管道及设备的防腐与保温

1管道及设备的防腐与保温规范施工平稳生产第一节管道及设备的防腐一、炼化企业的腐蚀及防腐腐蚀主要是材料在外部介质影响下所产生的化学作用或电化学作用，使材料破坏和质变。由于化学作用引起的腐蚀属于化学腐蚀，又称干蚀、高温腐蚀，主要发生在204摄氏度以上如高温氧化和高温硫腐蚀；由电化学作用引起的腐蚀称为电化学腐蚀，也成湿蚀，主要发生在150摄氏度以下，如湿硫化氢应力腐蚀开裂；一般情况下，金属与氧气、氯气、二氧化硫、硫化氢等干燥气体或汽油、乙醇、苯等非电解质接触所引起的腐蚀都是化学腐蚀。炼化企业管道和设备的腐蚀，两种腐蚀都有。二、腐蚀对炼化企业的危害性：1.使装置区内的设备报废期限严重缩短；2.因腐蚀引起介质泄漏，造成事故，影响生产和员工人身安全；炼化企业设备和管道大部分都是钢铁制品，且很多设备及管道内的介质含有硫化氢、汽油等易造成腐蚀的物质，炼化企业装置区内的设备及管道如不采取防腐措施，将很快就会被腐蚀。3.对于有毒、易燃、易爆的介质管道，被腐蚀后介质的泄漏还会污染环境，甚至有可能造成重大安全事故；防腐的措施：金属镀层；金属钝化；阴极保护；涂料工艺——油漆涂料（地上管道和设备）；沥青涂料（地下管道）。在刷涂料以前，应该先对设备及管道进行除锈，除油。三、管道及设备表面的除污相关设计规范1.金属表面锈蚀等级及除锈等级的评定应与现行国家标准GB/T8923中典型照片比对确定。2.需涂装的钢材表面应进行表面处理，表面处理前，应先对刚才表面的锈蚀等级进行判断，表面锈蚀等级的判断标准如下：A级-钢材表面全面的覆盖着氧化皮而几乎没有铁锈；B级-钢材表面已经发生锈蚀，且部分氧化皮已经脱落；C-钢材表面氧化皮因锈蚀而可以剥落或者可以刮除，且有少量点蚀；D-钢材表面氧化皮因锈蚀而全部剥离，且普遍发生点蚀。钢材表面除锈等级3.钢材表面除锈标准应该依据下方表格来确定4.为了使钢材表面与涂层之间有较好的附着力，管道在涂漆之前，应对钢材表面进行必要的处理（其中包括除污油、除旧漆、除锈）。5.管道在表面喷砂处理前，应对钢材表面进行去除油污、油脂的化学溶液清洗。6.除锈前应铲除钢材表面的锈层，清除可见的油脂、污垢、浮灰及碎屑，并应采取措施防止重新锈蚀现象的发生。7.表面喷砂处理用的磨料和压缩空气应清洁、干燥，没有油脂和污染物，磨料不得使用硅石砂。8.经表面处理后的钢材表面粗造度，不宜超过涂层厚度的1/3，一般宜控制在40μm左右。9.管道的钢材表面处理后，需进行检查并评定处理等级，其质量等级10.应符合《石油化工设备和管道涂料防腐蚀设计规范》（SH/T3022-2011）标准中的相关规定。11.所有经处理后的表面均应在4小时内涂底漆。若不能及时涂底漆或在涂漆前表面被雨淋湿，发现新锈、水渍或污染物，则在涂漆前应重新进行表面处理。12.在施工现场加工的管道，应在安装前进行表面处理。四、管道及设备表面的除污方式（一）人工除污人工除污一般使用钢丝刷、砂布、废砂轮片等摩擦外表面。人工除污方法劳动强度大、效率低、质量差。（二）喷砂除污喷砂除污是采用0.4～0.6MPa的压缩空气，把粒度为0.5～2.0mm的砂子喷射到有锈污的金属表面上，靠砂子的击打使金属表面的污物去掉。优点：喷砂除污使金属表面变得粗糙而又均匀，使油漆能与金属表面很好的结合；并且能将金属表面凹处的锈除尽。（简单的说，就是效率高、质量好）。缺点：喷砂过程中产生大量的灰尘，污染环境，影响人们的身体健康施工时应设置简单的通风装置，操作人员应戴防护面罩或风镜和口罩改进措施——喷湿砂需在水中加入1～15％的缓蚀剂（如磷酸三钠、亚硝酸钠），使除污后的金属表面形成一层牢固而密实的膜。除锈的其它方式——酸洗1.用10～20％的稀硫酸溶液、在18～60°C下浸泡15～60min2.用10～15％的稀盐酸溶液、在室温下浸泡酸洗后用清水洗涤，并用50％的碳酸钠溶液中和，最后用热水冲洗2～3次，然后用热空气干燥。五、涂料相关知识（一）油漆油漆是一种有机高分子胶体混合物的溶液。油漆主要由成膜物质、溶剂（或稀释剂）、颜料（或填料）三部分组成。成膜物质实际上是一种粘结剂，它的作用是将颜料或填料粘接融合在一起，以形成牢固附着在物体表面上的漆膜。溶剂（或稀释剂）是一些挥发性的液体，它的作用是溶解和稀释成膜物质溶液。颜料（或填料）是粉状，它的作用是增加漆膜的厚度和提高漆膜的耐磨、耐热和耐化学腐蚀性能。（二）涂料选用的原则1.涂料性能应与被涂物的使用环境相适应。考虑管道的敷设条件，应根据管壁温度和管外所处周围环境不同（如空气潮湿度、是否有腐蚀性气体、水浸等）选用耐壁温而且不与周围介质作用的涂料品种。在炼化企业，应该考虑涂料的防腐蚀性能，使涂层能长期稳定。2.涂料性能与被涂物表面的材质相适应，要有良好的附着性能。3.涂料性能与运行工况条件相适应。4.各道涂层间要有良好的配套性及相容性。一是要考虑底漆与面漆的配套，二是要考虑油漆与稀释剂的配套。5.涂装在钢材表面上的底层涂料，宜选用现行国家标准《漆膜附着力测定法》(GB1720)中测定附着力为Ⅰ级的底漆。按规定中间漆和面漆附着力不小于2级。6.安全可靠，经济合理。要综合考虑经济合理性问题，应该考虑选用涂层方案的造价以及使用年限，而不仅仅是核算涂料的单价。7.具备施工条件。比如现场不具备高温热处理条件，就不能选用烘干漆型。8.相适应的物理机械性能。如现场是否对涂料有抗外力撞击及耐磨的要求。六、管道及设备刷涂料相关规范1.为了防止金属管道的腐蚀，下列管道应涂漆：碳素钢；低合金钢；铸铁管道；有涂色要求的表面。2.需施工现场涂漆的管道：在制造厂已涂底漆，需在施工现场修补和涂面漆的管道；在制造厂已涂面漆，因运输过程中涂漆被损坏的部位需在施工现场对其补涂的管道；在施工现场组装的管道。3.不需要涂漆的管道：除设计另有规定外，下列情况的管道不应涂漆：奥氏体不锈钢表面；除焊缝外的镀锌钢表面；已精加工的表面；涂塑料或变色漆的表面；阀杆、电机轴和其它传动部件外表面；铭牌、视镜、看窗、标志板或标签。2.地上管道防腐施工环境应通风良好，并符合下列要求：涂漆施工宜在15～30℃的环境温度下进行，并应有相应的防火、防雨等措施；相对湿度不宜大于80％；遇雨、雪、雾、强风天气不应进行室外施工；不宜在烈日光照下施工。1.不同种类的涂料应该按照规范确定最小干膜厚度七、涂料涂刷的方法1.人工涂刷法涂刷法主要是手工涂刷。这种方法操作简单，适应性强，可用于各种涂料的施工。但人工涂刷方法效率低，并且涂刷的质量受操作者技术水平的影响较大。手工涂刷应自上而下，从左至右，先里后外，先斜后直，先难后易，纵横交错地进行，涂层厚薄均匀一致，无漏刷处。2.空气喷涂空气喷涂的工具为喷枪。其原理是压缩空气通过喷嘴时产生高速气流，将储液罐内漆液引射混合成雾状，喷涂于物体的表面。这种方法的特点是漆膜厚薄均匀，表面平整，效率高。只要调整好油漆的粘度和压缩空气的工作压力，并保持喷嘴距被涂物表面一定的距离和一定的移动速度，均能达到满意的效果。喷枪所用的空气压力一般为0.2～0.4MPa。嘴距被涂物表面的距离，当被涂物表面为平面时，距离一般为250～350mm；当被涂物表面为圆弧面时，距离一般为400mm左右。喷嘴的移动速度一般为10～15m/min。热喷涂——为了减少稀释剂的耗量，提高工作效率，可采用热喷涂施工。热喷涂就是将油漆加热，用提高油漆温度的方法来代替稀释剂使油漆的粘度降低，以满足喷涂的需要。油漆加热温度一般为70°C。采用热喷涂法比一般空气喷涂法可节省2/3左右的稀释剂，并提高近一倍的工作效率，同时还能改变涂膜的流平性。注意事项为保证施工质量，均要求被涂物表面清洁干燥，并避免在低温和潮湿环境下工作；当气温低于5°C时，应采取适当的防冻措施；需要多遍涂刷时，必须在上一遍涂膜干燥后，方可涂刷第二遍；环境宜在15°C～35°C之间，相对湿度70％以下；八、防腐验收规范1.防腐工程的施工、检查及验收应严格按照SH3022-1999《石油化工设备和管道涂料防腐蚀技术规范》进行，防腐材料表面实干后，应分别对底层、中间层、面层漆膜进行干膜测厚，各层干膜厚度及涂层总干膜厚度应满足本规定中相关要求。2.检查涂层道数和涂刷质量，并在涂层施工完成后进行外观检查。涂装质量主要检查涂层有无漏涂、返锈、气泡、透底、流挂、皱皮等，涂层是否平整光滑，颜色一致，并用5～10倍的放大镜检测涂层的针孔情况，或采用湿海绵法进行涂层针孔率检查，抽查率应不小于涂装面积的5%。3.在每刷一道涂料时，要随机用湿膜卡对湿膜的厚度进行测量。4.待完成防腐涂装,漆膜实干后，应用测厚仪对涂层进行测厚。要求涂层厚度均匀，验收标准采用“90—10规则”，即90%的测定值要达到规定的膜厚，允许10%数值偏低，但必须大于“规定值的90%”，否则应增加涂装道数直至合格为止。5.对导静电涂料，在漆膜实干后，还须用涂料电阻率测定仪进行涂层电阻率的测定，验收标准引用GB16906—1997《石油罐导静电涂料施工及验收规范》，涂层电性能测试结果应满足以下要求：面电阻均应在107Ω~109Ω范围内，且测试结果均为同一数量级。九、埋地管道的防腐埋地管道的腐蚀是由于土壤的酸性、碱性、潮湿、空气渗透以及地下杂散电流的作用等因素所引起的，其中主要是电化学作用。防止腐蚀的方法主要是采用沥青涂料。沥青是一种有机胶结构，主要成分是复杂的高分子烃类混合物及含硫、含氮的衍生物。优点：具有良好的粘接性、不透水和不导电性；能抵抗稀酸、稀碱、盐、水和土壤的浸蚀；价格低廉。缺点：不耐氧化剂和有机溶液的腐蚀，耐气候性也不强。防腐层层次（从金属表面算起）普通防腐层加强防腐层特加强防腐层1234567沥青底漆沥青涂层外包保护层沥青底漆沥青涂层加强包扎层沥青涂层外包保护层沥青底漆沥青涂层加强包扎层沥青涂层加强包扎层沥青涂层外包保护层适用情况腐蚀性轻微的土壤腐蚀性较剧烈的土壤腐蚀性极为剧烈的土壤1.沥青防腐层结构分类及适用情况2.施工方法1）沥青底漆沥青底漆的作用是为了加强沥青涂层与钢管表面的粘结力。沥青底漆是将沥青与溶剂按1：2.5～3.0（体积比）配制而成。先将沥青在锅内熔化并升温至160～180°C进行脱水，然后冷却到70～80°C，再将沥青按比例慢慢倒入装有溶剂的容器内，不断搅拌至均匀为止。严禁把汽油等溶剂倒入熔化的沥青锅内！2）沥青涂层沥青涂层与沥青底漆使用同一种沥青配制，其熔化温度为180～220°C，使用温度应为160～180°C。当一种沥青不能满足使用要求时（如针入度、伸长度、软化点等），可采用同类沥青与橡胶粉、高岭土、石棉粉、滑石粉等材料掺配成沥青玛蹄脂。配制时先将沥青放入锅内加热至160～180°C使其脱水，然后一面搅拌，一面慢慢加入填料，至完全融合为一体为止。在配制过程中，其温度不得超过220°C，以防止沥青结焦。3）加强包扎层加强包扎层可采用玻璃丝布、石棉油毡、麻袋布等材料，其作用是为了提高沥青涂层的机械强度和热稳定性。施工时包扎料最好用长条带成螺旋状包缠，圈与圈之间的接头搭接长度应为30～50mm，并用沥青粘合，应全部粘合紧密，不得形成空气泡合折皱。4）保护层保护层多采用塑料布或玻璃丝布包缠而成，其施工方法和要求与加强包扎层相同，作用是提高防腐层的机械强度和热稳定性，减少及缓和防腐层的机械损伤及热变形，同时也可提高整个防腐层的防腐性能。3.防腐层厚度要求及质量检查一般普通防腐层的厚度不应小于3mm，允许偏差为－0.3mm；加强防腐层的厚度不应小于6mm，允许偏差为－0.5mm；特加强防腐层的厚度不应小于9mm，允许偏差为－0.5mm。质量检查主要包括：外观检查；厚度检查（至少每100m检查一处）；粘结力的试验（隔500m或在有怀疑处检查一处，方法是用小刀切一45～60°的切口，从角尖撕开，不成层剥落为合格）；绝缘性能检测（电火花检测器）；第二节管道及设备的保温一、保温的意义1.保温的定义保温又称绝热。绝热是减少系统热量向外传递（保温）和外部热量传入系统（保冷）而采取的一种工艺措施。绝热包括保温保冷。2.保温、保冷的区别保冷结