鋼管內(nèi)表面預(yù)處理

1、鋼管內(nèi)表面預(yù)處理 1表面預(yù)處理的重要性表面預(yù)處理的目的是使待涂表面達(dá)到選定涂料所要求的除銹質(zhì)量和粗糙度，確保待涂表面與覆蓋層之間良好的附著力。表面預(yù)處理的方法和指標(biāo)由覆蓋層的種類決定。表面預(yù)處理的實(shí)施部門必須具備相關(guān)的設(shè)備及技術(shù)操作人員，所有的表面預(yù)處理應(yīng)有專門的技術(shù)監(jiān)督和檢驗(yàn)。為了正確了解表面預(yù)處理，首先應(yīng)對(duì)影響其過程的因素有個(gè)完整的認(rèn)識(shí)，圖51列出了影響噴射除銹質(zhì)量各種因素的體系圖。粗線垂直箭頭把噴射對(duì)象與噴射目的聯(lián)系起來(lái)。與粗箭頭左右相連的箭頭，說(shuō)明達(dá)到預(yù)期目的而發(fā)生作用的因素。根據(jù)被噴射工件的特性、種類和尺寸，以及噴射后預(yù)期達(dá)到的目的來(lái)選擇噴射方法、磨料和傳送磨料的載體等。由于涉及到的

2、影響因素很多，因此應(yīng)很慎重。在管道防腐層的施工作業(yè)中，有“三分材料七分施工”之說(shuō)，可見施工的重要性，面在施工程序中鋼管的表面預(yù)處理(最基本的為“除銹”)，又是重中之重，其質(zhì)量直接關(guān)系到覆蓋層的質(zhì)量和壽命。在一些文獻(xiàn)中有這樣的統(tǒng)計(jì)，說(shuō)明表面處理是影響覆蓋層壽命諸多因素中最重要的因素，見表5-1。表5-1 各種因素對(duì)覆蓋層壽命的影響影響因素影響程度/%影響因素影響程度/%表面處理質(zhì)量495涂料種類49膜厚(涂裝道數(shù))191其它因素265圖5-1影響噴射除銹的各種因素的體系圖通過對(duì)覆蓋層的造價(jià)分析，一般表面處理的費(fèi)用約占50。減阻內(nèi)涂的覆蓋層膜層薄，涂覆次數(shù)少，涂料用量小，因此表面處理的費(fèi)用比例更高

3、，約為70。所以在減阻內(nèi)涂的工序設(shè)計(jì)和施工作業(yè)中要特別重視表面預(yù)處理的質(zhì)量。2影響覆蓋層質(zhì)量的主要因素21 氧化皮的影響鋼管表面在軋制和焊接的高溫條件下，自然生成一層氧化皮，其主要成分是鐵的氧化物的混合體，從結(jié)構(gòu)上看大體為三層，最外層為fe3o4或fe2o3，中間層為fco和fe3o4，靠近鋼表面的是feo(如圖5-2所示)3。在外界環(huán)境條件的作用下，如溫度、濕度、外力、氧和鹽等，這些氧化皮會(huì)開裂、剝離、松動(dòng)，若除不凈，它將會(huì)對(duì)覆蓋層有三個(gè)主要的破壞作用：一是氧化皮的電極電位比鋼材正026v，使氧化皮脫落和裂縫處暴露的鋼材表面成為原電池的陽(yáng)極而遭受腐蝕；其次是氧化皮的裂縫處易凝結(jié)水汽，若有so

4、2溶于其中則可生成硫酸亞鐵，增加電解質(zhì)的導(dǎo)電性，促進(jìn)腐蝕作用；第二是沒有除掉的但已松動(dòng)的氧化皮，當(dāng)管道溫度波動(dòng)較大時(shí)，它可能完全脫落并隆起，使覆蓋層破裂和剝離。圖52 鋼管表面氧化皮結(jié)構(gòu)示意圖22 表面污物的影響這里所說(shuō)的污物是指鋼管表面未除凈的銹蝕產(chǎn)物及灰塵等，還應(yīng)包括表面處理后鋼管表面未清理干凈的殘留物顆粒和表面處理后未能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)涂覆而產(chǎn)生的新銹，由于它們的存在，妨礙獲得平滑均勻覆蓋層，削弱其與基體的附著力，使得涂料不能與鋼表面直接接觸，造成涂料的附著力降低，影響覆蓋層的使用壽命。23 可溶性鹽的影響當(dāng)覆蓋層下的鋼表面有可溶性鹽存在時(shí)，由于覆蓋層的內(nèi)外滲透壓不同，在空氣中水分作用下將透

5、過覆蓋層到達(dá)鋼的表面，與可溶性鹽結(jié)合造成鋼表面的腐蝕而剝離覆蓋層。這其中氯化物是最主要的可溶鹽，因其滲透能力最強(qiáng)，故在qsyxq11西氣東輸管道內(nèi)壁減阻覆蓋層補(bǔ)充技術(shù)條件標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)它有明確的規(guī)定，尤其是海運(yùn)的鋼管及在沿海存放一段時(shí)間的鋼管，更應(yīng)強(qiáng)調(diào)這一點(diǎn)。24 粗糙度的影響覆蓋層與鋼管表面的附著力是由涂料分子中極性基團(tuán)和金屬表面分子間的相互吸引所決定的，除物理作用(色散力、誘導(dǎo)力和取向力)外，主要是機(jī)械作用。鋼管表面在經(jīng)過噴(拋)射磨料處理后，表面粗糙度明顯增大，甚至可增加20倍金屬表面積3。隨著粗糙度的增大，表面積顯著增加，覆蓋層與鋼管表面的附著力則相應(yīng)增加。當(dāng)噴(拋)出的磨料具有棱角時(shí)，經(jīng)

6、它處理過的金屬表面不僅增加了表面積，還會(huì)給覆蓋層的附著提供一個(gè)合適的表面化幾何形狀，從而利于分子吸引和機(jī)械的錨固作用。不過不合理的表面粗糙度也會(huì)對(duì)覆蓋層造成負(fù)面影響，如粗糙度過大，要填平錨紋的“波谷”所需的涂料的量也隨之增大，太深的波谷還容易造成氣泡，直接影響覆蓋層的質(zhì)量。另外，當(dāng)覆蓋層較薄時(shí)，波峰的尖端容易露出表面，破壞覆蓋層的完整性，導(dǎo)致點(diǎn)腐蝕的發(fā)生。對(duì)于減阻內(nèi)涂覆蓋層，鋼管內(nèi)壁的表面粗糙度應(yīng)有所要求，通常為表面處理后3050m。表面粗糙度大小取決于磨料的粒度、形狀、材料、噴射的速度、作用時(shí)間等工藝參數(shù)，其中磨料的粒度對(duì)粗糙度影響最大，表5-2給出了美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)涂裝協(xié)會(huì)(sspc)對(duì)磨料與粗

7、糙度的對(duì)應(yīng)關(guān)系的推薦養(yǎng)值。表面處理的方法較多，對(duì)于管道最為合理的是通常采用的噴(拋)射法，這是因?yàn)槟チ厦土易矒簦墒共牧系钠趶?qiáng)度提高約80；表面硬度也有不同程度的提高；還能消除焊縫處的內(nèi)應(yīng)力，使鋼材的抗腐蝕能力明顯提高3。表5-2 噴射不同磨料所得到的粗糙度磨料種類最在粒度/mm(nist標(biāo)準(zhǔn))表面粗糙度/m最大值平均值鋼質(zhì)磨料鋼丸s230鋼丸s280鋼丸s330鋼丸s390鋼砂g50鋼砂g40鋼砂g25鋼砂g14060071071081081097097120031040040073073097146177558975961011612556758610116125165205575631

8、0711258817540756012578175129225礦物質(zhì)磨料燧石丸硅砂爐渣爐渣重礦砂中細(xì)中粗中粗粗中細(xì)891010112511612515217586106810731078125937156610注：1表中所指的某種磨料產(chǎn)生的錨紋深度指該磨料在循環(huán)磨料噴射機(jī)器中，已成為穩(wěn)定的混合磨料時(shí)由混合磨料產(chǎn)生的錨紋深度。如果用新磨料則錨紋深度將會(huì)明顯增加；2表中鋼丸的硬度為hrc4050，鋼砂的硬度為hrc5560。3塞面處理的基本要求鋼管的表面處理通常要按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都先后制訂了自己的除銹的質(zhì)量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，其中最著名的是瑞典工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sis 055900涂裝前鋼材表面除銹圖譜標(biāo)

9、準(zhǔn)，長(zhǎng)期以來(lái)為世界各國(guó)所采用，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織依照瑞典標(biāo)準(zhǔn)制訂了iso 85011涂裝涂料和有關(guān)產(chǎn)品前鋼材預(yù)處理表面清潔度的目視評(píng)定第一部分：未涂裝過的鋼材和全面清除原有涂層后的鋼材的銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)。我國(guó)參照iso標(biāo)準(zhǔn)，也制訂了gb 8923涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)。石油行業(yè)還制訂有syt 0407涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范與gb 8923配套使用。這里就標(biāo)準(zhǔn)中的要點(diǎn)給予摘錄。31 gb 8923涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)gb 8923涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)重點(diǎn)介紹了銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)的劃分、目視評(píng)定及標(biāo)準(zhǔn)樣片的彩色照片的使用。(1)銹蝕等級(jí) 除銹前，鋼材表面原始銹

10、蝕狀態(tài)分為四個(gè)等級(jí)，以a、b、c和d表示，除銹后要參照原銹蝕等級(jí)加以比較：a 全面地覆蓋著氧化皮而幾乎沒有鐵銹的鋼材表面；b 已發(fā)生銹蝕，并且部分氧化皮已經(jīng)剝落的鋼材表面；c 氧化皮已因銹蝕而剝落，或者可以刮除，并且有少量點(diǎn)蝕的鋼材表面；d 氧化皮已因銹蝕而全面剝?cè)ⅲ⑶乙哑毡榘l(fā)生點(diǎn)蝕的鋼材表面。(2)除銹等級(jí) gb 8923涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)將除銹等級(jí)按不同的除銹方法加以區(qū)別，再按不同的方法分別給出各個(gè)不同的等級(jí)。用“sa”、“st”和“fl”分別代表了噴(拋)射除銹法、手工和動(dòng)力工具除銹法和火焰除銹法。字母后面的阿拉伯?dāng)?shù)則表示除銹的等級(jí)程度。噴射或拋射除銹 以“sa”表示，共

11、分四級(jí)，其表述如下。sa1 輕度的噴射或拋射除銹：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和涂層等附著物。sa2 徹底的噴射或拋射除銹：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見的油脂和污垢，并且氧化皮、鐵銹和涂層等附著物已基本清除，其殘留物應(yīng)是牢固附著的。sa25 非常徹底的噴射和拋射除銹：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見的油脂、污垢，氧化皮、鐵銹和涂層等附著物，任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條狀的輕微色斑。sa3 使鋼材表觀潔凈的噴射或拋射除銹：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見的油脂、污垢，氧化皮、鐵銹和涂層等附著物，該表面應(yīng)顯示均勻的金屬色澤。手工和動(dòng)力工具除銹 以“st”表示，gb 8923給出兩個(gè)等級(jí)，分別是：st2 徹底的

12、手工和動(dòng)力工具除銹：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見的油脂和污垢，并且沒有附著不牢的氧化皮、鐵銹和涂層等附著物。st3 徹底的手工和動(dòng)力工具除銹：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見的油脂和污垢，并且設(shè)有附著不牢的氧化皮、鐵銹和涂層等附著物。除銹應(yīng)比st2更為徹底，底材顯露部分的表面應(yīng)具有金屬光澤?；鹧娉P 以“f1”表示，火焰除銹應(yīng)包括在火焰加熱作業(yè)后以動(dòng)力鋼絲刷清除加熱后附著在鋼材表面的產(chǎn)物。標(biāo)準(zhǔn)中只給出一個(gè)等級(jí)：f1 火焰除銹：鋼材表面應(yīng)無(wú)氧化皮、鐵銹和涂層等附著物，任何殘留的痕跡應(yīng)僅為表面化變色(不同顏色的暗影)。(3)銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)的評(píng)定 在gb 8923標(biāo)準(zhǔn)中給出了目視評(píng)定和標(biāo)準(zhǔn)照片的評(píng)定方法和要求。評(píng)定銹蝕等級(jí)

13、時(shí)，以相應(yīng)銹蝕較嚴(yán)重的等級(jí)照片所標(biāo)示的銹蝕等級(jí)作為評(píng)定結(jié)果；評(píng)定除銹等級(jí)時(shí)，以與鋼材表面外觀最接近的照片所標(biāo)示的除銹等級(jí)作為評(píng)定結(jié)果。影響鋼材表面除銹等級(jí)目視評(píng)定結(jié)果的因素很多，其中主要有：噴射或拋射除銹所用的磨料，手工和動(dòng)力工具除銹所使用的工具；不屬于標(biāo)準(zhǔn)銹蝕等級(jí)的鋼材表面銹蝕狀態(tài)；鋼材本身的顏色；因腐蝕程度不同造成各部位粗糙度的差異；表面不平整，例如有凹陷；工具劃痕；照明不勻；噴射或拋射除銹時(shí)，因磨料沖擊表面的角度不同而造成的陰影；嵌入表面的磨料。32 syt 0407涂裝前鋼材表面預(yù)處理規(guī)范該規(guī)范要求與gb 8923配合使用，大部分內(nèi)容是參照美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)涂裝委員會(huì)sspc標(biāo)準(zhǔn)編寫。結(jié)合管道

14、減阻工藝要求中的相關(guān)內(nèi)容簡(jiǎn)單介紹如下：(1)噴(拋)射除銹前后的表面處理 在噴(拋)射除銹前，除掉鋼材表面可見的油、油脂和積垢。除銹后，涂裝前，應(yīng)用干燥、無(wú)袖的空氣吹，吸塵器吸或刷子刷等方法清除工件表面的浮銹和灰塵。噴(拋)射除銹后的鋼材表面應(yīng)在未受污染之前就進(jìn)行涂裝，若涂裝前鋼材表面已受污染，應(yīng)重新清理。(2)磨料的選用 根據(jù)噴射試驗(yàn)的結(jié)果，作為磨料以鋯砂和線粒為最好，金剛砂為最差，鑄鐵碎粒和兩種電熔金剛砂位于其間1。金剛砂的表面除銹作用很慢，很不好，并且產(chǎn)生非常劇烈的塵埃飛揚(yáng)。線粒特別適用于精致截面的除銹，砂子的除銹作用也很好，但均會(huì)產(chǎn)生塵埃。對(duì)于電熔金剛砂，其磨料輸送量幾乎只及鋯砂、鑄鐵

15、碎粒和線粒的一半。對(duì)于同一除銹工作，用鐵質(zhì)磨料所需的量，在容積上比礦物質(zhì)材料要少23倍，也就是說(shuō)重顆粒較輕顆粒的除銹作用要好。一定除銹作用所需的噴射時(shí)間，與所選用的磨料有關(guān)，單位時(shí)間內(nèi)的除銹作用按下列順序遞減：砂、鋯砂、鑄鐵碎粒、065線粒、097線粒、072電熔金剛砂、075電熔金剛砂、金剛砂。在實(shí)際操作中065線粒比097線粒除銹要快。應(yīng)根據(jù)鋼管的鋼號(hào)、種類、原始銹蝕程度、所用涂料的類型、除銹方法以及涂裝所要求的表面粗糙度選擇磨料。噴(拋)射除銹可采用鑄鋼丸、鑄鐵丸、鑄鋼砂、鑄鐵砂和鋼絲段等金屬磨料。可根據(jù)涂裝系統(tǒng)對(duì)鋼材表面錨紋深度的要求，參照表52選用磨料。注意表中的鋼丸硬度為hrc 4

16、050，鋼砂的硬度為hrc5560。表中典型的錨紋深度是在良好的噴(拋)射條件下(葉輪或噴嘴)預(yù)期達(dá)到的最大及平均的表面粗糙度。標(biāo)準(zhǔn)的附錄給出了鋼絲段的規(guī)格、成分、硬度等性能要求。在表面處理中，磨料中加入一定量的鋼絲段，可產(chǎn)生尖形的粗糙度“峰谷”，對(duì)增加涂料膜層與鋼材表面的機(jī)械附著力很有益處。磨料的耗量決定于磨料壽命，這是一個(gè)難以定義的概念。通常以磨料的碎裂性為依據(jù)。在工程中用“可用次數(shù)”來(lái)表示其壽命，它決定了相對(duì)成本。表5-3給出了幾種金屬磨料的成本比較和可用次數(shù)。表5-3 幾種金屬磨料的比較磨料材質(zhì)相對(duì)成本可用次數(shù)v氏硬度冷硬鑄鐵可鍛鑄鐵鑄鋼鋼絲段116331010010050050030

17、0600約400400500約40033 gbt13288涂裝前鋼材表面粗糙度等級(jí)的評(píng)定該標(biāo)準(zhǔn)適用于以金屬或非金屑磨料噴、拋射清理后表面的除銹等級(jí)高于gb 8923涂裝前鋼材表面銹蝕等級(jí)和除銹等級(jí)中sa25級(jí)的鋼材表面。將涂裝前鋼材表面經(jīng)磨料噴、拋射清理后形成的表面粗糙度分為三個(gè)粗糙度等級(jí)，其劃分法可見表5-4。表5-4 粗糙度等級(jí)級(jí)別的劃分級(jí)別代號(hào)定義粗糙度參數(shù)值ry/m丸狀磨料棱角狀磨料細(xì)細(xì)鋼材表面所吾現(xiàn)的粗造度小樣塊1所呈現(xiàn)的粗糙度2525細(xì)f鋼材表面所呈現(xiàn)的粗糙度等同于樣塊1所呈現(xiàn)的粗糙度，或介于樣塊1與樣塊2所呈現(xiàn)的粗糙度之間25402560中m鋼材表面所呈現(xiàn)的粗造度等同于樣塊2所呈

18、現(xiàn)的粗糙度，或介于樣塊2與樣塊3所呈現(xiàn)的粗糙度之間407060100粗c鋼材表面所呈現(xiàn)的粗糙度等同于樣塊3所呈現(xiàn)的粗糙度，或介于樣塊3與樣塊4所呈現(xiàn)的粗造度之間70100100150粗粗鋼材表面所呈現(xiàn)的粗糙度等同于或大于樣塊4所呈現(xiàn)的粗糙度100150粗糙度參數(shù)對(duì)覆蓋層的影響取決于下列因素：增大表面積，提高涂料的附著性，增進(jìn)表面的活化狀態(tài)；影響涂料的用量；影響覆蓋層的防護(hù)作用，尖峰的露出。粗糙度的大小取決于下列的因素：磨料的種類和規(guī)格；磨料的噴擊速度和角度；噴射磨料的流量和作用時(shí)間；工件本身的種類、硬度和表面結(jié)構(gòu)。34 可溶性氯化物的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)iso 85022清潔表面氯化物的實(shí)驗(yàn)室確定標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)

19、存在鋼表面的可溶性氯化物規(guī)定了一種測(cè)試方法，這種方法是先對(duì)一定面積的鋼件表面進(jìn)行清洗，接著采用硝酸汞滴定法以二苯卡巴腙-溴苯酚藍(lán)作為指示劑，對(duì)收集的清洗掖中的氯化物進(jìn)行分析測(cè)定。除此之外，與之相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)還有，iso 85025待涂裝鋼材表面氯化物檢測(cè)氯離子檢測(cè)管法、iso 85026待涂裝表面可溶性雜質(zhì)的取樣方法和iso 85027待涂裝表面可溶性雜質(zhì)分析氯離子現(xiàn)場(chǎng)分析方法。4鋼管內(nèi)表面預(yù)處理為了保證內(nèi)覆蓋層的質(zhì)量和使用壽命，在涂裝作業(yè)前必須對(duì)涂裝表面進(jìn)行徹底的表面預(yù)處理，與防蝕用覆蓋層相比減阻內(nèi)覆蓋層較薄，所以表面粗糙度應(yīng)屬表54中的細(xì)(f)級(jí)，按qsy xq11 標(biāo)準(zhǔn)的要求，除銹等級(jí)為sa

20、25級(jí)，粗糙度應(yīng)為3050m。在表面處理的幾種方法中，針對(duì)管道內(nèi)壁的噴(拋)射最為合適，具體的選用要根據(jù)管徑和設(shè)備條件，大口徑管可選用拋丸，小口徑(如762mm以下)可選用噴砂。荷蘭金屬研究所曾對(duì)噴射除銹進(jìn)行過專題研究1，認(rèn)為噴射除銹可看作是一種期望用侵蝕達(dá)到的磨耗作用。對(duì)于噴射除銹技術(shù)提出了以下幾點(diǎn)。(1)噴擊的顆粒速度對(duì)顆粒動(dòng)能是決定性的，極受回彈顆粒的影響，顆粒速度是噴射距離的函數(shù)。(2)射流的噴射角決定了顆粒在噴擊時(shí)相碰撞的程度，在噴射角為45時(shí)或?yàn)樽畲蟆?3)顆粒的大小對(duì)除銹的均勻性極為重要。要達(dá)到預(yù)定目的，必有一個(gè)最佳顆粒大小。顆粒大小很大程度上取決于表面層性能(軋制氧化皮、銹或鑄

21、造硬皮)和其下的表面狀態(tài)。41 拋丸處理拋丸處理是利用拋丸機(jī)的葉片在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)所產(chǎn)生的離心力，將磨料(鋼丸、鋼絲段、棱角鋼砂等)以很高的線速度射向被處理的管內(nèi)壁表面，產(chǎn)生的敲擊和磨削作用，除去表面的氧化皮與銹蝕，讓表面露出金屬本色，并提供出對(duì)涂料具有錨固能力的粗糙度。因拋丸處理不僅可以除去鋼管表面的氧化皮、銹跡，而且可使鋼管表面強(qiáng)化，消除殘余應(yīng)力，提高耐疲勞性能和抗應(yīng)力腐蝕能力，拋丸處理磨料利用率高、除銹速度快、成本低，適合大規(guī)模作業(yè)，因此鋼管內(nèi)表面處理首選是拋丸處理。拋丸處理工藝要求有：管子預(yù)熱、拋丸除銹、表面清理。(1)管子預(yù)熱 預(yù)熱是將管于內(nèi)表面升溫、除去表面的水分，部分油污，預(yù)熱的方法

22、有中頻感應(yīng)加熱、火焰加熱和熱水噴淋加熱。在選擇方法時(shí)應(yīng)因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理，與流水線相適應(yīng)。中頻加熱結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，感應(yīng)線圈安裝在輥道上，不占地方，耗能少。但中頻加熱對(duì)除去表面的油污、垃圾的效果不太好?；鹧婕訜崾且郧鍧嵉囊夯瘹馊紵?，以火焰直接加熱鋼管內(nèi)表面，這樣做可燒掉表面上的水分。這一方法的前提是必須要有充足的液化氣供應(yīng)。熱水噴淋加熱，除去油污、垃圾的效果好，但設(shè)備復(fù)雜，要有蒸汽源、熱水泵和熱水蒸發(fā)的通風(fēng)室，占地較大。(2)拋丸除銹 在生產(chǎn)線上，拋丸工序是在拋丸箱里進(jìn)行的，它是由拋頭、磨料循環(huán)裝置、磨料清掃裝置、通風(fēng)除塵裝置所組成。當(dāng)管子進(jìn)入拋丸箱后，拋頭的葉片在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下高速旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生強(qiáng)大的離心

23、力，在離心力的作用下，磨料沿葉片長(zhǎng)度方向加速運(yùn)動(dòng)，直至拋出。拋出的磨料成扇形流束，敲打在管子內(nèi)表面上，以除去氧化皮和銹蝕。當(dāng)磨料拋出后，磨料循環(huán)系統(tǒng)將使用過的磨料再行回收、篩選，轉(zhuǎn)送到供料端重復(fù)使用。(3)表面清理 拋丸處堙過的管子內(nèi)部殘留有磨料粉塵和銹渣等污物，要經(jīng)過清掃處理，在老式裝置中有的是將管子傾斜，倒出殘留物，這樣做需要消耗很大的動(dòng)力，并需要一定的時(shí)間，故現(xiàn)代新的裝置上已很少采用。新的清掃手段是用壓縮空氣吹掃或用真空吸塵裝置吸取。隨著hse意識(shí)的增強(qiáng)，在拋丸作業(yè)的生產(chǎn)線中都應(yīng)裝有通風(fēng)除塵裝置，用來(lái)吸取拋丸過程中產(chǎn)生的粉塵和分離回收磨料。(4)磨料 拋丸處理用的磨料主要有鐵丸、鋼丸、鋼

24、絲段和棱角鋼砂四種。從經(jīng)濟(jì)實(shí)用上講鋼丸較好，從拋丸效果，亡講鋼絲段較好。理想的拋丸處理磨料應(yīng)是鋼丸加鋼絲段或鋼丸加鋼砂，兩者比例為1：1到2：1之間。42 噴砂(丸)處理噴砂(丸)處理是以壓縮空氣為動(dòng)力，將磨料(砂或丸)以一定的速度噴向被處理的鋼材表面，在磨料的敲擊和磨削的作用下，將金屬表面上的氧化皮、銹蝕產(chǎn)物及其它污物清除掉。噴砂(丸)處理的裝置，一般包括有：壓縮空氣輸送(處理、儲(chǔ)存)系統(tǒng)；噴嘴、膠管、磨料回收循環(huán)系統(tǒng)；牽引照明電控系統(tǒng)；除塵系統(tǒng)及供氣供砂系統(tǒng)。影響噴砂(丸)除銹效果的因素較多，如空氣壓力、磨料的種類和規(guī)格、磨料的噴射角度和速度、噴嘴至鋼表面的距離等。磨料要根據(jù)表面處理的要求

25、和鋼材表面的原始狀態(tài)來(lái)選取，通?？捎娩撏琛摻z段、棱角鋼砂、石英砂或它們的混合物。噴砂(丸)處理的除銹等級(jí)及表面粗糙度的要求，與質(zhì)量檢測(cè)的內(nèi)容和前面所述的標(biāo)準(zhǔn)相一致，從結(jié)果上看，噴砂(丸)處理和拋丸處理效果是一樣的，方法的選擇主要的因素是經(jīng)濟(jì)性和條件所限，如當(dāng)管徑小于762mm時(shí)，因拋距(拋頭至被處理的表面間距離)不夠，無(wú)法使用拋丸處理，而不得不采用噴砂(丸)處理。噴砂(丸)處理是一項(xiàng)成熟技術(shù)，其設(shè)備也都商品化了，當(dāng)管道內(nèi)表面預(yù)處理選用時(shí)，只要稍加改造便可使用。43 清理作業(yè)經(jīng)過噴(拋)射處理過的表面，必須要用毛刷、壓縮空氣清掃，或用吸塵器清理。以便將從表面上脫落下來(lái)的銹灰、磨料細(xì)粒從錨紋“峰

26、谷”的低凹處清理掉。對(duì)于大口鋼管通常采用吹掃方法，方法有兩種：一種是在拋丸的同時(shí)用大排量的吸塵器抽吸除銹過程中的主要粉塵和鋼丸，余下的微小粉塵在內(nèi)噴涂前，打開噴槍的氣源，噴槍便開始對(duì)鋼管內(nèi)表面進(jìn)行吹掃，噴槍從鋼管的一端一直吹到另一端，另一端的端部用吸塵器吸走粉塵。另一方法是采用倒丸裝置，將鋼管抬起一定角度，使鋼丸下滑至回收裝置內(nèi)，然后再對(duì)鋼管內(nèi)壁進(jìn)行吹掃，用吸塵器吸走微小粉塵。如果是濕法處理的表面，則必須用加有足夠的緩蝕劑的淡水沖洗，或先用淡水沖洗再加以鈍化處理。必要時(shí)，還要用刷子進(jìn)行補(bǔ)充處理，以清除掉所有殘?jiān)?質(zhì)量控制鋼管的內(nèi)表面處理質(zhì)量控制主要有兩個(gè)方面，即清潔度和粗糙度。51 清潔度按

27、iso 85011和gb 8923標(biāo)準(zhǔn)的要求，減阻內(nèi)涂的鋼管內(nèi)表面經(jīng)處理后應(yīng)達(dá)到sa25級(jí)，此級(jí)的定義為：鋼材表面應(yīng)無(wú)可見的油脂、污垢，氧化皮、鐵銹和涂料等附著物，任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條狀的輕微色斑。這一清潔度要求可通過目視檢查。除此之外，iso 8502標(biāo)準(zhǔn)還給出了表面清潔度的檢測(cè)方法。iso85021標(biāo)準(zhǔn)對(duì)表面處理過的鋼表面上殘留的可溶性鐵鹽提供了檢測(cè)方法。其主要方法是用水清洗鋼表面，將可溶性鐵鹽溶于水中，然后用2，2聯(lián)吡啶作指示劑，通過比色對(duì)所收集的清洗液進(jìn)行測(cè)定?？晒﹨⒖嫉闹笜?biāo)是，當(dāng)鐵離子在鋼表面上的含量低于15mg/m2時(shí)，則可認(rèn)為對(duì)覆蓋層不會(huì)產(chǎn)生較大影響。iso 85022標(biāo)

28、準(zhǔn)對(duì)鋼管表面上易溶于水的氧化物含量提供了實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)方法，這種方法可用于表面處理前后的鋼管表面。方法中規(guī)定先用已知體積的水對(duì)一定面積的鋼表面進(jìn)行清洗，收集清洗水，然后用硝酸汞滴定法，以二苯卡巴腙漠苯酚藍(lán)作為指示劑，對(duì)收集到的清洗液中的氯化物進(jìn)行分析測(cè)定。捐j定過程中，汞離子與游離的氧離子反應(yīng)生成hgcl2，氯離子消耗完后，多余的汞離子在混合指示劑中呈現(xiàn)紫色，表明滴定過程結(jié)束。關(guān)于這項(xiàng)檢測(cè)，在qsy xq11中參照國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)給出一個(gè)指標(biāo)為20mgm2，不過這一指標(biāo)是指鋼管表面處理前，是否應(yīng)對(duì)鋼管在面進(jìn)行沖洗的指標(biāo)。按iso標(biāo)準(zhǔn)的要求在清洗后還應(yīng)檢測(cè)一次。表5-5是國(guó)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼管表面鹽分的要求指標(biāo)

29、。iso 85023標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)定待涂裝鋼表面灰塵沾污程度的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)將鋼材表面灰塵沾污程度分為五個(gè)級(jí)別，以標(biāo)準(zhǔn)圖譜來(lái)定義；將灰塵按其顆粒大小分為六個(gè)等級(jí)，分別是：0 10倍放大鏡下不可見的微粒；1 10倍放大鏡下可見但肉眼不可見(顆粒直徑小于50m)的顆粒；2 正常或校正視力下恰好可見(直徑為50100m)的3 正?；蛐Ｕ暳ο旅黠@可見(直徑小于05mm)的顆粒；4 直徑為0525mm的顆粒；5 直徑大于25mm的顆粒。表5-5 國(guó)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)鋼管表面鹽分的要求序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)/(mg/m2)1nace rp 039422as 3862253arco(企標(biāo))504doke(企標(biāo))205bp(企標(biāo))

30、20檢測(cè)方法是用壓敏膠帶內(nèi)貼粘待測(cè)鋼表面，然后將粘有灰塵的膠帶與標(biāo)準(zhǔn)圖譜比較，以此來(lái)確定鋼材表面灰塵沾污程度的等級(jí)。iso 85024標(biāo)準(zhǔn)是評(píng)估鋼材表面在涂裝前凝露可能性的方法。該方法是通過測(cè)定環(huán)境空氣的溫度和相對(duì)濕度，從而測(cè)得相應(yīng)環(huán)境條件下的露點(diǎn)，再測(cè)定鋼材表面溫度，從該沮度與露點(diǎn)的差值來(lái)評(píng)估表面凝露的可能性。對(duì)于溶劑型的涂料來(lái)說(shuō)，待涂裝的鋼管表面沮度必須高于環(huán)境露點(diǎn)溫度3以上。此外，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織isotc35scl2還制訂其他有關(guān)的表面清潔度的測(cè)試方法標(biāo)準(zhǔn)，除了在上面提到過的iso 85025、iso 85026和iso 85027外，還有：iso 85028 待涂裝表面可溶性雜質(zhì)分析硫酸鹽現(xiàn)場(chǎng)分析方法；iso 85029 待涂裝表面可溶性雜質(zhì)分析鐵鹽現(xiàn)場(chǎng)分析方法；iso 850210 待涂裝表面可溶性雜質(zhì)分析油脂現(xiàn)場(chǎng)分析方法；iso 850211 待涂裝表面可溶性雜質(zhì)分析潮氣現(xiàn)場(chǎng)分析方法。52 粗糙度參照iso標(biāo)準(zhǔn)編寫的gb 13288標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)表面處理后的粗糙度評(píng)定作出相應(yīng)的規(guī)定。其步驟是：清除表面上的浮灰和碎屑，根據(jù)磨料選擇合適的粗糙度比較樣塊(“g”樣塊和“s”樣塊)，將其靠近待測(cè)鋼表面的某一測(cè)定點(diǎn)進(jìn)行目視比較，以與鋼材表面外觀最接近的樣塊所標(biāo)示的粗糙度等級(jí)為評(píng)定等級(jí)。如果采用放大鏡評(píng)定時(shí)，要在放大鏡中同時(shí)能觀察到