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1防腐层与绝缘层施工第六章防腐层与绝热层施工第六章防腐层与绝热层施工2防腐层与绝缘层施工6.1防腐层涂料6.1.1油库设备外壁防腐涂料¾红丹漆−红丹漆是一种对钢铁有很强防锈能力的防锈漆。常用作油罐的底漆，因它质量易沉淀和老化，产生脱漆现象，不宜用作面漆。3防腐层与绝缘层施工¾银粉漆−银粉漆常用于露天及室内设备的面漆，同红丹漆配套使用，有时也用于空气干燥的地下坑道。4防腐层与绝缘层施工¾沥青漆−沥清漆又名“水罗松”，具有良好的耐水性、耐酸性和防锈性能，适用于空气潮湿的油罐作为面漆。¾带锈涂料−带锈涂料是指可以不经除锈直接涂在钢表面起到防锈作用的涂料，可用于露天、室内及坑道洞库等各种环境的油库设备作为外壁涂料。5防腐层与绝缘层施工6.1.2油库设备内壁防腐涂料¾生漆−俗称大漆，是一种乳白色到灰黄色的粘稠液体，耐油耐水性强，能与钢板很好结合在一起。¾洋干漆−洋干漆又名虫胶漆，可用于油罐内壁浸入油中部分金属体防腐，又可做生漆防腐层的底漆。¾环氧树脂−环氧树脂具有良好的耐水性，耐酸碱性，耐油性和耐溶剂性，收缩率低，与钢表面附着性能好，漆膜弹性和硬性良好，广泛应用于油罐内壁防腐。6防腐层与绝缘层施工6.1.3罐底外壁的防腐涂料¾罐底的外部常用红丹漆作为底漆，再涂沥青漆。−优点：比较简便，沥青漆有良好的耐水防腐性能。−缺点：焊缝周围的防腐层在焊接时被烧掉。焊缝处材质不均一，无防腐层，极易遭到土壤的电化学腐蚀。¾改进−采用环氧富锌漆代替红丹漆作为罐底防腐层的底漆。−环氧富锌涂料是以环氧树脂为基础的高浓度锌粉涂料。它有良好的附着力、强度和抗冲击性能。最大的优点是对钢材能起到阴极保护作用，可焊性好。7防腐层与绝缘层施工6.2钢材表面处理与涂料的施工6.2钢材表面处理与涂料的施工6.2.1防腐前钢材表面除锈质量等级标准（1）钢材表面原始锈蚀等级¾钢材表面原始锈蚀程度决定了除锈所需工作量、时间和费用。¾在做表面处理时，应考虑到钢表面上氧化皮、锈、孔蚀、旧涂层和污物的数量。8防腐层与绝缘层施工（2）金属表面污物及危害¾金属表面污物主要有氧化皮、铁锈、焊渣、旧漆和油污，在涂刷防腐层以前一般要被清除。¾氧化皮−受到机械作用或大气腐蚀作用后，漆膜早期凸裂破坏，氧化皮带漆一起剥落。¾铁锈−铁锈的电位较铁高，会使铁进一步被腐蚀。−铁锈与金属结合得不牢固，留在表面时能促使铁在膜下继续被腐蚀。−引起漆膜开裂更进一步加速铁的腐蚀。9防腐层与绝缘层施工¾焊渣−促使膜下的金属腐蚀，造成覆盖涂层的破坏。¾油污−直接影响涂层的附着力、干燥性能及保护性能。¾旧漆−影响涂层表面的防护性能。10防腐层与绝缘层施工¾目前我国石油工业部标准，将钢材表面原始锈蚀程度分成A、B、C、D4级，见表6-11。一般说，C级和D级钢材表面需要做彻底的表面处理。¾氧化皮是钢铁在高温下发生氧化作用而形成的腐蚀产物，由氧化亚铁、四氧化三铁、三氧化二铁组成。氧化皮质脆，没有延伸性，在机械作用下和热加工作用下，很容易产生龟裂而脱离。11防腐层与绝缘层施工（3）钢材表面除锈质量等级在钢材表面除锈质量等级标准上，国内外都趋向采用ISO55900。我国石油工业部标准SY/T0407-1997《涂装前钢材表面处理规范》规定的除锈质量等级标准上采用的也是该委员会的标准，见表6-12。12防腐层与绝缘层施工13防腐层与绝缘层施工6.2.2漆前表面处理¾为了获得优良的防腐工程质量，首要条件是涂层能坚固地粘附在被涂金属表面。这一方面取决于涂料本身的质量，另一方面取决于涂前的表面处理。¾涂前清除被涂物表面上的所有污物，或用化学方法生成一层有利于提高涂层防腐蚀性的非金属转化膜的处理工艺、统称为漆前表面处理。¾据专家验证，各种因素对涂层寿命的影响：表面处理占49.5%，其他因素占26.5%，涂料本身的性能和质量仅占24%。14防腐层与绝缘层施工（1）金属表面处理¾为了满足涂料施工前的需要，确保防腐涂层的质量，必须在刷涂防腐层前除去金属表面的铁锈和其他污物。¾表面处理目标−无锈斑、无粘附杂物、无酸碱残留物和水分。−表面有一定的粗糙度。15防腐层与绝缘层施工¾常用除锈方法1）手工除锈−使用砂布、刮刀、铲、锤、锉、钢丝刷、钢丝束等简易手工工具。在易燃易爆的环境中除锈应使用铜质工具。靠手工打磨、敲铲、扫刷清除污物。2）机械清除−对于局部清除可采用风动或电动工具。16防腐层与绝缘层施工机械除锈之钢丝轮除锈生产线示意图机械除锈之钢丝轮除锈生产线示意图17防腐层与绝缘层施工对于钢管和储气罐的大面积清除：对于钢管和储气罐的大面积清除：¾大多采用喷（抛）射除锈。¾此法能使管子表面变得粗糙而均匀，增强防腐层对金属表面的附着力，并且能将钢管表面凹处的锈污除净，除锈速度快，故实际施工中应用较广。¾该法与表面化学处理相比，具有表面光洁度和粗糙度质量容易控制，无化学污染，可满足任意涂层要求等优点。¾常用方法：敞开式干喷射、封闭式循环喷射、封闭式循环抛射、喷（抛）射除锈用磨料18防腐层与绝缘层施工①敞开式干喷射①敞开式干喷射¾用压缩空气通过喷嘴喷射清洁干燥的金属或非金属磨料。常用的敞开式喷砂方法是用压缩空气把干燥的石英砂通过喷枪嘴喷射到管子表面，靠砂子对钢管表面的撞击去掉锈污。¾喷砂用的压缩空气的压力为0.35～0.5MPa，采用1～4mm的石英砂或1.2～1.5mm的铁砂。¾敞开式干喷射，污染环境，劳动强度大，效率不高，故不多用。有时用于钢板除锈。19防腐层与绝缘层施工喷砂流程图喷砂流程图（压力为0.35～0.5MPa）20防腐层与绝缘层施工金属储罐外壁喷砂除锈21防腐层与绝缘层施工②封闭式循环喷射②封闭式循环喷射¾采用封闭式循环磨料系统，用压缩空气通过喷嘴喷射金属或非金属磨料。¾将n个喷嘴套在钢管上，外套封闭罩，钢管由机械带动管子自转并在喷嘴中缓慢移动。开动压缩空气机喷砂，钢管一边前进，一边除锈。如除锈不净可倒车再除锈。用此法除锈效率较高，应用广泛，多为自制设备。22防腐层与绝缘层施工③封闭式循环抛射③封闭式循环抛射¾用离心式叶轮抛射金属磨料与非金属磨料。抛砂除锈机1－砂斗；2，6－送砂机构；3－抛砂装置；4，8－电动机；5－除锈箱；7－检查孔；9－传动机构；10－出砂口；11－斗式提升机；12－回砂管；13－砂子进出口23防腐层与绝缘层施工④喷（抛）射除锈用磨料④喷（抛）射除锈用磨料¾金属磨料：常用的金属磨料有铸钢丸、铸铁丸、铸钢砂、铸铁砂和钢丝段等。¾非金属磨料：天然矿物磨料（如石英砂、燧石等）和人造矿物磨料（如溶渣、炉渣等）。天然矿物磨料使用前必须净化，清除其中的盐类和杂质，人造矿物磨料必须清洁干净，不含夹渣、砂子、碎石、有机物和其他杂质。24防腐层与绝缘层施工25防腐层与绝缘层施工3）化学清除3）化学清除¾表面锈层可用酸洗方法清除。¾将管子完全或不完全侵入盛有酸溶液的槽中，钢管表面的铁锈便和酸溶液发生化学反应，生成溶于水的盐类。然后，将管子取出，置于碱性溶液中中和。再用水把管子表面洗刷干净，并烘干，立即涂底漆。26防腐层与绝缘层施工¾无机酸除锈速度快，价格低廉。浸泡酸洗时应掌握好酸的浓度、温度和酸洗时间等因素。酸浓度大，酸洗速度快，但硫酸浓度过高易造成侵蚀过度现象。Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2OFe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2OFeO+H2SO4=FeSO4+H2OFe+H2SO4=FeSO4+H2↑27防腐层与绝缘层施工4）漆前磷化处理−磷化处理是将钢铁表面通过化学反应生成一层非金属的、不导电的多孔磷化膜。涂料可以渗入到磷化膜孔隙中，从而显著提高涂层附着力。−由于磷化膜为不良导体，从而抑制了金属表面微电池的形成，可以成倍地提高涂层的耐蚀性和耐水性。磷化膜为公认的最好基底。28防腐层与绝缘层施工6.2.3涂料施工（1）涂料选择¾使用环境¾被涂物材料性质¾涂料的正确配套¾涂刷经济效益（2）涂漆方法¾刷涂、喷涂、电泳电泳是电泳涂料在阴阳两极，施加于电压作用下，带电荷之涂料离子移动到阴极，并与阴极表面所产生之碱性作用形成不溶解物，沉积于材料表面。29防腐层与绝缘层施工6.3地下钢质管道防腐层施工输油/气管道布置方式不同，其遭受腐蚀的程度不同，所采取的防腐措施也不同。地面管道和管沟管道由于腐蚀相对较轻，多采用涂料防腐蚀的方法。埋地管道由于所处环境恶劣，腐蚀比较严重，必须使用绝缘层防腐的方法。国内外埋地管道防腐绝缘层的种类有石油沥青、煤焦油沥青、环氧煤沥青、聚乙烯胶粘带、硬质聚氨酯泡沫塑料、聚乙烯塑料“夹克”等防腐绝缘层。30防腐层与绝缘层施工外防腐技术的发展历程沥青-油布“黄夹克”外防腐层无溶剂环氧树脂涂料“3PP”和“3PE”外防腐技术补口部分防腐层失效抗机械冲击破坏能力较弱保护层与母体的结合度，及保护层自身的密实度变差厚度薄，抗机械冲击破坏能力有限31防腐层与绝缘层施工6.3.1防腐等级与绝缘层的质量要求¾埋地管道的外防腐绝缘层分为普通，加强和特加强三级。应根据土壤的腐蚀性和环境因素确定。¾在确定涂层种类和等级时，应考虑阴极保护的因素。¾库内埋地管道，以及穿越铁路、公路、江河、湖泊的管道，均应采用特加强级防腐。32防腐层与绝缘层施工（1）防腐绝缘层的质量要求防腐绝缘层质量的优劣主要取决于它的粘结力和耐老化性。要得到性能良好的覆盖层，除选用合适的材料外，还需选用先进的施工工艺。其质量必须满足下述要求：33防腐层与绝缘层施工1）有良好的电绝缘性：覆盖层的表面电阻不小于10000Ω·m2；耐击穿电压强度不得低于电火花检测仪检测的电压标准，即耐击穿电压不低于下式计算的数值。34防腐层与绝缘层施工电火花检漏电火花检漏绝缘防腐层属高阻物质，金属管道属低阻物质,当金属表面绝缘防腐层过薄时，可能会形成漏铁、漏电微孔，在此处的电阻值和气隙密度都很小，当有高压经过时，就促使气隙击穿而产生火花放电，同时给报警电路产生一个脉冲信号，报警器发出声光报警，据此即可达到防腐层检漏目的。35防腐层与绝缘层施工2）覆盖层应具有一定的耐阴极剥离强度的能力，并能长期保持恒定的电阻率。涂层若发生阴极剥离，必须具备两个条件:¾涂层本身出现破损现象：如果涂层本身没有任何缺陷，介质极难通过渗透方式到达管线表面。因此，涂层本身出现破损是阴极剥离产生的必要条件。¾阴极区出现大量富余的OH-：在阴极电流的驱动下，阴极区产生OH-。极化电位比金属基体本身的最小保护电位负移越多，则阴极区产生的OH-越多，而当这些OH-迁移至金属基体与涂层界面时，即可导致涂层与基体产生剥离。2014-11-1336钢质埋地管道的典型腐蚀反应式：阳极：Fe→Fe+++2e-阴极：O2+2H2O+4e-→4OH-（吸氧腐蚀）2H2O+2e-→H2+2OH-（析氢腐蚀）37防腐层与绝缘层施工3）足够的机械强度−有一定的抗冲击强度，防止搬运和土壤压力而造成损伤；−有良好的抗弯曲性，以确保管道施工时受弯曲而不致损坏；−有较好的耐磨性，以防止由于土壤摩擦而损伤；−针入度达到足够的指标，以确保涂层可抵抗较集中的负荷；−与管道有良好的粘结性。38防腐层与绝缘层施工4）有良好的稳定性−耐大气老化性能好；−化学稳定性好；−耐水性好，吸水率小；−有足够的耐热性，确保其在使用温度下不变形、不流淌、不加快老化速度；−耐低温性能好，确保其在堆放、拉运和施工时不龟裂、不脱落。39防腐层与绝缘层施工5）覆盖层的破损要易于修补−选择覆盖层类型时，既要考虑覆盖层本身的性质，也要考虑使用的环境与投资的效益回报。例如选择某种覆盖层时，不仅要考虑被涂物的使用条件与选用的覆盖层适应范围的一致性，考虑被涂物表面的材料性质与施工条件的可能性，还要考虑选择该覆盖层的经济效果与覆盖层产品的正确配套。6）抗微生物性能好40站、库的施工¾储罐施工方法−倒装法：充气顶升法和液压顶升法−正装法：水浮法和外脚手架法¾储罐外壁防腐涂料：红丹漆+银粉漆¾储罐罐底防腐涂料：红丹漆作为底漆，再涂沥青漆环氧富锌漆底漆，再涂沥青漆¾金属表面污物主要：氧化皮、铁锈、焊渣、旧漆和油污¾钢材表面原始锈蚀程度分成A、B、C、D4级