在表面處理工序中,要注意當管子內表面原來帶有標志時,必須先在管于外表面將這些標志參數重新標記,然后才可進行。表面處理的另一種方法是化學清理,較適用于現場涂覆的管道。化學清理的基本要求是清理表面上所有的腐蝕產物、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:在進行化學處理之前,應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,管道應采用5%~10%的硫酸溶液,在溫度為65~70℃下進行酸洗除垢。浸泡的時間取決于管道的類型和垢的頑固性。對于酸洗介質的選擇、沮度和濃度的控制。是以保證有充分的時間將垢除凈為前提。
沖洗:酸洗后,應將管道表面上的過多的溶液排走,然后用清水沖洗至用試紙測得從管子中流下的沖洗液的pH值大于5為止。
磷化處理:沖洗后應將管內的水排走,然后將其浸泡在適宜的磷化介質中進行磷化處理,磷化處理的常用介質濃度為1%~2%的磷酸溶液,在溫度80℃下進行1~2min的處理,磷酸的濃度和浸泡時間由承包商決定,磷化處理的結果將會在表面形成牢固而均勻的磷酸鹽膜。
水洗:磷化處理后應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。
經過化學處理后,表面應完全干燥、沒有污物,在涂覆前表面狀況不能有所下降,不管條件如何,涂覆作業應在表面處理后的24h內進行。
化學清理工藝的注意點是溶液要定期檢查和更換,廢水要進行處理,不過化學清理的表面錨紋深度得不到保證。
3.4 內噴涂
(1)涂料選擇 內涂材料的性能必須符合英國天然氣工程標準GBE/CMl及美國石油學會標準APl 5L2的要求。內涂的涂料由帶有顏料的環氧樹脂、填充劑、溶劑、固化劑和稀釋劑所組成。商家必須提供權威機構的檢測證明:
①相對密度;
②黏度(混合);
③顏色散射;
④非揮發成分;
⑤干燥試驗;
⑥流動性能(混合);
⑦固化性能(混合)。
所選涂料應已成功地應用于天然氣及凝析氣管道的內襯上,具有實際使用經驗,涂料生產商應能提供詳細的工程實例,確認產品在天然氣管道內涂上的適用性。如果涂料系統沒有這種成功的業績,則要求制造商提供產品通過嚴格和廣泛的試驗室及短期現場試驗的等效性能證明。一旦涂料的成分被業主所認可,則制造商不得對成分配方或制造工藝有任何改變。
涂料的包裝容器應適合顛簸道路的運輸,內涂材料適用于手工或機械攪拌,混合后應完全均勻沒有結皮,噴涂前通過200目篩網不應有任何固體殘留。
熟化涂料的適用時間為在25℃時不得小于8h。
涂料應適應環境溫度10~45℃、相對濕度低于80%的條作下施工。在25℃時管道噴涂一道達75μm(干膜)時,不應有下垂、流淌、垂落、氣泡和空白。
當采用“先內后外”涂覆程序時,所選涂料必須滿足在250℃高溫,30min條件下保證內涂性能不變的要求。
內涂涂料還應滿足輸氣管道運行條件的要求,如耐磨性、耐熱(50~90℃)、耐滲透等。
管道減阻用內覆蓋層的顏色應為紅色。
所有交貨的涂料質量都應與訂貨時所確定的一致,如有不符,有權拒收;當涂料被污染或在容器底部出現固體或結塊,必須拒收。涂料包裝容器上應標明:名稱、生產日期、顏色、批號及儲存環境條件要求等。
涂料基本要求可參見第3章。
(2)涂料配制 涂料的混合是使用專門的設備,配制應符合相關標準及供應商的技術要求,并在業主代表的監督下進行搬運、混合和稀釋。圖6-4是涂料混合的設備照片。
?

混合前要搖勻,通常要采用機械攪拌,嚴格按供貨商的配比要求將基料和固化劑進行混合,容量誤差應小于±3%。如要稀釋應采用供貨商認可的稀釋劑,其用量按供貨商要求。
混合的涂料通常要采用機械進行充分的攪拌,攪拌過程中應防止污物進入涂料中,條件允許時在攪拌過程中不應攪入空氣。在充分攪拌混合后,還應維持持續低速攪拌。混合后的涂料應有30min的熟化期。在噴涂作業過程中,必須在噴槍供料罐或儲料池內使用電攪拌器不間斷攪拌,以保證暫停期間內涂料的均勻性。
配制好的涂料應在供貨商規定的涂料棍合后的適用期內使用。使用過程中,不得將新材料加入到來用完的舊材料中去。
(3)涂料涂覆 內覆蓋層的噴涂作業應在環境溫度不低于10℃,且高于露點3℃和相對濕度不大于80%的環境中進行。當在車間作業時,只要鋼管升溫、除濕,避免潮氣、結露的影響,環境條件可適當放寬。用于涂覆的設備和供料系統應事先得到業主的認可,涂覆施工應采用高壓無氣噴涂工藝。設備的組成:無氣噴涂設備、過濾器、壓力表、氣閥、溫控裝置等。上面對涂裝環境條件的這一規定應是合理的,文獻[2]就這一問題提出了自己的看法,認為這一規定是以環境濕度和露點為條件,保證涂裝前鋼管表面不吸潮、不結露、不返銹,漆膜干燥時表面不吸潮、不結露;以溫度為條件,使環氧覆蓋層能夠自然固化。在鋼管內涂作業線上,鋼管除濕設備(預熱中頻,熱風爐等)是必備的,同時管于除銹后只停留不足35min,管子表面在涂裝時不會返銹。另一方面,環氧減阻涂覆層在經過鼓風干燥、加熱干燥后,得到了強制固化。也就是說,環氧涂料的涂覆環境條件的一般規定不應機械地照搬到設施完善的內涂作業車間上。但在管子溫度處于結露條件下時,必須保證管子預熱設備的功效,徹底清除鋼管表面的水、潮氣,并在涂裝和干燥過程中,保持管子溫度高于露點3℃以上。
噴涂施工應在封閉的空間或有屋頂的場所,避風、防塵、防污條件下進行。管子表面環境溫度不超過60℃且不低于10℃。管子表面溫度在整個過程中維持在最低21℃且不超過38℃。當環境相對濕度超過90%時必須停止作業。
噴涂應在平臺上進行,管子通過旋轉的管架進入噴涂平臺,平臺兩端的箱罩將管子兩端封閉,噴頭通過支撐架進入,距管壁一定距離向管子內表面噴射干凈、干燥的空氣;當噴頭從遠端返回時,開始噴涂環氧涂料,噴嘴距管子表面0.15~0.5m,與表面成直角。噴涂時,支架應保持勻速運動。噴嘴的壓力、管子旋轉的速度和噴嘴移動速度應通過調試,確保覆蓋層的設計厚度。后置封閉箱裝有風機,使管內產生少量負壓。噴涂過程中,管子應一直保持不間斷的旋轉。
采用高壓無氣噴涂進行減阻涂料涂布時,首先涂料壓力應固定在設定值,保證涂料霧化效果;其次,根據涂料流量和設計漆膜厚度,確定噴頭在鋼管表面的移動速率。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。
噴涂作業完成后,管子繼續旋轉幾秒鐘,然后,應立即除去端部保護膠帶。帶有測試片的管子取出測試片并補涂。在涂覆完成直到覆蓋層不發黏為止,這段時間內,應對覆蓋層加以防塵、防污和防不利天氣影響的防護措旌。
漆膜的干燥時間和生產效率是一個矛盾,處理不好則影響漆膜的質量。涂裝后漆膜干燥分為通風干燥、烘烤干燥和后續干燥三個階段,在“先內后外”工藝中,前兩個階段干燥程度必須保證達到以下要求。
①通風干燥:由于采用風機鼓風干燥,縮短了漆膜表干時間,風干時間為45~60min。表干后漆膜含的溶劑很少,可在一定溫度條件下進行加熱干燥。否則漆膜表面粗糙度下降。
②烘烤干燥:在爐內,采用熱風對漆膜進行加熱干燥,爐溫設置在50~70℃之間,烘于時間為60min。加熱干燥結束后,漆膜達到實干。生產中,按照涂料供應商標準采用了“80%固化”的檢測方法,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,由于干燥程度不夠,漆膜會受到堵頭的損壞。由于指觸法測實干受人為因素、鋼管溫度的影響更大,生產中采用“80%固化”作為漆膜烘干、可以進入下一道工序的控制指標。
涂覆作業應避免在大風、沙塵及惡劣天氣下進行,施工應在密封環境中進行,要注意對未固化的覆蓋層的保護。
如果噴砂后不能立即涂覆,間隔時間超過8h以上時(當在南方潮濕地帶作業時這一時間可能還要短點),表面會快速生成新銹,在施工前必需重新表面處理。
必須進行常規檢測,確保形成正確的膜厚。
鋼管噴涂完畢后進入中間平臺,用潔凈的干燥空氣對涂覆后的鋼管內表面進行吹掃,以控制揮發性氣體,防止在固化爐內因揮發性氣體過多引起爆炸,并對尾氣進行處理,以滿足環保要求。
涂覆后的管子進入固化程序,環境溫度較高時可自然固化。要求快速固化的管子可采用熱空氣加熱固化,根據生產速度可一根或幾根同進行。但加速固化的設備、工藝必須符合技術規范的要求,并經業主批準。
(4)涂料消耗[2] 涂料供給量一般采用實際涂布率作為依據。后者和理論涂布率的關系式如下:
科技賦能,AI強安——談AI技術在石油…
危險化學品安全技術說明書(PDF版)
170種危險化學品安全技術說明書匯編
化工企業冬季安全生產須知——防火篇
化工企業冬季安全生產須知——防凍凝篇
有限空間作業如何預防窒息和中毒
有限空間作業切記注意安全!
夏季有限空間作業安全風險防范
危險化學品目錄(2015版)
危險化學品分類及其危險特性
對制度落實不到位的原因調查及解決辦…
職工安全生產的權利和義務
危險化學品的儲存
有限空間作業安全知識
柴油罐的存放
加油站安全知識手冊