CN103203377B - 一种核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种管件的脱脂方法，是一种在高粘度抗高温耐压油润滑条件下、经大变形量（≥80%）高速冷轧后的用于核电蒸汽发生器的超长（≥28m）、薄壁（≈1mm）、细小（12-22mm）无缝镍-铬-铁合金管的脱脂方法，本发明结合管材制造流程采用冷轧过程同步在线实施外脱脂，整支管材冷轧结束后立刻输送至相应工位按照刮油器内壁初脱脂、持续压送专用脱脂剂冲刷管内、超声波振荡强化脱脂、热水冲洗、羊毛毡挤过管内进行清洁的工艺流程进行内脱脂，确保了管材内外壁的脱脂效果，较好地解决了大变形、高速冷轧过程，高粘度抗高温耐压润滑油在高温下变性凝结于超长、薄、细管材内外表面难以去除的难题。

Description

一种核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法

技术领域

本发明涉及一种管件的脱脂方法，是一种核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，具体的说是一种在高粘度抗高温耐压油脂润滑条件下经大变形高速冷轧后用于核电蒸汽发生器的超长（≥28m）、薄壁（≈1mm）、细小（12-22mm）镍-铬-铁合金管的脱脂方法。

背景技术

在钢管制造行业，脱脂是一道很重要的工序。对于低碳或超低碳不锈钢、耐蚀合金钢管的制造，脱脂效果的好坏，直接影响到热处理后管材的内部组织，因而对管材的使用性能，尤其是耐腐蚀性能有着至关重要的作用和影响；另外，对于某些需要光亮热处理的管材，脱脂效果的好坏，在影响内部组织和使用性能的同时，对管材的表面色态，尤其是光亮效果在某种程度上也起着决定作用。

长期以来，钢管制造行业对于脱脂方法的研究取得了很多成果，大致有以下几大类脱脂方法：

㈠酸洗法：

即采用酸液，包括硫酸、氢氟酸、硝酸中的一种或几种混合稀酸进行脱脂，其主要原理是利用酸液的腐蚀性来“剥蚀”管材表面，从而达到清除冷轧后粘附管材表面的油脂。酸洗法最大的优点是效率高，适用于大规模生产；最大的不足是环境污染大，且对管材表面有伤害，特殊材质的管材在酸洗过程中易“渗氢”，在其使用过程有“氢脆”危险。酸洗脱脂法对管材材质、酸洗场地、环保等方面有着诸多的要求，因此适用的范围和推广性很受局限。

㈡有机溶剂蒸馏法：

即利用有机化学中的“相似相溶”原理，采用四氯化碳、三氯乙烯等低沸点有机溶剂，在封闭环境下加热蒸馏，产生相应蒸汽来对管材进行表面脱脂，然后再冷却回收。该脱脂方法最大的优点是脱脂效果好，但是最大的不足是这些有机溶剂有着不同程度的毒性，对作业者职业健康、周围环境有重大影响；虽然在封闭环境下进行脱脂，但仍存在着重大安全隐患。

㈢脱脂液浸泡法：

即管材长时浸泡于由脱脂剂、分散剂和缓蚀剂组成的脱脂液中，通过脱脂剂与油脂分子之间发生化学、物理作用达到脱脂效果，脱脂效果主要取决于脱脂剂与冷轧润滑油脂化学特性的匹配性以及冷轧后油脂与管壁的黏附结合程度。该脱脂方法主要适用于冷轧变形量小、发热量不大、润滑油脂黏度不高情况下冷轧后管材的脱脂，且冷轧后的管材长度不宜过长。

除以上三大类脱脂方法外，还有超声波脱脂、强碱水解脱脂等方法，但这些方法都具有各自的优缺点和适用范畴；对于大变形量、高发热量、高粘度抗高温耐压油润滑、且脱脂方法和脱脂剂种类有明确限制、且冷轧后管材长度长（28米以上）、口径小、壁厚薄的核电蒸汽发生器用镍-铬-铁合金管的脱脂，以上所述脱脂方法都不能奏效。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种在高粘度抗高温耐压油润滑条件下、经大变形量（≥80%）高速冷轧后的用于核电蒸汽发生器的超长（≥28m）、薄壁（≈1mm）、细小（12-22mm）无缝镍-铬-铁合金管的脱脂方法，可以较好的解决大变形、高速冷轧过程高粘度抗高温耐压润滑油在高温下变性凝结于超长、薄、细管材内外表面难以去除的难题。

本发明解决以上技术问题的技术方案是：

一种核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，按以下步骤进行：

㈠管材冷轧过程同步完成管材外壁在线外脱脂；

㈡使用具有一定硬度和弹性的材料制成的乱油器在无油无水压缩空气的吹送下穿过已完成外脱脂的管材内孔，对附着于管材内壁的油脂进行初步刮除，完成管材内壁初脱脂；

㈢完成内壁初脱脂的管材两头使用接头封闭，接头中通有软管至管材内孔，通过软管向管材内孔中循环通入脱脂液，在0.5-1MPa的液压下冲刷管材内壁，同时，通过套在管材上的并来回往复移动的超声波装置强化内脱脂效果，进行进一步内脱脂；

㈣将完成进一步内脱脂的管材两端的接头取下，重新换上新的接头封闭管材两端，接头中通有软管至管材内孔，通过软管向管材内孔中循环通入热水，清除残留脱脂液；

㈤将清除残留脱脂液后的管材两端的接头取下，使用浸泡过丙酮的羊毛毡并在高压气枪的压力下挤过管材内孔，进行多频次擦拭清洁处理，清洁后用干燥洁净的羊毛毡擦拭管内壁进行干燥处理，完成脱脂。

这样，本发明结合管材制造流程采用冷轧过程同步在线实施外脱脂，整支管材冷轧结束后立刻输送至相应工位按照刮油器内壁初脱脂、持续压送专用脱脂剂冲刷管内、超声波振荡强化脱脂、热水冲洗、羊毛毡挤过管内进行清洁的工艺流程进行内脱脂，确保了管材内外壁的脱脂效果，可以较好的解决大变形、高速冷轧过程，高粘度抗高温耐压润滑油在高温下变性凝结于超长、薄、细管材内外表面难以去除的难题。

本发明进一步限定的技术方案是：

前述的核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，步骤㈠的具体步骤为：对从冷轧机出料口出来的管材在线依次经过脱脂液喷淋、滚刷、热水清洗和热风烘干，将管材外表面彻底脱脂，确保无残留油污。

前述的核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，步骤㈠和㈢中所使用的脱脂液的重量百分比组分是：十二烷基硫酸钠（SDS）：5-8%，水解聚马来酸酐（HPMA）：2-5%，水：余量。其中十二烷基硫酸钠作为阴离子表面活性剂，水解聚马来酸酐作为分散剂和缓蚀剂。

前述的核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，步骤㈡中，乱油器的形状为弹头状，其前部为半球形，中部为圆柱形，后部为圆台形，半球形的球直径等于圆柱形的底面直径，圆台形的上底面直径等于圆柱形的底面直径，前部、中部和后部为一体成型结构。

前述的核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，乱油器的材料为尼龙或聚乙烯。

前述的核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，步骤㈤中，高压气枪的压力为3-5MPa。

本发明的优点是：采用本发明的脱脂方法并配合本发明的脱脂液可以有效的清除大变形（≥80%）、高速冷轧过程由于高温凝结在管内壁的高粘度润滑油脂及其变性油膜，解决了这种苛刻冷轧工况下，超长（≥28m）、薄壁（≈1mm）、细小（12-22mm）、用于核电蒸汽发生器的无缝镍-铬-铁合金管的脱脂难题；通过采用本发明的脱脂方法及脱脂液规避了核电蒸汽发生器用管禁止用酸洗法脱脂、氢氧化钠（钾）脱脂等问题，同时通过获得的管材由于脱脂效果好，避免了在后续热处理过程中由于脱脂不净引起的渗碳、变色、耐蚀性能下降等一系列问题。

附图说明

图1是管材冷轧过程同步在线外脱脂的设备布局图。

图2是刮油器的结构示意图。

图3是超声波辅助强化内脱脂的设备布局图。

具体实施方式

    实施例1

本实施例是一种核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，按以下步骤进行：

㈠管材冷轧过程同步完成管材外壁在线外脱脂，在线外脱脂使用的设备如图1所示，的具体为：冷轧前的管材1进入高速冷轧机2进行冷轧，从高速冷轧机2的出料口3出来的冷轧后的管材4在线依次经过脱脂液喷淋、滚刷、热水清洗和热风烘干，将管材外表面彻底脱脂，确保无残留油污，喷淋、滚刷、热水清洗和热风烘干可以集中在外脱脂装置5内；脱脂液的重量百分比组分是：十二烷基硫酸钠（SDS）：5%，水解聚马来酸酐（HPMA）：5%，水：90%；

㈡使用具有一定硬度和弹性的材料制成的乱油器在无油无水压缩空气的吹送下穿过已完成外脱脂的管材内孔，对附着于管材内壁的油脂进行初步刮除，完成管材内壁初脱脂；

乱油器的结构如图2所示，形状类似于为弹头状，其前部11为半球形，中部12为圆柱形，后部13为圆台形，半球形的球直径等于圆柱形的底面直径，圆台形的上底面直径等于圆柱形的底面直径，前部11、中部12和后部13为一体成型结构；乱油器要使用一定硬度和弹性的材料制成，材料可以是尼龙或聚乙烯；

㈢完成内壁初脱脂的管材进行进一步内脱脂，使用的设备连接如图3所示，完成内壁初脱脂的管材两头使用接头7封闭，接头7中通有软管9至管材内孔，软管9上设有阀门8，通过软管9向管材内孔中循环通入脱脂液，在0.5-1MPa的液压下冲刷管材内壁，同时，通过套在管材上的并来回往复移动的超声波装置6强化内脱脂效果，进行进一步内脱脂；脱脂液的重量百分比组分是：十二烷基硫酸钠（SDS）：8%，水解聚马来酸酐（HPMA）：3%，水：89%；

㈣将完成进一步内脱脂的管材两端的接头取下，重新换上新的接头封闭管材两端，接头中通有软管至管材内孔，通过软管向管材内孔中循环通入热水，清除残留脱脂液；

㈤将清除残留脱脂液后的管材两端的接头取下，使用浸泡过丙酮的羊毛毡并在高压气枪的压力（3-5MPa）下挤过管材内孔，进行多频次擦拭清洁处理，清洁后用干燥洁净的羊毛毡擦拭管内壁进行干燥处理，完成脱脂。

实施例2

本实施例与实施例1的工艺相同，区别在于使用的专用脱脂液成分不一样，本实施例管材冷轧过程同步完成管材外壁在线外脱脂使用的脱脂液的重量百分比组分是：十二烷基硫酸钠（SDS）：7%，水解聚马来酸酐（HPMA）：4%，水：89%；

内脱脂使用的脱脂液的重量百分比组分是：十二烷基硫酸钠（SDS）：6%，水解聚马来酸酐（HPMA）：2%，水：12%。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (5)

1.一种核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，按以下步骤进行：

㈠管材冷轧过程同步完成管材外壁在线外脱脂；

㈡使用具有一定硬度和弹性的材料制成的刮油器在无油无水压缩空气的吹送下穿过已完成外脱脂的管材内孔，对附着于管材内壁的油脂进行初步刮除，完成管材内壁初脱脂；

㈢完成内壁初脱脂的管材两头使用接头封闭，所述接头中通有软管至管材内孔，通过软管向管材内孔中循环通入脱脂液，进行进一步内脱脂；

㈣将完成进一步内脱脂的管材两端的接头取下，重新换上新的接头封闭管材两端，所述接头中通有软管至管材内孔，通过软管向管材内孔中循环通入热水，清除残留脱脂液；

㈤将清除残留脱脂液后的管材两端的接头取下，使用浸泡过丙酮的羊毛毡并在高压气枪的压力下挤过管材内孔，进行多频次擦拭清洁处理，清洁后用干燥洁净的羊毛毡擦拭管内壁进行干燥处理，完成脱脂；

其特征在于：

所述步骤㈢中，通过软管向管材内孔中循环通入脱脂液，在0.5-1MPa的液压下冲刷管材内壁，同时，通过套在管材上的并来回往复移动的超声波装置强化内脱脂效果，进行进一步内脱脂；

所述步骤㈠和㈢中所使用的脱脂液的重量百分比组分是：十二烷基硫酸钠：5-8%，水解聚马来酸酐：2-5%，水：余量；其中十二烷基硫酸钠作为阴离子表面活性剂，水解聚马来酸酐作为分散剂和缓蚀剂；

所述核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管，其长度≥28m，壁厚≈1mm，直径12-22mm。

2.如权利要求1所述的核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，其特征在于：所述步骤㈠的具体步骤为：对从冷轧机出料口出来的管材在线依次经过脱脂液喷淋、滚刷、热水清洗和热风烘干，将管材外表面彻底脱脂，确保无残留油污。

3.如权利要求1所述的核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，其特征在于：所述步骤㈡中，所述刮油器的形状为弹头状，其前部为半球形，中部为圆柱形，后部为圆台形，所述半球形的球直径等于所述圆柱形的底面直径，所述圆台形的上底面直径等于所述圆柱形的底面直径，所述前部、中部和后部为一体成型结构。

4.如权利要求1或3所述的核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，其特征在于：所述刮油器的材料为尼龙或聚乙烯。

5.如权利要求1所述的核电蒸汽发生器用超长薄壁细合金管的轧后脱脂方法，其特征在于：所述步骤㈤中，高压气枪的压力为3-5MPa。