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華盛泰印度鋼管綜合拋丸防腐生產線

文章出處:原創 編輯:拋丸機發表時間:2015-5-6 9:37:37 瀏覽人數:713,1,0
摘 要:簡要介紹了華盛泰印度鋼管3PE外防腐和內防腐生產工藝流程, 并與國內的防腐生產工藝進行比較, 指出主要不同之處在于印度生產工藝均采用雙拋丸除銹, 酸洗在兩次拋丸之間, 根據技術要求可以進行鉻酸鹽處理, 并且在防腐生產線上安裝了酸洗和鉻酸鹽處理設備。 重點介紹了印度防腐生產工藝中的雙拋丸、 酸洗、 鉻酸鹽處理和漏電檢測等工序的特點。 最后, 提出了提高國內鋼管3PE外防腐質量的可行性建議。

0、前 言:
   20 世紀 90 年代中后期, 印度防腐工廠隨著鋼管生產線的建設不斷增加, 為鋼管生產的下游配套提供了保障。 隨著國際市場對油氣輸送鋼管需求的增加, 印度抓住歷史機遇, 加快了對防腐生產線的改進和完善, 建立了完備的公司級防腐實驗室, 使之適應和滿足國際大客戶的技術要求, 形成了有印度特色的防腐生產工藝。 同時,這些鋼管生產及防腐廠積極爭取國際大公司的認可和認證, 成為了中東、 非洲、 北美和東南亞等區域的重要供應商之一, 在國際鋼管市場中占有一席之地。

   印度各鋼管防腐工廠的生產工藝基本相同,均為先外防腐, 后內防腐。 車間布局合理, 內外防腐車間緊密相連, 減少了中間倒運, 并且車間內空間較大, 外防腐工藝均采用了雙拋丸、 酸洗、 鉻酸鹽處理和單獨漏電檢測等工序, 但內防腐生產工藝沒有固化爐固化工序。 筆者重點介紹印度防腐生產工藝流程和雙拋丸、 酸洗、 鉻酸鹽處理、 漏電檢測等典型工序的特點。

1、印度鋼管防腐生產工藝流程:
1.1、印度鋼管 3PE 外防腐生產工藝流程:
印度鋼管 3PE 外防腐生產工藝流程見圖 1。
圖 1 3PE 鋼管外防腐生產工藝流程
圖 1 3PE 鋼管外防腐生產工藝流程

1.2、印度鋼管減阻內防腐生產工藝流程:
印度鋼管減阻內防腐生產工藝流程見圖 2。
圖2鋼管減阻內防腐生產工藝流程
圖2鋼管減阻內防腐生產工藝流程

2、印度 3PE 外防腐生產工藝特點:
   通過圖 1 可以看出, 印度外防腐生產工藝與我國不同之處為采用雙拋丸除銹, 而且酸洗在兩次拋丸之間, 并且根據技術要求可以進行鉻酸鹽處理和在防腐生產線上安裝了酸洗和鉻酸鹽處理設備。 漏點檢測工序是在管段打磨后, 讓管端裸露的金屬表面接觸地線。 以下重點介紹雙拋丸、酸洗、 鉻酸鹽處理和單獨漏電檢測工藝。

2.1、雙拋丸:
   雙拋丸是在單拋丸基礎上發展而來的, 也就是采用兩臺拋丸除銹機分別對鋼管進行拋丸表面處理, 以達到除銹等級、 錨紋深度、 錨紋形貌、灰塵等級等鋼管表面技術要求。 拋丸工序是影響防腐層質量和性能最關鍵因素之一。 國際、 國內的標準一般都是要求拋丸處理后鋼管表面的清潔度達到近白級, 而且要有適當的錨紋度, ISO 8501 A1部分要求最小清潔度為 Sa2.5, ISO 8503-1 中要求最佳錨紋深度為 50~100μm, 而且要求灰塵度<2。為了達到標準和用戶的要求, 印度鋼管防腐工廠的普遍做法是先對鋼管進行預熱, 然后使鋼管先通過1 臺拋丸機重點清除鋼管的油污 、 銹 、 氧化皮等, 然后再用第 2 臺拋丸機打出最佳錨紋深度,從而達到清潔度要求。

2.2、酸洗:
   酸洗是為了進一步清除鋼管表面油脂, 并利用弱磷酸鹽水溶液(酸濃度 10%~75%)清洗鋼管表面, 使鋼管表面的氯化物含量低于 2μg/cm2, 同時在鋼管表面發生化學與電化學反應, 形成磷酸鹽化學轉化膜。 此轉化膜主要作用是: 給基體金屬提供?;?, 在一定程度上防止金屬被腐蝕; 提高涂層的防腐蝕能力; 增強涂層與工件間的結合力。 酸洗也是在3PE 防腐中, 提高涂敷層抗腐蝕、 抗剝離性能的一種有效方法。
  酸洗通常是在拋丸除銹之后, 利用專門設備對鋼管進行噴灑酸洗液, 然后利用潔凈水對鋼管表面沖洗, 將鋼管表面清洗干凈, 之后要進行pH 值測試, 保證鋼管表面殘液為中性, 最后對鋼管表面加熱烘干。 酸洗的要求有: ①所用清洗的水不得有任何有害污染物, 其最大硬度為 200×10-6mg /L; ②酸液強度必須要符合制造商和客戶要求, 目前較為廣泛使用的是 Oakite31 和 Oakite 33等; ③剩酸和沖洗液必須回收, 保證環保。 經過酸洗處理的鋼管表面更加清潔, 能有效提高環氧粉末的附著力, 從而提高涂層的質量和性能。

2.3、鉻酸鹽處理:
   鉻酸鹽處理是將 10%的鉻酸鹽溶液均勻噴灑到鋼管表面, 并通過毛刷將其涂抹均勻, 在鋼管表面形成均勻的一層膜, 從而提高涂層附著力和抗腐蝕性能。 鍍鉻過程應盡量避免液體外流,廢溶液應按規范要求收集并處理。 每 100 m2鋼管表面建議鉻酸鹽用量為 0.3~0.7kg。 目前, 應用效果較好的產品有 Accomet PC 和 Gardobond4504 等 。 鉻酸鹽處理后應立即進行中頻加熱 ,并噴涂環氧粉末, 這樣獲得的涂層將具有極好的附著力和抗腐蝕性能。 鋼管鉻酸鹽處理如圖 3 所示, 處理效果對比見圖 4。
   經鉻酸鹽處理后的鋼管涂敷后之所以能獲得
圖 3 鋼管表面鉻酸鹽處理
圖 3 鋼管表面鉻酸鹽處理
圖4鋼管表而鉻酸鹽處理效果對比
圖4鋼管表而鉻酸鹽處理效果對比
更為理想的性能, 可以通過圖 5 來加以說明。 鉻酸鹽溶液均勻涂抹到鋼管表面后, 鉻酸鹽便與輕度氧化的鋼管表面發生化學反應, 形成一層約1μm 厚的富含 Cr, Si 和 Fe 的氧化層, 該氧化層與鋼管表面形成一個有機的整體, 從而保證涂層的附著力和抗陰極剝離性能。
圖 5 鋼管表面經鉻酸鹽處理噴涂后的結構示意圖
圖 5 鋼管表面經鉻酸鹽處理噴涂后的結構示意圖

2.4、漏電檢測:
   漏電檢測是檢測鋼管防腐層是否漏電或防腐層厚度是否夠的工序。 印度防腐工廠漏電檢測是在管端打磨后, 鋼管兩端露出金屬, 利用鐵夾夾住裸露的管端連接地線, 隨后鋼管進入對防腐層施加靜電高壓的環形漏電檢測裝置進行檢測, 以確保防腐層兩側均得到標準要求的靜電高壓。 但國內均在防腐層冷卻后的螺旋傳動線上運動中進行檢測, 而地線連接在螺旋傳動線上, 高壓連接在與防腐層接觸的橡膠片上, 這樣倘若連接不好會出現瞬間防腐層兩側不能施加高壓的情況, 可能會造成漏檢。 所以, 目前國內的檢測方法不如印度的漏電檢測方法可靠。

3、印度內防腐生產工藝特點:
   通過圖 2 可知, 印度鋼管內防腐生產工藝與我國不同之處為缺少專門的固化爐來加速內涂層的固化。 這有可能是由于印度常年高溫, 有利于內涂層的自然固化。 但是, 這樣會受天氣的影響, 如刮風或下雨, 就會影響內涂層的質量。 這就不如國內的內防腐工藝, 有專門的固化爐加速內涂層的固化, 而不受天氣的影響。
   另外, 印度防腐工廠都有專門的防腐實驗室, 試驗設備較為齊全, 絕大多數試驗均可自己做。 印度的鋼管公司在北美、 中東都建有一定規模的防腐工廠, 這些工廠除了工藝完備之外, 在鋼管的涂敷長度方面也具有獨特的優勢。 印度PSLNA 公司在美國馬薩諸塞州圣路易斯灣的賓維爾工業園區港口建設的防腐工廠, 年產能 30萬 t, 可進行 API 等級大直徑鋼管的生產和內外涂敷, 長度可達 24 m, 這種長度的鋼管防腐目前國內還沒有, 世界上也為數不多。

4、結 語:
   雖然國內主要防腐企業參與了西氣東輸一、二線等重大管道項目, 工藝、 技術和設備等都有了很大的提高, 但我們還要清楚的看到, 與印度鋼管企業相比, 在酸洗、 鉻酸鹽處理和實驗室建設等方面存在一定的差距和不足。 因此, 我們應加快酸洗和鉻酸鹽處理等新技術和設備的研究與應用, 以滿足特殊防腐管的要求, 從而推動中國鋼管防腐工業的發展。


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