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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
隨著我國經濟的持續發展，國家大力發展能源行業，長輸油氣管線是能源保障的重要方式，在輸油（氣）管線防腐施工過程中，鋼管表面處理是決定管線防腐使用壽命的關鍵因素之一，它是防腐層與鋼管能否牢固結合的前提。經研究機構驗證，防腐層的壽命除取決于涂層種類、涂覆質量和施工環境等因素外，鋼管的表面處理對防腐層壽命的影響約占50％，因此，應嚴格按照防腐層規范對鋼管表面的要求，不斷探索和總結，不斷改進鋼管表面處理方法。
1清洗
利用溶劑、乳劑清洗鋼材表面，以達到去除油、油脂、灰塵、潤滑劑和類似的有機物，但它不能去除鋼材表面的銹、氧化皮、焊藥等，因此在防腐生產中只作為輔助手段。
2工具除銹
主要使用鋼絲刷等工具對鋼材表面進行打磨，可以去除松動或翹起的氧化皮、鐵銹、焊渣等。手動工具除銹能達到Sa2級，動力工具除銹可達到Sa3級，若鋼材表面附著牢固的氧化鐵皮，工具除銹效果不理想，達不到防腐施工要求的錨紋深度。
3酸洗
一般用化學和電解兩種方法做酸洗處理，管道防腐只采用化學酸洗，可以去除氧化皮、鐵銹、舊涂層，有時可用其作為噴砂除銹后的再處理。化學清洗雖然能使表面達到一定的清潔度和粗糙度，但其錨紋淺，而且易對環境造成污染。
4噴（拋）射除銹
噴（拋）射除銹是通過大功率電機帶動噴（拋）射葉片高速旋轉，使鋼砂、鋼丸、鐵絲段、礦物質等磨料在離心力作用下對鋼管表面進行噴（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，還能達到所需要的均勻粗糙度。
噴（拋）射除銹后，不僅可以擴大管子表面的物理吸附作用，而且可以增強防腐層與管子表面的機械黏附作用。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）射除銹應注意幾個問題。
4.1除銹等級
對于鋼管常用的環氧類、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到近白級（Sa2.5）。實踐證明，采用這種除銹等級幾乎可以除掉所有的氧化皮、銹和其他污物，錨紋深度達到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行費用和穩定可靠的質量達到近白級（Sa2.5）技術條件。
4.2噴（拋）射磨料
為了達到理想的除銹效果，應根據鋼管表面的硬度、原始銹蝕程度、要求的表面粗糙度、涂層類型等來選擇磨料，對于單層環氧、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到理想的除銹效果。鋼丸有強化鋼表面的作用，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級和D級銹蝕的鋼表面上，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計相當重要。粗糙度太大易造成防腐層在錨紋尖峰處變薄；同時由于錨紋太深，在防腐過程中防腐層易形成氣泡，嚴重影響防腐層的性能。
粗糙度太小會造成防腐層附著力及耐沖擊強度下降。對于嚴重的內部點蝕，不能僅靠大顆粒磨料高強度沖擊，還必須靠小顆粒打磨掉腐蝕產物來達到清理效果，同時合理的配比設計不僅可減緩磨料對管道及噴嘴（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。
應該注意的是在實際操作中，磨料中鋼砂和鋼丸的理想比例很難達到，原因是硬而易碎的鋼砂比鋼丸的破碎率高。為此，在操作中應不斷抽樣檢測混合磨料，根據粒徑分布情況，向除銹機中摻入新磨料，而且摻人的新磨料中，鋼砂的數量要占主要的。
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，即單位時間內磨料施加到鋼管的總動能E及單顆粒磨料的動能E1。
式中：m——磨料的噴（拋）量；
V——磨料運行速度；
m1——單顆粒磨料的質量。
m。的大小與磨料破碎率有關，破碎率大小直接影響表面處理作業的成本及除銹設備的費用。當設備固定不變后，m為常數，y為常數，所以E也是一個常數，但由于磨料破碎，m1發生變化，因此，一般應選擇損耗率較低的磨料，這樣有利于提高清理速度和長葉片的壽命。
4.5清洗和預熱
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，采用加熱爐對管體預熱至40~60℃，使鋼管表面保持干燥狀態。在噴（拋）射處理時，由于鋼管表面不含油脂等污垢，可增強除銹的效果，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結語
在生產中重視表面處理的重要性，嚴格控制除銹時的工藝參數，在實際施工中，鋼管防腐層的剝離強度值大大超過標準的要求，確保了防腐層的質量，在同樣設備的基礎上，大大提高工藝水平，降低生產成本。
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