设备及管道防腐蚀工程技术篇-设备及管道防腐蚀工程方法

 浏览量:      发布于：2018-11-23
      机电工程常用的设备及管道防腐蚀施工方法包括涂料施工方法、金属涂层施工方法、电化学保护法、衬里保护法等。本条的知识点是:涂料施工方法;金属涂层施工方法;电化学保护施工方法;衬里施工方法。
（一）涂料施工方法
      机电工程项目中，目前最简便有效又大量使用的是采用涂料施工方法对设备及管道进行防腐。涂料的施工可采用刷涂法、滚涂法、空气喷涂法和高压元气喷涂法。

1. 刷涂法施工

• 刷涂是古老而又普遍采用的最简单的手工涂装方法。可以使用扁刷、圆刷、弯头刷等工具。这种施工方法的优点是漆膜渗透性强，可以深入到细孔、缝隙中;设备简单，投资少，操作容易掌握，适应性强;对工件形状要求不严，节省涂料等。例如，油性调和漆、盼醒漆等可用这种方法施工;对于防锈底漆，如油性红丹漆采用刷涂可以增加涂料对钢材的润湿能力，从而提高防锈效果。
• 刷涂施工的缺点:劳动强度大，生产效率低，涂膜易产生刷痕，外观欠佳。刷涂法施工主要用于小面积涂装，对于快干漆和分散性差的涂料，如硝基漆、过氯乙烯等不宜使用刷涂法。

2. 滚涂法施工

• 滚涂法施工适用于较大面积工件的涂装，效率高于刷涂。滚涂前应将涂料倒人装有滚涂板的容器中，将滚子的一半浸人涂料，然后提起，在滚涂板上来回滚几次，使滚子全部均匀地浸透涂料，并把多余的涂料滚压掉。

• 技术要点。在滚动时，初始用力要轻，以防流淌，随后逐渐用力，使涂层均匀。

3. 空气喷涂法施工

• 空气喷涂法利用专门的喷枪工具以压缩空气把涂料吸人，由喷枪的喷嘴喷出并使气流将涂料冲散成微粒射向被涂物体表面，使之附着于工件表面。空气喷涂法是应用最广泛的一种涂装方法，几乎可适用于一切涂料品种，该法的最大特点是可获得厚薄均匀、光滑平整的涂层。但空气喷涂法涂料利用率低，另外由于溶剂挥发，对空气的污染也较严重。
• 技术要点。喷涂时，应根据喷枪的产品技术文件调整空气压力、喷出量和喷雾中国度并经试喷确定。喷涂的距离应根据喷涂压力和喷嘴的大小确定。

4. 高压元气喷涂法施工

• 高压.无气喷涂是使涂料通过加压泵加压后经喷嘴小孔喷出。涂料离开喷嘴后会立即剧烈膨胀，撕裂成极细的颗粒而涂敷于工件表面，它的主要特点是没有一般空气喷涂时发生的涂料回弹和大量漆雾飞扬的现象，因而不仅节省了漆料，而且减少了污染，改善了劳动条件。同时，它还具有t效高的特点，比一般空气喷涂要提高数倍至十几倍，而且涂膜质量较好，适宜于大面积的物体涂装。
• 技术要点。高压无气喷涂喷嘴与被喷涂表面的距离宜为300~500mmo 喷嘴与被喷面成30°-800°角。喷幅的搭接宜为幅宽的1/6-1/4 ，并应保持一致。喷枪的运行速度宜为600-lOOOmm/s ，并应保持稳定。

（二）金属涂层施工方法

1. 设备及管道表面金属涂层主要采用热喷涂法施工。金属热喷涂是指利用某种热源，如电弧、等离子弧、燃烧火焰等将粉末状或丝状的金属涂层材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到经过预处理的基体材料表面，与基体材料结合而形成具有各种功能的表面金属覆盖层。
2. 金属热喷涂采用的金属材料为金属丝或金属粉末形式。为此，又称金属丝喷涂法和金属末喷涂法。机电工程项目应用最多的金属材料是锌、锌铝合金、铝和铝镁合金。
3. 金属热喷涂类别。根据热源的不同，一般将金属热喷涂分为燃烧法和电加热法两大类。

• 常用的热喷涂技术。目前常用的金属热喷涂技术是线材火焰喷涂、粉末火焰喷涂、电弧喷涂、大气等离子喷涂、爆炸喷涂和超音速火焰喷涂技术。
• 金属热喷涂的设备。虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异，但依据热喷涂的技术原理，其设备都主要由喷枪、热源、涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组成。
• 热喷涂工艺流程。包括基体表面预处理、热喷涂、后处理、精加工等过程。

（三）电化学保护施工方法

1. 阴极保护系统施工方法

• 阴极保护可采用强制电流阴极保护与牺牲阳极阴极保护两种方法。
• 强制电流阴极保护系统施工：强制电流阴极保护系统由四部分组成:直流电源、辅助阳极、被保护管道与附属设施。施工内容包括:电源设备的安装、辅助阳极安装、电缆敷设、长效参比电极安装、测试桩安装、绝缘接头安装等。直流电源可选用整流器、恒电位仪、太阳能电池、CCVT 电源系统、热电发生器等设备，国内常用恒电位仪。常用辅助阳极材料有高硅铸铁阳极、石墨阳极、钢铁阳极、柔性阳极与贵金属氧化物阳极。辅助阳极地床根据埋设深度不同可分为浅埋式和深埋式.阳极四周应填充填充料。阴极保护系统中管道与电缆的连接宜采用铝热焊。
• 牺牲阳极阴极保护系统施工：牺牲阳极阴极保护系统不需要外部电源，施工内容包括:阳极通电点处防腐层破口与补口、牺牲阳极安装、电缆敷设、测试桩安装、绝缘接头安装等。常用牺牲阳极材料包括:镁及镁合金阳极、锌及锌合金阳极、铝合金阳极以及镁锌复合式阳极，其中铝合金阳极主要用于海洋环境中的管道或设备牺牲阳极保护。根据使用环境的不同，可以把牺牲阳极做成块状、带状、线状或板状使用。

2. 阳极保护系统施工方法

• 当具有钝化性能倾向的金属浸入到浓酸中，向其施加阳极电流，当电位上升到自然腐蚀电位以上时，电流密度就会开始增加。此时，在金属表面能够生成一层具有很高耐蚀性能的钝化膜而使电流减少，当薄膜形成后，电流实际上就降到了一个非常低的值，在此状态下，不再发生金属腐蚀，此时称金属被"饨化"。继续施加较小的电流就可以维持这种钝化状态，钝态金属表面榕解量很小从而防止了金属的腐蚀，这就是阳极保护。
• 阳极保护系统由被保护设备(阳极)、主阴极及主阴极绝缘套管、参比电极、点状阴极和控制仪器、电线电缆等部分构成。

（四）衬里施工方法
      衬里是一种综合利用不同材料的特性、具有较长使用寿命的防腐方法。根据不同介质条件，在金属设备上选衬各种金属或非金属材料，如铅板、砖板衬里、玻璃钢衬里、橡胶衬里和化工搪瓷衬里等。对于温度、压力较高的场合，可衬耐蚀金属，如不锈钢、铁、铜、铝等。下面主要介绍纤维增强塑料衬里、喷涂聚脲衬里与氯丁胶乳水泥砂浆衬里的施工方法。

1. 纤维增强塑料衬里施工

• 纤维增强塑料衬里。是指以树脂为胶粘剂，纤维及其织物为增强材料铺贴或喷射的设备、管道衬里层及隔离层。
• 用于该类衬里的胶粘剂材料。主要包括:环氧树脂、乙烯基醋树脂、不饱和聚醋树脂、呋喃树脂和酚醛树脂等热固性树脂;纤维主要包括玻璃纤维布、毡、有机纤维及其织物等。
• 铺贴法是用于工糊制贴衬纤维增强塑料，可连续施工或间断施工。纤维增强酚醛树脂衬里应采用间断法施工。
• 纤维增强材料的涂胶可以采用刷涂法，也可采用浸揉法处理。即将纤维增强材料放置在配好的胶料里浸泡揉挤.使纤维增强材料完全浸透后，挤出多余的胶料，将纤维增强材料拉平进行贴衬。用纤维增强塑料做设备、管道及管件衬里隔层时，可不涂刷面层胶料。
• 纤维增强塑料衬里也可采用手持喷枪喷射成型工艺。首先在处理后的基体表面均匀喷涂封底胶料，不得有漏涂、流挂等缺陷。再将增强纤维无捻粗纱切成25-30mm 长度，与树脂一起喷到基体表面。喷射后采用棍子将沉积物压实，表面应平整、无气泡。

2. 喷涂聚脲衬里施工

• 喷涂聚脲衬里施工要求。采用专用喷涂设备，首先在金属基体表面处理完成后涂敷底层涂料，待其养护合格后，再喷涂硫眠。
• 聚脲衬里属于现场一次性成型不易修补施工衬里。因此，在正式喷涂前，应对设备控制工艺参数进行试喷确定，涂膜性能和施工状态达到要求后，才可固定设备参数，进行正式喷涂。在喷涂过程中如温度、湿度、风力等发生较大变化时，应适时调整设备控制参数，以确保涂膜质量。

3. 氯丁胶乳水泥砂浆衬里施工

• 氯丁胶乳是一种高聚物分子改性材料，其与水泥、砂配制在-起形成氯丁胶乳水泥砂浆。该水泥砂浆具有良好的耐候性、耐久性、抗渗性、密实性和极高的粘结力以及极强的防水防腐效果。可耐纯碱生产介质、尿素、硝镀、海水、盐酸及酸碱性盐腐蚀。
• 氯丁胶乳水泥砂浆衬里采用铺抹的方法施工。铺抹前应先涂刷氯丁胶乳水泥素浆。氯丁胶乳水泥砂浆一次施工面积不宜过大，分层施工时，留缝位置应相互错开。铺抹时边摊铺边压抹，宜一次抹平，不宜反复抹压。当有气泡时应刺破压紧，表面应密实。
• 氯丁胶乳水泥砂浆施工要求。氯丁胶乳水泥砂浆施工12-24h 后，宜在面层上再涂刷一层氯丁胶乳水泥素浆。待表面干燥至不粘手时，采用喷雾或覆盖塑料薄膜进行养护。