托輪的距離及托輪與托輪間的距離(皮帶輪6)。圖中11為卡塊、12為車輪、14為鋼絲繩、16為離合器。 這種除銹機每分鐘可除銹800mm左右。一般鋼管銹蝕，除銹小車走兩遍即可。對于比較嚴重的銹蝕，除銹小車可走3～4次。 2)移動工作式除銹機：是將除銹機套在鋼管上除銹的機具，每種管徑就需要一種規(guī)格。除銹時，將除銹機套在鋼管上后，開動刷環(huán)。刷環(huán)有前后兩個，旋轉方向相反，可避免管子傾斜，保持管子穩(wěn)定。刷環(huán)中的鋼絲刷用彈簧緊壓在鋼管表面上以后，再開動行走輪，則一面前進，一面除銹。如果除銹不干凈，可使整機倒退，重復除銹。這種除銹機行走速度可達300m/h左右。 圖10-8電動除銹機 (二)噴(拋)射除銹 此法能使管子表面變得粗糙而均勻，增強防腐層對金屬表面的附著力。并且能將鋼管表面凹處的銹污除掉，除銹速度快，故實際施工中應用較廣。 1．敞開式干噴射用壓縮空氣通過噴嘴噴射清潔干燥的金屬或非金屬磨料。 常用的敞開式噴砂方法是用壓縮空氣把干燥的石英砂通過噴槍嘴噴射到管子表面，靠砂子對鋼管表面的撞擊去掉銹污。噴砂流程如圖10-9所示。 噴砂用的壓縮空氣的壓力為0．35～0．5MPa，采用1～4mm的石英砂或1．2～1．5mm的鐵砂。吸砂管的吸砂端完全插入砂堆時，要在末端鋸一小口，使空氣進入，便于吸砂；或者把吸砂端對著砂堆斜放，但不必鋸小口?，F場噴砂方向盡量與風向一致，噴嘴與鋼管表面呈70夾角，并距離管子表面約10～15cm。 圖10-9噴砂流程圖 1—空氣壓縮機2—分離器3—砂堆4—噴嘴5—鋼管6—壓縮空氣膠管7—吸砂管 敞開式干噴射，污染環(huán)境，勞動強度大，效率不高，故不多用。有時用于鋼板除銹。 2.封閉式循壞噴射采用封閉式循環(huán)磨料系統，用壓縮空氣通過噴嘴噴射金屬或非金屬磨料。 將n個噴嘴套在鋼管上，外套封閉罩，鋼管由機械帶動管子自轉并在噴嘴中緩慢移動。開動壓縮空氣機噴砂，鋼管一邊前進。一邊除銹。如除銹不凈可倒車再除銹。用此法除銹效率較高。應用廣泛，多為自制設備。 3.封閉式循環(huán)拋射用離心式葉輪拋射金屬磨料與非金屬磨料。 圖10-10為拋砂除銹機示意。砂子存于儲砂斗中，經送砂機構送入拋砂裝置。拋砂裝置內有一葉輪經電動機帶動作高速旋轉，葉輪旋轉的離心力把砂子拋向位于除銹機箱內的管段(管段由送管機構不斷向前送進)。落至除銹箱底的砂子，經出砂口送至斗式提升機的底部，經提升機至高處后再由回砂管送回儲砂斗，便完成砂子流程的一個循環(huán)。 圖10-10拋砂除銹機 1—砂斗2—送砂機構3—拋砂裝置4—電動機5—除銹箱6—送砂機構 7—檢查孔8—電動機9—傳動機構10—出砂口11—斗式提升機12—回砂管13—砂子進出口 噴(拋)射除銹后的鋼表面，應擦去塵土后立即進行防腐。若涂裝前鋼表面已受污染，應重新進行清理。 4．噴(拋)射除銹用腐料 (1)金屬磨料常用的金屬磨料有鑄鋼丸、鑄鐵丸、鑄鋼砂、鑄鐵砂和鋼絲段。這些磨料在硬度、化學成分、粒度和顯微結構應符合國家標準。表10-11及表10-12分別為鑄鋼砂、鋼丸的尺寸表；表10-13為噴(拋)射除銹常用磨料的類型及其用途。表10-11國產鑄鋼砂尺寸表鋼砂號所在號篩目區(qū)／目相對應篩孔尺寸/mm鋼砂號所在號篩目區(qū)／目相對應篩孔尺寸/mm2.3+10-92.09～2.271.2+20-160.97～1.242.1+12-101.67～2.091.0+26-200.73～0.971.7+14-121.46～1.670.7+42-260.40～0.731.5+16-141.24～1.460.4+50-420.31～0.40表10-12國產鋼丸尺寸表鋼丸號所在號篩目區(qū)/目相對應篩孔尺寸/mm鋼丸號所在號篩目區(qū)/目相對應篩孔尺寸/mm0.8+30-240.60～0.812.0鉆孔篩底1.9～2.20.6+42-300.40～0.601.7鉆孔篩底1.6～1.90.4+50-420.31～0.401.4鉆孔篩底1.4～1.63.4鉆孔篩底0.30～3.51.2+20-鉆孔篩φ400.97～1.42.8鉆孔篩底2.6～3.01.0+24-200.81～0.972.4鉆孔篩底2.2～2.6 (2)非金屬磨料非金屬磨料(如石英砂、燧石等)和人造礦物磨料(如溶渣、爐渣等)。 天然礦物磨料使用前必須凈化，清除其中的鹽類和雜質。10-13噴(拋)射除銹常用磨料的類型及其用途磨料類型尺寸范圍硬度(HRC)鋼丸鋼砂40～5055～60新鋼0.6～1.4(丸)0.6～1.4(丸)組裝好的新鋼0.4～1.0(砂)熱處理鋼0.4～1.0(砂)重型鋼板0.8～1.4(丸)腐蝕了的鋼0.4～1.0(砂)焊接氧化皮0.6～0.8(丸)清掃和噴射0.6～0.8(丸)修整工件0.4～0.7(砂)維修涂層0.1～1.2(砂) 人造礦物磨料必須清潔干凈，不含夾渣、砂子、碎石、有機物和其他雜質。非金屬磨料的物理性質見表10-14，在各種噴射除銹作業(yè)中宜采用的礦物磨料類型見表10-15。表10-14非金屬磨料的物理性質名稱硬度(莫氏)形狀容積密度/(kg/m3)顏色游離硅重量(%)含塵量重復使用天然磨料(砂類)硅砂5圓型1602白色90+高差礦物砂5～9圓型2002可變5中好燧石6.7～7尖角1281淺灰90+中好枯榴石7～8尖角2323粉紅0中好鋯石7.5立方體2963白色0低好均密石英石4尖角1602白色90+低好副產品磨料(渣類)爐渣7尖角1362黑色0高差鋼溶渣8尖角1762黑色0低好鎳溶渣8尖角1362綠色0高差硅碳9尖角1682黑色0低好氧化鋁8塊狀1922棕色0低好玻璃球5.5球形1602透明67低好表10-15在各種噴射除銹作業(yè)中宜采用的礦物磨料的類型名稱容積密度/(kg/m3)尺寸范圍硬度16001600粗中等細硬軟新鋼材組裝好的鋼材熱處理鋼重型鋼板受腐蝕的鋼燭接氧化皮清掃極噴射修理工作維修涂層 注：1．粗尺寸的不能通過孔徑為850μm的篩孔的磨料； 2．中等尺寸的不能通過孔徑為355μm的篩孔，但能夠通過孔徑大于10μm的篩孔料； 3．細尺寸的能通過孔徑為30μm，的篩孔的磨料。 5．噴(拋)射除銹等級的選擇應根據鋼材的使用環(huán)境、鋼材所用的防腐層和除銹的工藝，選擇噴(拋)射除銹質量等級。表10-16列出了各種噴(拋)射除銹質量等級的典型用途。表10-16各種噴(拋)射除銹質量等級的典型用途除銹質量等級典型用途白級使用環(huán)境腐蝕性強，要求鋼材具有極潔凈的表面，以延長涂層使用壽命近白級使用環(huán)境腐蝕性較強，鋼材用常規(guī)涂料能夠達到最佳防腐效果工業(yè)級鋼材暴露在輕度腐蝕環(huán)境中，使用常規(guī)涂料能夠達到防腐效果清掃級鋼材暴露在常規(guī)環(huán)境中，使用常規(guī)涂料能夠達到防腐效果 (三)化學除銹 將管子完全或不完全浸入盛有酸溶液的槽中，鋼管表面的鐵銹便和酸溶液發(fā)生化學反應，生成溶于水的鹽類。然后，將管子取出，置于堿性溶液中中和。再用水把管子表面洗刷干凈，并烘干，立即涂底漆。 酸洗槽用耐酸水泥砂漿和磚砌成，表面涂2mm厚的瀝青保護層；也可以用混凝土澆筑而成?；炷帘砻嬗媚退嵘皾{砌一層釉面磚。 酸洗速度決定于銹蝕程度、酸的種類、酸的濃度與溫度。酸濃度大，酸洗速度快，但硫酸濃度過高易造成侵蝕過度現象。當濃度超過25％時，酸洗速度反而減慢。故實際使用硫酸濃度不應超過20％。溫度升高可加快酸洗速度。見表10-17。表10-17溫度對酸洗時間的影響鹽酸濃度(%)在下列溫度下的酸洗時間/min硫酸濃度(%)在下裂溫度下的酸洗時間/min18℃40℃6018℃40℃605551555135451310186210120328 實際操作中，酸溶液的濃度為5％～10％(按質量分數)，鹽酸的溫度不高于30～40℃,硫酸的溫度不高于50～60℃。 酸洗操作時，操作人員應戴好防護用品。酸洗后必須中和并用水清洗干凈，否則將產生相反的效果。 第 9 頁 共 9 頁