設備及管道工程防腐蝕施工技術
第一節、設備及管道防腐蝕工程施工方法
一、設備及管道腐蝕類型和防腐蝕措施
(一)設備及管道腐蝕類型
1.按照金屬腐蝕機理分類:化學腐蝕、電化學腐蝕。
2.按照腐蝕環境分類:大氣腐蝕、土壤腐蝕、海水腐蝕、淡水腐蝕、化學介質腐蝕、高溫腐蝕等。
3.按照破壞形態分類:全面腐蝕、局部腐蝕。
(二)設備及管道防腐蝕措施
設備及管道本體材料應符合設計文件規定,并采取下列技術措施:介質處理、覆蓋層、電化學保護、添加緩蝕劑。
1.介質處理
包括去除介質中促進腐蝕的有害成分,調節介質的pH值及改變介質的濕度等。
2.覆蓋層
金屬表面覆蓋層是指在金屬表面噴、襯、滲、鍍、涂上一層耐蝕性較好的金屬或非金屬物質,使被保護金屬表面與介質隔離,降低金屬腐蝕的速度。設備及管道覆蓋層主要有下列幾種形式:
(1)涂料涂層
(2)金屬涂層
(3)襯里
1)襯里是一種綜合利用不同材料的特性、具有較長使用壽命的防腐方法。根據不同介質條件,在金屬設備及管道內村金屬或非金屬材料,將其金屬表面與工藝介質隔開,防止金屬的腐蝕。對于溫度、壓力較高的場合,可襯耐蝕金屬,如不銹鋼、鈦、銅、鋁等。
(4)管道防腐層
用于土壤、淡水、海水等腐蝕性較強的環境中的鋼質管道,對覆蓋層的防腐性能要求較高,通常稱為管道防腐層。常用類型有:三層聚乙烯防腐層、環氧粉末防腐層、環氧煤瀝青防腐層等。
3.電化學保護
電化學保護是利用金屬電化學腐蝕原理對設備或管道進行保護,分為陽極保護和陰極保護兩種形式。例如,硫酸設備等化工設備和設施可采用陽極保護技術;埋地鋼質管道、管網以及儲罐常采用陰極保護技術。
4.添加緩蝕劑
在腐蝕環境中,通過添加少量能阻止或減緩金屬腐蝕速度的物質以保護金屬的方法,稱為緩蝕劑保護。
二、防腐蝕施工方法
(一)涂料涂層
1.刷涂法
刷涂法是一種最簡單的手工涂裝方法。采用刷涂法施工的主要優點:漆膜滲透性強,可以深入到細孔、縫隙中;工具簡單,投資少,操作容易,適應性強;對工件形狀要求不嚴,節省涂料等。缺點:該施工方法勞動強度大,生產效率低,涂膜易產生刷痕,外觀欠佳。因此,刷涂法常用于小面積涂裝。
2.滾涂法
滾涂法適用于較大面積工件的涂裝,較刷涂法效率高。
3.空氣噴涂法
(1)空氣噴涂法利用專門的噴槍工具以壓縮空氣把涂料吸入,由噴槍的噴嘴噴出并使氣流將涂料沖散成微粒射向被涂基體表面,并附著于基體表面。
(2)空氣噴涂法是應用最廣泛的一種涂裝方法,幾乎可適用于一切涂料品種,優點:可獲得厚薄均勻、光滑平整的涂層。缺點是空氣噴涂法涂料利用率較低,對空氣的污染也較嚴重。
4.高壓無氣噴涂法
(1)高壓無氣噴涂是使涂料通過加壓泵加壓后經噴嘴小孔噴出,涂料高速離開噴嘴擴散成極細的顆粒而涂敷于工件表面。
(2)高壓無氣噴涂優點:克服了一般空氣噴涂時,發生涂料回彈和大量漆霧飛揚的現象,不僅節省了漆料,而且減少了污染,改善了勞動條件;工作效率較一般空氣噴涂提高了數倍至十幾倍,涂膜質量較好。適宜于大面積的物體涂裝。
第二節、設備及管道防腐蝕工程技術要求
一、防腐工程施工
(一)表面處理工藝
1.表面處理方法
設備及管道表面處理的常用方法有工具除銹、噴射或拋射除銹。
(1)工具除銹法
1)工具除銹可分為手動和動力工具除銹兩種方法。手動工具包括鋼絲刷、粗砂紙、鏟刀、刮刀或類似手工工具。動力工具包括旋轉鋼絲刷、電動砂輪或除銹機等。
(2)噴射除銹法
1)噴射除銹指用壓縮空氣將磨料高速噴射到金屬表面,依靠磨料的沖擊和研磨作用,將金屬表面的鐵銹和其他污物清除。
2)常以石英砂作為噴射除銹用磨料,稱為噴砂除銹。
3)噴射除銹廣泛用于施工現場設備及管道涂覆前的表面處理。
(3)拋射除銹法
1)拋射除銹主要用于涂覆車間工件的金屬表面處理。
2.表面處理等級
鋼材表面處理等級用代表相應處理方法類型的字母“Sa”“St”表示。
(1)手工或動力工具除銹質量等級
手工或動力工具除銹金屬表面處理等級分為St2級、St3級兩級
1)St2級:徹底的手工和動力工具除銹。鋼材表面無可見的油脂和污垢且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。
2)St3級:非常徹底的手工和動力工具除銹。鋼材表面無可見的油脂和污垢且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物,除銹應比St2級更為徹底,基體顯露部分的表面應具有金屬光澤。
(2)噴射或拋射除銹質量等級
噴射或拋射除銹金屬表面處理質量等級分為Sa1級、Sa2級、Sa2.5級、Sa3級四級。
1)S1級:輕度的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂和污垢,且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物。
2)S2級:徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂和污垢,且氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物已基本清除,其殘留物應是牢固附著的。
3)S25級:非常徹底的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆涂層等附著物,任何殘留的痕跡應僅是點狀或條紋狀的輕微色斑。
4)S3級:使金屬表觀潔凈的噴射或拋射除銹。鋼材表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和灑漆涂層等附著物,該表面應顯示均勻的金屬色澤。
(二)防腐蝕層施工工藝
1,涂料涂層
(1)施工環境溫度宜為10~30℃,相對濕度不宜大于85%,或被涂覆的基體表面溫度應比露點溫度高3℃。
2.金屬熱噴涂層
(1)施工前,應對熱噴涂設備進行檢查和試驗。
(2)基體表面處理等級及粗糙度符合規定。工藝參數應經噴涂試驗和涂層的檢驗優化確定。
(3)設計厚度等于或大于0.1mm的涂層應分層噴涂。分層噴涂時,噴涂的每一涂層均應平行搭接,搭接尺寸符合要求;同層涂層的噴涂方向宜一致;上下兩層的噴涂方向應縱橫交叉。
(4)難以施工的部位應先噴涂。
(5)施工過程中應進行涂層外觀、厚度和結合性的中間質量檢查。
(6)應在涂層檢查合格后及時進行涂料封閉。