1.總則
本章主要闡述大然氣輸送管道減阻內(nèi)涂涂覆工藝的基本要求,包括涂覆商的資質(zhì)條件,表面處理,環(huán)境條件,涂裝工藝等。
在國內(nèi)首次采用減阻內(nèi)涂技術(shù)的是西氣東輸工程,其內(nèi)涂工藝中的基本參數(shù)是:
(1)表面粗糙度 表面處理后 30~50μm
內(nèi)涂后 ≤10μm
(2)內(nèi)涂覆膜厚度 干膜 65~75μm
濕膜 130~150μm
濕膜厚度依涂料的固體含量不同而不同,最終以干膜厚度為準(zhǔn)。
(3)表面處理標(biāo)準(zhǔn)(GB8923) Sa 2.5級(jí)。
英國GBE/CMl[1]標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)覆蓋層規(guī)定為:(1)覆蓋層的最小干膜厚度應(yīng)太于50μm(不含特殊要求); (2)濕膜厚度應(yīng)為涂料供應(yīng)商所推薦的確保干膜厚度不低于50μm的最低值。
2.基本技術(shù)要求
2.1 對(duì)涂覆商的要求
涂覆商(公司)在生產(chǎn)前應(yīng)向業(yè)主提供涂覆作業(yè)技術(shù)規(guī)范和質(zhì)量保證及質(zhì)量控制的技術(shù)文件,由業(yè)主審定認(rèn)可,在業(yè)主批準(zhǔn)之前不得開工。
??? 涂覆商(公司)向業(yè)主提供的資質(zhì)材料如下:
(1)公司的營業(yè)執(zhí)照及ISO 9000認(rèn)可證明(含公司歷史和業(yè)績(jī));
(2)用于涂覆的生產(chǎn)設(shè)備的技術(shù)條件說明;
(3)生產(chǎn)工藝程序說明;
(4)鋼管表面處理的技術(shù)說明(含拋丸機(jī)參數(shù)、磨料粒度及砂丸比例、錨紋深度的控制及清潔度檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn));
(5)生產(chǎn)能力說明;
(6)檢測(cè)項(xiàng)目的內(nèi)容、次數(shù)和方法;
(7)和外涂之間的關(guān)系處理。
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6.2.2 內(nèi)涂覆施工的基本程序
圖6-1是內(nèi)涂工藝生產(chǎn)線的平面布置圖。
進(jìn)管檢查→管道預(yù)熱→表面處理→除塵→端部膠帶→無氣噴涂→加速固化→檢驗(yàn)→堆放(儲(chǔ)存待運(yùn)),如圖6-2所示。
3.工藝要求
3.1 進(jìn)管桂查
裸管的搬運(yùn)、裝卸和臨時(shí)存放應(yīng)該使用專門設(shè)備,以防裸管或管子端部的任何損壞。涂覆商在搬運(yùn)管子之前的檢驗(yàn)、設(shè)備和程序均應(yīng)報(bào)批,得到業(yè)主的認(rèn)可。
鋼管首先放置在進(jìn)管平臺(tái)上,對(duì)鋼管表面進(jìn)行缺陷和污染物檢查。表面缺陷檢查內(nèi)容包括:焊縫高度、摔坑、腐蝕坑、坡口損傷、管端橢圓度、管體彎曲度等,不合格的鋼管檢出后堆放在一旁,并通知業(yè)主代表。當(dāng)鋼管表面存在有油污或油脂時(shí),用可完全揮發(fā)的溶劑進(jìn)行清洗。對(duì)于海運(yùn)或臨海地區(qū)的鋼管表面應(yīng)進(jìn)行表面鹽分的檢測(cè),如果超出20mg/m2標(biāo)準(zhǔn)值,則應(yīng)采用高壓清水進(jìn)行清洗。檢測(cè)的同時(shí),要對(duì)原管號(hào)、管長(zhǎng)、鋼級(jí)、壁厚、爐號(hào)、生產(chǎn)日期、數(shù)量等進(jìn)行登記。鋼管的編號(hào)必須在輸入架上立即檢查并記錄下來,同時(shí)將鋼管編號(hào)標(biāo)注在鋼管的外表面。當(dāng)有大量的油污出現(xiàn)時(shí),鋼管應(yīng)立即隔離,并通知客戶代表以引起注意。
3.2 管子預(yù)熱
鋼管在表面處理前,內(nèi)表面必須干燥,通??刹捎没鹧嬷苯蛹訜幔@樣做有利于可燃性污染物的清除,去除掉所有鋼管表面能觀察到的冷凝物和加熱管內(nèi)壁。鋼管的溫度和周圍環(huán)境的相對(duì)濕度應(yīng)該用溫度計(jì)及濕度計(jì)測(cè)量井記錄。管子預(yù)熱的溫度以60℃為宜。
3.3 表面準(zhǔn)備
鋼管內(nèi)表面準(zhǔn)備的質(zhì)量將直接影響其涂覆層的附著力,關(guān)系到內(nèi)覆蓋層的質(zhì)量,所以說表面準(zhǔn)備是內(nèi)涂工藝中一個(gè)非常重要的環(huán)節(jié)。
用于管子表面處理的設(shè)備和材料(磨料)應(yīng)事先得到業(yè)主的認(rèn)可,并能滿足涂料供應(yīng)商的技術(shù)要求,所用磨料必須干燥、清潔,一般應(yīng)采用可回收的鋼丸加鋼砂。
在機(jī)械清理之前,管道表面上的任何油污或油脂都應(yīng)采用溶劑和清洗劑除去,這種溶劑應(yīng)是非油性的并與覆蓋層相適應(yīng)。同時(shí)還要采用預(yù)熱方式除去潮氣,對(duì)于海運(yùn)及臨悔地區(qū)的管道要進(jìn)行鋼表面鹽分測(cè)定,鹽分超標(biāo)時(shí)要用含有清洗劑的清潔水沖洗。
待處理的表面必須干燥,采用“先外后內(nèi)”工藝的管子可以直接從外涂生產(chǎn)線上帶溫進(jìn)入內(nèi)涂生產(chǎn)線,采用“先內(nèi)后外”工藝的管子應(yīng)采用加熱爐或其它方法進(jìn)行預(yù)熱干燥。在這里我們提出了“先外后內(nèi)”和“先內(nèi)后外”的兩種工藝次序的問題,在西氣東輸工程的前期階段,根據(jù)國外工程上多數(shù)的經(jīng)驗(yàn),加上“先內(nèi)后外”工藝對(duì)涂料有著更嚴(yán)格的要求,強(qiáng)調(diào)了“先內(nèi)后外”工藝的優(yōu)越性,但經(jīng)過一段實(shí)踐后,多數(shù)涂裝廠認(rèn)為“先外后內(nèi)”工藝更合理,以至現(xiàn)在采用“先外后內(nèi)”工藝的廠家占了絕大多數(shù)[2]。關(guān)于兩種工藝的優(yōu)缺點(diǎn),可參見表6-1。
進(jìn)入表面處理的管子上了管架之后,可采用管子轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行拋丸處理。磨料要干凈、干燥,并且鋼砂和鋼丸的比例合適,使得經(jīng)磨料的拋丸處理后的管子至少可達(dá)Sa2.5(SIS 055 900)標(biāo)準(zhǔn),表面租糙度(錨紋深度)達(dá)Rz30~50μm。
在對(duì)鋼管進(jìn)行處理過程中,要始終保持管內(nèi)負(fù)壓狀態(tài)。在管端的箱體中,通過氣流分離鋼砂,回收的鋼砂通過傳送帶返回料斗中。帶有粉塵和廢鋼砂通過分離過濾器排出。注意排出的氣體必須符合環(huán)保的要求。
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項(xiàng)目 | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
先外后內(nèi) | (1)內(nèi)涂覆層不會(huì)受外涂裝作業(yè)過程中損壞 (2)利用外涂作業(yè)的余熱,內(nèi)涂不必加熱 (3)內(nèi)涂表面清潔 (4)涂料不必耐高溫 | (1)內(nèi)涂作業(yè)時(shí)要對(duì)外覆蓋層加以保護(hù) (2)內(nèi)涂固化不會(huì)完全,要有一個(gè)后續(xù)固化時(shí)間,管端要加封罩 |
先內(nèi)后外 | (1)內(nèi)涂作業(yè)時(shí)不受后面外涂作業(yè)的影響 (2)內(nèi)涂固化充分,成品不必在管端部加封罩 | (1)內(nèi)涂作業(yè)時(shí)要對(duì)外覆蓋層加以保護(hù) (2)外涂作業(yè)時(shí)要對(duì)內(nèi)表面施加保護(hù) (3)對(duì)于不使用管接頭的廠家,要增加堵頭一道工序 |
通常對(duì)管子表面處理過程中的周圍環(huán)境溫度規(guī)定不應(yīng)低于10℃,相對(duì)濕度低于80%。這一規(guī)定是一般要求,當(dāng)在車間施工時(shí),主要要看鋼管表面的溫度。
內(nèi)拋丸處理后立即用壓縮空氣對(duì)內(nèi)表面進(jìn)行吹掃,以除去所有的沉積物,吹掃的方法主要有兩種:一種是在拋丸處理后,用大排量的吸塵器抽吸的方法清除鋼管內(nèi)表面的一些粉塵和鋼丸,剩余的微小粉塵可在內(nèi)噴涂工位噴涂前,打開噴槍的氣源,用噴槍對(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,另一端的端頭用吸塵器吸走粉塵。這一方法的特點(diǎn)是不需要專門的吹掃工位;另一種方法是采用倒丸裝置,將鋼管抬起一定角度,使鋼管內(nèi)的鋼丸下滑至回收裝置內(nèi),然后對(duì)鋼管內(nèi)壁進(jìn)行吹掃,用吸塵器吸走微小粉塵。該法需要一個(gè)專門的倒丸工位。不管采用那種方法,吹掃時(shí)排出的氣體都必須符合環(huán)保的要求。
清潔工序是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),必須將氧化皮、銹、水氣、油污、粉塵等清除干凈。否則難以保證內(nèi)涂的質(zhì)量。
為了防止管子在焊接時(shí)對(duì)內(nèi)覆蓋層造成損壞,待涂的管子兩個(gè)管端部45~55mm范圍內(nèi)要采用膠帶覆蓋,膠帶應(yīng)黏結(jié)牢固,不應(yīng)出現(xiàn)夾紙現(xiàn)象,覆蓋的寬度從坡口計(jì)算。與此同時(shí)在管端處可安裝于檢測(cè)的測(cè)試片。圖6-3是自動(dòng)貼膠帶的照片。
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