在表面處理工序中，要注意當(dāng)管子內(nèi)表面原來(lái)帶有標(biāo)志時(shí)，必須先在管于外表面將這些標(biāo)志參數(shù)重新標(biāo)記，然后才可進(jìn)行。表面處理的另一種方法是化學(xué)清理，較適用于現(xiàn)場(chǎng)涂覆的管道。化學(xué)清理的基本要求是清理表面上所有的腐蝕產(chǎn)物、舊的漆膜或涂料。一般的程序有：脫脂、酸洗、沖洗、磷化、水洗等。
脫脂：在進(jìn)行化學(xué)處理之前，應(yīng)采用溶劑或清洗液將油污、油脂等清洗掉。
酸洗(除垢)：脫脂完成后，管道應(yīng)采用5％～10％的硫酸溶液，在溫度為65～70℃下進(jìn)行酸洗除垢。浸泡的時(shí)間取決于管道的類型和垢的頑固性。對(duì)于酸洗介質(zhì)的選擇、沮度和濃度的控制。是以保證有充分的時(shí)間將垢除凈為前提。
沖洗：酸洗后，應(yīng)將管道表面上的過(guò)多的溶液排走，然后用清水沖洗至用試紙測(cè)得從管子中流下的沖洗液的pH值大于5為止。
磷化處理：沖洗后應(yīng)將管內(nèi)的水排走，然后將其浸泡在適宜的磷化介質(zhì)中進(jìn)行磷化處理，磷化處理的常用介質(zhì)濃度為1％～2％的磷酸溶液，在溫度80℃下進(jìn)行1～2min的處理，磷酸的濃度和浸泡時(shí)間由承包商決定，磷化處理的結(jié)果將會(huì)在表面形成牢固而均勻的磷酸鹽膜。
水洗：磷化處理后應(yīng)將管子中的溶液排掉并用清潔的水將其上的酸液、表面的鹽分、溶液痕跡等都清洗掉。
經(jīng)過(guò)化學(xué)處理后，表面應(yīng)完全干燥、沒(méi)有污物，在涂覆前表面狀況不能有所下降，不管條件如何，涂覆作業(yè)應(yīng)在表面處理后的24h內(nèi)進(jìn)行。
化學(xué)清理工藝的注意點(diǎn)是溶液要定期檢查和更換，廢水要進(jìn)行處理，不過(guò)化學(xué)清理的表面錨紋深度得不到保證。
3．4 內(nèi)噴涂
(1)涂料選擇 內(nèi)涂材料的性能必須符合英國(guó)天然氣工程標(biāo)準(zhǔn)GBE／CMl及美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)APl 5L2的要求。內(nèi)涂的涂料由帶有顏料的環(huán)氧樹(shù)脂、填充劑、溶劑、固化劑和稀釋劑所組成。商家必須提供權(quán)威機(jī)構(gòu)的檢測(cè)證明：
①相對(duì)密度；
?、陴ざ?混合)；
?、垲伾⑸?；
④非揮發(fā)成分；
⑤干燥試驗(yàn)；
⑥流動(dòng)性能(混合)；
?、吖袒阅?混合)。
所選涂料應(yīng)已成功地應(yīng)用于天然氣及凝析氣管道的內(nèi)襯上，具有實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)，涂料生產(chǎn)商應(yīng)能提供詳細(xì)的工程實(shí)例，確認(rèn)產(chǎn)品在天然氣管道內(nèi)涂上的適用性。如果涂料系統(tǒng)沒(méi)有這種成功的業(yè)績(jī)，則要求制造商提供產(chǎn)品通過(guò)嚴(yán)格和廣泛的試驗(yàn)室及短期現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的等效性能證明。一旦涂料的成分被業(yè)主所認(rèn)可，則制造商不得對(duì)成分配方或制造工藝有任何改變。
涂料的包裝容器應(yīng)適合顛簸道路的運(yùn)輸，內(nèi)涂材料適用于手工或機(jī)械攪拌，混合后應(yīng)完全均勻沒(méi)有結(jié)皮，噴涂前通過(guò)200目篩網(wǎng)不應(yīng)有任何固體殘留。
熟化涂料的適用時(shí)間為在25℃時(shí)不得小于8h。
涂料應(yīng)適應(yīng)環(huán)境溫度10～45℃、相對(duì)濕度低于80％的條作下施工。在25℃時(shí)管道噴涂一道達(dá)75μm(干膜)時(shí)，不應(yīng)有下垂、流淌、垂落、氣泡和空白。
當(dāng)采用“先內(nèi)后外”涂覆程序時(shí)，所選涂料必須滿足在250℃高溫，30min條件下保證內(nèi)涂性能不變的要求。
內(nèi)涂涂料還應(yīng)滿足輸氣管道運(yùn)行條件的要求，如耐磨性、耐熱(50～90℃)、耐滲透等。
管道減阻用內(nèi)覆蓋層的顏色應(yīng)為紅色。
所有交貨的涂料質(zhì)量都應(yīng)與訂貨時(shí)所確定的一致，如有不符，有權(quán)拒收；當(dāng)涂料被污染或在容器底部出現(xiàn)固體或結(jié)塊，必須拒收。涂料包裝容器上應(yīng)標(biāo)明：名稱、生產(chǎn)日期、顏色、批號(hào)及儲(chǔ)存環(huán)境條件要求等。
涂料基本要求可參見(jiàn)第3章。
(2)涂料配制 涂料的混合是使用專門的設(shè)備，配制應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及供應(yīng)商的技術(shù)要求，并在業(yè)主代表的監(jiān)督下進(jìn)行搬運(yùn)、混合和稀釋。圖6-4是涂料混合的設(shè)備照片。
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混合前要搖勻，通常要采用機(jī)械攪拌，嚴(yán)格按供貨商的配比要求將基料和固化劑進(jìn)行混合，容量誤差應(yīng)小于±3％。如要稀釋應(yīng)采用供貨商認(rèn)可的稀釋劑，其用量按供貨商要求。
混合的涂料通常要采用機(jī)械進(jìn)行充分的攪拌，攪拌過(guò)程中應(yīng)防止污物進(jìn)入涂料中，條件允許時(shí)在攪拌過(guò)程中不應(yīng)攪入空氣。在充分?jǐn)嚢杌旌虾螅€應(yīng)維持持續(xù)低速攪拌。混合后的涂料應(yīng)有30min的熟化期。在噴涂作業(yè)過(guò)程中，必須在噴槍供料罐或儲(chǔ)料池內(nèi)使用電攪拌器不間斷攪拌，以保證暫停期間內(nèi)涂料的均勻性。
配制好的涂料應(yīng)在供貨商規(guī)定的涂料棍合后的適用期內(nèi)使用。使用過(guò)程中，不得將新材料加入到來(lái)用完的舊材料中去。
(3)涂料涂覆 內(nèi)覆蓋層的噴涂作業(yè)應(yīng)在環(huán)境溫度不低于10℃，且高于露點(diǎn)3℃和相對(duì)濕度不大于80％的環(huán)境中進(jìn)行。當(dāng)在車間作業(yè)時(shí)，只要鋼管升溫、除濕，避免潮氣、結(jié)露的影響，環(huán)境條件可適當(dāng)放寬。用于涂覆的設(shè)備和供料系統(tǒng)應(yīng)事先得到業(yè)主的認(rèn)可，涂覆施工應(yīng)采用高壓無(wú)氣噴涂工藝。設(shè)備的組成：無(wú)氣噴涂設(shè)備、過(guò)濾器、壓力表、氣閥、溫控裝置等。上面對(duì)涂裝環(huán)境條件的這一規(guī)定應(yīng)是合理的，文獻(xiàn)[2]就這一問(wèn)題提出了自己的看法，認(rèn)為這一規(guī)定是以環(huán)境濕度和露點(diǎn)為條件，保證涂裝前鋼管表面不吸潮、不結(jié)露、不返銹，漆膜干燥時(shí)表面不吸潮、不結(jié)露；以溫度為條件，使環(huán)氧覆蓋層能夠自然固化。在鋼管內(nèi)涂作業(yè)線上，鋼管除濕設(shè)備(預(yù)熱中頻，熱風(fēng)爐等)是必備的，同時(shí)管于除銹后只停留不足35min，管子表面在涂裝時(shí)不會(huì)返銹。另一方面，環(huán)氧減阻涂覆層在經(jīng)過(guò)鼓風(fēng)干燥、加熱干燥后，得到了強(qiáng)制固化。也就是說(shuō)，環(huán)氧涂料的涂覆環(huán)境條件的一般規(guī)定不應(yīng)機(jī)械地照搬到設(shè)施完善的內(nèi)涂作業(yè)車間上。但在管子溫度處于結(jié)露條件下時(shí)，必須保證管子預(yù)熱設(shè)備的功效，徹底清除鋼管表面的水、潮氣，并在涂裝和干燥過(guò)程中，保持管子溫度高于露點(diǎn)3℃以上。
噴涂施工應(yīng)在封閉的空間或有屋頂?shù)膱?chǎng)所，避風(fēng)、防塵、防污條件下進(jìn)行。管子表面環(huán)境溫度不超過(guò)60℃且不低于10℃。管子表面溫度在整個(gè)過(guò)程中維持在最低21℃且不超過(guò)38℃。當(dāng)環(huán)境相對(duì)濕度超過(guò)90％時(shí)必須停止作業(yè)。
噴涂應(yīng)在平臺(tái)上進(jìn)行，管子通過(guò)旋轉(zhuǎn)的管架進(jìn)入噴涂平臺(tái)，平臺(tái)兩端的箱罩將管子兩端封閉，噴頭通過(guò)支撐架進(jìn)入，距管壁一定距離向管子內(nèi)表面噴射干凈、干燥的空氣；當(dāng)噴頭從遠(yuǎn)端返回時(shí)，開(kāi)始噴涂環(huán)氧涂料，噴嘴距管子表面0．15～0．5m，與表面成直角。噴涂時(shí)，支架應(yīng)保持勻速運(yùn)動(dòng)。噴嘴的壓力、管子旋轉(zhuǎn)的速度和噴嘴移動(dòng)速度應(yīng)通過(guò)調(diào)試，確保覆蓋層的設(shè)計(jì)厚度。后置封閉箱裝有風(fēng)機(jī)，使管內(nèi)產(chǎn)生少量負(fù)壓。噴涂過(guò)程中，管子應(yīng)一直保持不間斷的旋轉(zhuǎn)。
采用高壓無(wú)氣噴涂進(jìn)行減阻涂料涂布時(shí)，首先涂料壓力應(yīng)固定在設(shè)定值，保證涂料霧化效果；其次，根據(jù)涂料流量和設(shè)計(jì)漆膜厚度，確定噴頭在鋼管表面的移動(dòng)速率。只有霧化效果得到保證，漆膜的均勻性、表面光潔度才能得到保證。
噴涂作業(yè)完成后，管子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)幾秒鐘，然后，應(yīng)立即除去端部保護(hù)膠帶。帶有測(cè)試片的管子取出測(cè)試片并補(bǔ)涂。在涂覆完成直到覆蓋層不發(fā)黏為止，這段時(shí)間內(nèi)，應(yīng)對(duì)覆蓋層加以防塵、防污和防不利天氣影響的防護(hù)措旌。
漆膜的干燥時(shí)間和生產(chǎn)效率是一個(gè)矛盾，處理不好則影響漆膜的質(zhì)量。涂裝后漆膜干燥分為通風(fēng)干燥、烘烤干燥和后續(xù)干燥三個(gè)階段，在“先內(nèi)后外”工藝中，前兩個(gè)階段干燥程度必須保證達(dá)到以下要求。
?、偻L(fēng)干燥：由于采用風(fēng)機(jī)鼓風(fēng)干燥，縮短了漆膜表干時(shí)間，風(fēng)干時(shí)間為45～60min。表干后漆膜含的溶劑很少，可在一定溫度條件下進(jìn)行加熱干燥。否則漆膜表面粗糙度下降。
?、诤婵靖稍铮涸跔t內(nèi)，采用熱風(fēng)對(duì)漆膜進(jìn)行加熱干燥，爐溫設(shè)置在50～70℃之間，烘于時(shí)間為60min。加熱干燥結(jié)束后，漆膜達(dá)到實(shí)干。生產(chǎn)中，按照涂料供應(yīng)商標(biāo)準(zhǔn)采用了“80％固化”的檢測(cè)方法，即，用棉花蘸二甲苯輕輕擦拭漆膜表面，最多只觀察到棉花上有淺淡的鐵紅色。否則，在除銹前上堵頭時(shí)，由于干燥程度不夠，漆膜會(huì)受到堵頭的損壞。由于指觸法測(cè)實(shí)干受人為因素、鋼管溫度的影響更大，生產(chǎn)中采用“80％固化”作為漆膜烘干、可以進(jìn)入下一道工序的控制指標(biāo)。
涂覆作業(yè)應(yīng)避免在大風(fēng)、沙塵及惡劣天氣下進(jìn)行，施工應(yīng)在密封環(huán)境中進(jìn)行，要注意對(duì)未固化的覆蓋層的保護(hù)。
如果噴砂后不能立即涂覆，間隔時(shí)間超過(guò)8h以上時(shí)(當(dāng)在南方潮濕地帶作業(yè)時(shí)這一時(shí)間可能還要短點(diǎn))，表面會(huì)快速生成新銹，在施工前必需重新表面處理。
必須進(jìn)行常規(guī)檢測(cè)，確保形成正確的膜厚。
鋼管噴涂完畢后進(jìn)入中間平臺(tái)，用潔凈的干燥空氣對(duì)涂覆后的鋼管內(nèi)表面進(jìn)行吹掃，以控制揮發(fā)性氣體，防止在固化爐內(nèi)因揮發(fā)性氣體過(guò)多引起爆炸，并對(duì)尾氣進(jìn)行處理，以滿足環(huán)保要求。
涂覆后的管子進(jìn)入固化程序，環(huán)境溫度較高時(shí)可自然固化。要求快速固化的管子可采用熱空氣加熱固化，根據(jù)生產(chǎn)速度可一根或幾根同進(jìn)行。但加速固化的設(shè)備、工藝必須符合技術(shù)規(guī)范的要求，并經(jīng)業(yè)主批準(zhǔn)。
(4)涂料消耗[2] 涂料供給量一般采用實(shí)際涂布率作為依據(jù)。后者和理論涂布率的關(guān)系式如下：
