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        船舶涂塑鋼管防腐特效處理

        來源:http://www.xddwd.com/news/90.html

        1、船用管道一般由低碳鋼管、紫銅管、銅鎳合金管、不銹鋼管等制成。金屬腐蝕是金屬表面與周圍介質發生化學或電化學反應,有時還包括機械、物理和生物作用的結果,這是一個普遍的自然現象。按照腐蝕破壞的形式,可將腐蝕分為均勻腐蝕和局部腐蝕兩大類。在管道的全部或大部分表面上發生的腐蝕,全面生成腐蝕膜稱為均勻腐蝕;僅在一定的區域或局限于某一范圍發生的腐蝕稱為局部腐蝕。局部腐蝕又分為孔蝕或點蝕、脫層腐蝕、晶界腐蝕、應力腐蝕、疲勞腐蝕、選擇性腐蝕、磨損腐蝕和氫腐蝕等。船舶在江湖河海中航行時,尤其是在海洋環境條件下使用,由于海水鹽分濃度大,溫濕度高,海生物多,管道腐蝕更為嚴重。帶來的后果是縮短了管道的使用壽命。要克服這一現象,必須采取必要的防護措施。

        2、船舶管道在20世紀60年代,曾使用防腐性能極高的塑料管。但因其機械強度低及接口形式的限制而不易推廣應用。像分、匯流管件,彎頭,支管及閥件,冷凝器,濾網等也無法用塑料制成。后來部分管道改用銅鎳合金管或不銹鋼管,又因造價高,成本上升,難以大面積應用。 20世紀70年代初期,發展到熱浸鍍鋅(熱鍍鋅)管。熱鍍鋅管安裝到船上后,防護性能提高了,但其使用壽命僅幾年時間。在整艘船的使用期間內必須更換幾次管道。20世紀80年代,船舶管道開始應用涂塑鋼管,即在鋼管內壁或外壁涂敷一層均勻的塑料涂層,成為鋼塑一體的復合管。復合管的強度和剛度由鋼管承擔,抗介質侵蝕的功能由塑料承受,形成一種優化組合的新型涂塑管道。

        3、涂塑管鋼管的防護性能鋼管涂塑是用特殊的工藝及專用裝備,將高分子塑料粉末(主要為防腐型環氧粉末)在熱量和靜電的作用下,均勻地粘附于管壁表面使其形成平整、光滑、堅固的保護層。該涂層附著能力強、沖擊強度高、抗彎性能好、表面摩擦系數小、耐海水腐蝕、熱交變性能優、使用壽命長。經嚴格的試驗測定,涂塑管的使用期為熱鍍鋅管的12倍,可與船舶同壽命。海運局、遠洋公司使用的國產船舶中已批量安裝涂塑管,出口船上也已批量應用。最早應用涂塑管的江南造船廠建造的“浙801”船主機海水冷卻系統,經多次拆開檢查,涂層完好。涂塑鋼管已普遍得到了國內外船東的認可。應用涂塑管最多的是成品油船、散裝貨船、儲油船、客貨船、集裝箱船,F在已由民用船擴大應用到軍用船,如中型登陸艦、大型登陸艦。涉及到的管系有:主、輔機冷卻系統,壓載系統,生活供水系統,油路系統,惰性氣體發生器系統,以及船用配套附件設備系列化產品。應用涂塑管的船舶噸位,由千噸級到萬噸級,乃至十幾萬噸級。

        4、引起涂層失效的因素由于種種原因,涂塑鋼管的防腐效果也出現過問題,產生了一些負面影響,必須加以仔細分析。船用涂塑鋼管內涂層防腐失效,主要表現在管壁滲漏或穿孔,使管體失去保護作用。介質侵蝕的特點是,環氧粉末涂層不是全面均勻侵蝕,而是局部孔腐蝕即點腐蝕。引起點腐蝕的因素來自下列諸多方面。

        (1)涂層材料。環氧粉末涂料屬防腐型專用材料,由主體環氧樹脂、助劑、輔料、添加劑、顏料等構成。要使涂層達到防腐要求,必須對每種原材料的成分逐一進行篩選。對小樣的物理性能實驗和機械強度測試,全部獲得通過后方可擴大生產應用。另外,粉末涂料從生產出廠到涂塑施工期間的存放期及存放條件都有嚴格的限制,若超過存放期或存放期間環境溫度過高,都會影響粉末涂料性能。將這種涂料應用到管道內,會直接對管道防腐效果產生致命的影響。

        (2)粉末成型工藝。鋼管在采用合格的粉末涂料進行涂塑加工時,應按粉末涂料生產廠家提供的成型條件正確操作,若違背了該粉末的成型條件,如管道預熱溫度過高或固化不“透” ,即未達到規定的固化條件而造成涂層“夾生” ,都會使涂層失去防腐效果。

        (3)管道制作工藝。用于涂塑的船用管道制作時,若因工藝不規范,管道內壁形成突變或內焊縫存在尖棱、焊渣、焊瘤等,那末,這樣的管道涂塑時,此類缺陷難以用涂層覆蓋,焊縫毛刺將露出涂層表面,此處極易遭到點腐蝕

        (4)前處理工藝。管道涂塑前表面要進行酸洗或噴砂,目的是除銹。因除銹不徹底,表面留有鐵銹或其他異物,即使有涂層將其覆蓋了,而該涂層與底金屬卻是隔了一層“屏障” ,不能與底金屬起相關的化學反應,附著力基本上不能形成,此覆蓋物隨時都有可能脫層,使底金屬裸露于介質中,而受到侵蝕。

        (5)涂塑工藝。涂塑操作不當,造成涂層厚薄不均甚或發生漏涂現象。那末,涂層太薄處將出現針孔,形成點腐蝕,而漏涂處即刻腐蝕,這是顯而易見的。

        (6)安裝工藝。涂塑后的管道在吊運過程中如發生劇烈碰撞,勢必損傷涂層。某些管道在安裝過程中必須改樣,動用了明火,使涂層遭損,又得不到及時修補,留下了隱患,就是以后被侵蝕的首當其沖之處。綜上因素,為了保證涂塑管的內在質量,必須對涂塑操作過程中的每個關口嚴格把握,才能保證涂層質量。

        保證涂層質量的要求:
        為保證船用涂塑鋼管使用效果,必須嚴格規范涂塑工藝。
        (1)粉末涂料的選用。船用管道防腐涂層的關鍵是粉末涂料的選用。經多年實船應用考驗,證明FC-17防腐型環氧粉末涂料是成功的。與其他涂料相比,該涂料應用時間最長,船型應用得最多,應用管系類型最廣泛?梢钥隙,該涂料配方成熟,成型工藝穩定,合格率高,是放心的船用防腐粉末涂料。
        (2)涂塑管制作工藝的規范是一大關鍵。與熱鍍鋅管制作工藝要求不同,涂塑管的制作有其特定的要求。
        ①管子不能太長、帶支管的直管、整根彎管及支管的中間部位彎頭不宜過多?偟脑瓌t是,管內壁需涂塑處易于打磨,易于內涂操作。
        ②彎管應由彎管機一次彎曲而成,若以定型彎頭用焊接形成連接的話,則要求內焊縫平整、光滑。
        ③管內壁連接處內焊縫,應采用氬弧焊打底或二氧化碳氣體保護焊焊接,目的是使內焊縫面光順。
        ④法蘭口焊縫處應打磨成圓滑過渡,要求打磨成R5的弧度。
        ⑤焊縫處要求焊透,不允許漏焊、點焊和縮孔存在。
        ⑥對于像“熱井模塊”之類的濾器中,復板邊緣焊接時一定要正反兩面都焊滿,不能一面焊而另一面不焊。
        (3)管道前處理效果是一重要環節。涂塑管道表面當出現油污、油脂、氧化皮等,涂塑前必須采用化學清洗。堿洗除油類,酸洗除鐵銹。對于船用管道大型工件不適宜化學清洗。實踐證明,用高溫去油、噴砂效果顯著。這里需明確指出,無論采用哪一種方式進行前處理,都必須保證徹底清潔,達到規定的處理標準。只有底金屬表面充分裸露,環氧粉末涂層才能保持良好的附著力。
        (4)涂層完全固化是重要一環。再好的防腐環氧粉末涂料用于管道上,因管道類型復雜且體積龐大,往往固化不透。雖然某一特定的粉末牌號要求相應的固化條件,但在固化爐中的管道數量、體積、重量,即整體熱容量每次都不一樣,這就要求固化條件跟著變化,由操作者的經驗而定。只有涂層完全固化后種、規格很多,而且大多數聲明對某某氣體有良好的凈化作用等等,但對實際應用如何,卻不能提供可靠的依據,尤其本研究的氣體成分比較復雜,凈化要求也比較高,更無現成資料可供借鑒。為此,我們對多種材料進行了凈化效果的測試試驗,圖3、圖4為試驗裝置示意圖。試驗氣體按照實際所含的組分及其濃度配制了標準氣體。在大量的試驗基礎上,初步確定了若干種材料,如對一氧化碳,選擇了對其有特殊效果的材料并與有關單位共同試制了貴金屬活性炭;對二氧化碳、碳氫也分別選擇了相應的凈化材料。在進行各種材料凈化效果試驗的同時,還進行了各種材料的阻力測試試驗,為空氣動力性能設計提供可靠依據。



         

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