復層包覆技術在阿拉爾市地下管道閥門上的應用

1、    復層包覆技術在阿拉爾市地下管道閥門上的應用    朱修金+李林+張立佳摘 要：通過對阿拉爾市地下管道閥門使用現(xiàn)狀的調(diào)查與研究，介紹了閥門腐蝕的原理，提出了復層包覆技術在閥門防腐上的新應用，并通過凍融循環(huán)實驗驗證，提高了閥門的使用性能，減少了經(jīng)濟損失和資源浪費，為閥門的防腐研究提供了理論方面的參考。關鍵詞：地下管道閥門；腐蝕分析；復層包覆技術；凍融循環(huán)：tm621 ：a doi：10.15913/ki.kjycx.2015.12.1431 腐蝕現(xiàn)狀腐蝕是引起金屬閥門損壞的重要原因之一，金屬閥門的腐蝕以電化學腐蝕為主。經(jīng)過調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，阿拉爾地下管道

2、閥門腐蝕的主要原因是：在使用過程中，隨著開啟次數(shù)的增加，閥桿和填料相對運動造成閥桿的磨損加大，使閥桿與填料之間產(chǎn)生縫隙，閥門內(nèi)介質(zhì)外漏，從而產(chǎn)生電化學腐蝕，而且該地區(qū)水質(zhì)的礦化度和鹽堿度較高、晝夜溫差變化大等特殊因素更加速了閥門的腐蝕。目前對于閥門的防腐，可采用多種方法進行處理，主要有金屬表面處理、噴刷涂料、電化學保護、加入緩蝕劑等。針對該地區(qū)腐蝕環(huán)境的特殊性，在常規(guī)防腐技術的基礎上首次提出使用復層包覆技術，確保閥門閥體及各連接部位具有良好的密閉性，以期達到長久、高效的防腐效果。2 復層包覆技術2.1 復層包覆技術概述復層包覆防腐系統(tǒng)是由防蝕膏、防蝕帶和外保護層組成的，是三層保護體系的復合，防

3、蝕膏和防蝕帶具有相似的成分及性能，具有不固化、不開裂、黏附力強等優(yōu)點，能夠形成一個完整的保護膜，阻絕水和氧氣與基材的接觸，起到防腐和除銹的雙重作用，具有優(yōu)異的防腐和密封效果。復層包覆技術不僅可用在海洋環(huán)境下各種鋼鐵和鋼筋混凝土設施，例如跨海大橋、鉆井平臺和港口碼頭，而且可以用于各種腐蝕環(huán)境下的線路保護。該技術在美國、英國、土耳其、馬來西亞、印尼、日本、新加坡等沿海國家已有廣泛應用，部分工程的服役期限已超過30年。復層包覆技術具有以下特點：化學性能穩(wěn)定，具有優(yōu)異的防腐性能；對基體附著力強，適應溫度范圍廣，不會變硬，不會斷裂，軸向變形小；耐溫差效果好，抗沖擊強度高，防護周期長；材料具有優(yōu)異的阻燃性

4、；施工方便，可在安裝現(xiàn)場施工，表面適應性好，對表面處理要求低，達到st2級即可；施工安全，不含可揮發(fā)性物質(zhì)，環(huán)保無污染。2.2 復層包覆技術施工步驟復層包覆技術施工步驟為：對閥門基材進行預處理，達到st2級即可，保持表面清潔干燥。用毛刷在基材表面均勻涂刷防蝕膏，厚度應大于100 m。如果基材表面有空洞、凹坑、縫隙等，應用防腐蝕密封泥填充找平。纏繞防蝕帶。纏繞時，保持一定拉力，使其緊貼基材表面，并保證層間搭接50%，兩端搭接20%，厚度應大于500 m。對于特殊部位，應反復纏繞，確保良好的密閉性，避免褶皺空隙。外加保護層，采用細格玻璃布纏繞。為了防止大氣和介質(zhì)腐蝕，玻璃布上涂兩遍醇酸磁漆。3 復

5、層包覆材料構造復層包覆材料構造示意圖如圖1所示。3.1 試件制作按照上述復層包覆技術的施工要求，采用dn200型閘閥進行試件的制作。實驗分三組，每組3個。試件應放在溫度為（20±2） 、相對濕度為（65±5）%的實驗室中養(yǎng)護。成型后，試件應側(cè)立并相互間隔放置。圖1 復層包覆材料構造示意圖3.2 腐蝕溶液配制經(jīng)過對阿拉爾地區(qū)實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)地下水中含有較高的na+、so42-、cl-等離子，因此腐蝕溶液濃度的選擇為：清水（參照組，編號c1）、質(zhì)量分數(shù)為5.0%的na2so4（編號c2）、質(zhì)量分數(shù)為5.0%的na2so4和質(zhì)量分數(shù)為5.0%的nacl（編號c3）復合腐蝕溶液

6、。3.3 試驗方法將試件置于不同的溶液中，試件采用完全浸泡，一次凍融循環(huán)時間為4 h，凍融循環(huán)時間分別為10 d、30 d、60 d、90 d和120 d。待達到規(guī)定的時間后取出查看防護效果，并對防腐層進行剝離，觀察閥門腐蝕程度。3.4 結果與分析采用復層包覆技術的閥門在腐蝕凍融循環(huán)環(huán)境下防腐層未出現(xiàn)皺折、破損等不良現(xiàn)象，剝離防腐層后閥門未出現(xiàn)腐蝕；而沒有采用復層包覆技術的參照組閥門則出現(xiàn)了涂層脫落，閥體生銹等現(xiàn)象。說明復層包覆技術多層的防護體系在閥門防腐上有良好效果和應用前景。4 結束語通過對阿拉爾地下管道閥門腐蝕現(xiàn)狀、腐蝕環(huán)境及腐蝕因素進行分析，提出了由防蝕膏、防蝕帶和外保護層組成的復層包覆防腐系統(tǒng)。利用復層包覆技術首次對阿拉爾地下管道閥門進行修復防護，并通過腐蝕凍融循環(huán)實驗驗證，取得了良好的防護效果，可以真正提高閥門的使用性能，是一種值得推廣的新型防腐技術。參考文獻1李愷翔.淺談金屬閥門防腐措施j.中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2010（10）