CN105114708A - 防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法 - Google Patents

防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法，包括：1）钢管除锈；2）中频加热；3）依次喷涂防腐层、连接层及抗紫外线层：防腐层采用熔结性环氧粉末、连接层采用接枝共聚物粉末，抗紫外线层采用熔结型聚酯粉末，运用静电喷涂方法依次将熔结型环氧粉末、接枝共聚物粉末和熔结型聚酯粉末依次均匀的喷涂到加热的钢管上，静电喷涂器一次气控制在0.1～0.2MPa，二次气控制在0～0.1MPa，静电电压控制在60～90KV；4）熔融流平；5）冷却固化；6）检验；7）包装入库。本发明方法能生产出保护人体健康和生态环境，消除因腐蚀引起的安全隐患，提高使用寿命，确保燃气行业安全平稳供气的防腐抗紫外线露空钢质燃气管道。

Description

防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法
技术领域：
本发明主要用于户外或露空燃气管道防腐领域，特别涉及的是一种适用于温度在—30℃～100℃的防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法。
背景技术：
在未出现抗紫外线(UV)三层防腐技术前，国内大部分燃气公司用在地面上的燃气管道(户外立管和户内管道)大都采用钢管(焊管和无缝管)，钢管的镀锌防腐和油漆防腐只能使用三至五年。随着城市化进程的加快，土地资源的逾加匮乏，高层建筑大量增加，由此，增大了各燃气公司在燃气管道维护和更换上的工作量以及工作难度，并存在一定的安全隐患。由于受到《国家城镇燃气设计规范》对各类管材的材质、壁厚、防雷、防火、经济性的限制。迄今为此，目前仍无其它管材能够替代钢管，只能从钢管的防腐技术上想办法，寻找更先进的防腐技术。
A、无缝钢管由于使用人工除锈，因此除锈不彻底，达不到GB/T8923《涂装前钢材表面腐蚀等级和除锈等级》要求,导致涂层与钢管的附着力不够，更有可能会使涂层和钢管之间进入空气，在一定条件下钢管会再次氧化，氧化层(铁锈)体积膨胀导致涂层破裂；
B、冷镀锌管由于生产工艺原因，镀锌层附着力极差、易脱落，短期存放就会出现锈蚀，在冷镀锌管上的油漆防腐涂层附着力和其他物理性极差；
C、热镀锌管在一定程度上克服了冷镀锌管的缺陷，防腐性能比冷镀锌管有一定改善，但锌是典型的两性金属，易溶于酸，溶于碱，因此镀锌管在潮湿大气中能与二氧化碳和氧作用发生氧化，或与非金属材料的挥发物(低分子羧酸，醛，酚，氨等)接触时，易遭腐蚀，生成白色疏松的腐蚀产物，俗称”白锈”，产生白锈的表面其防腐能力大为降低，同样存在锈蚀问题，仍需要进行外防腐处理。因热镀锌钢管表面光滑，导致油漆防腐涂层附着力不够，大大缩短了其使用寿命。
D、冷热镀锌防腐钢管在运输、安装过程中，涂层容易出现划痕、破裂、脱落等现象；
E、油漆在涂装时易起泡、易流挂，涂膜的厚度不均匀，涂装厚度超不过120μm；涂层易变色、易粉化、易脱落，抗UV性能和防腐性能差，使用时间短(一般3—5年)。
F、钢管镀锌和油漆防腐在生产过程中会产生大量的废水、废气、废渣以及剧毒物质，对人体健康和生态环境影响十分大，违犯了国家对环境保护可持续发展的要求。
正由于钢管传统防腐存在上述原因，无法达到设计使用年限，存在极大的安全隐患，而且需要经常维护，后续维护成本很高。因此，传统防腐方式已经不适应社会的发展。
发明内容：
本发明的目的是为了改变传统防腐落后的现状，提供一种保护人体健康和生态环境，消除因腐蚀引起的安全隐患，提高使用寿命，确保燃气行业安全平稳供气的防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法。
本发明的目的是这样来实现的：
本发明防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法，包括以下步骤：
1)除锈：钢管外表面涂敷之前，运用抛丸除锈机将附着在钢管外表面的油、油脂及任何其他杂质清除干净，抛丸除锈前，应预热钢管驱除潮气，管子表面温度应保持高于露点温度至少为3℃、在抛射处理与检测期间应低于150℃，抛射除锈后，应将钢管内外表面残留的钢丸/砂粒和外表面锈粉微尘清除干净，对影响涂层质量的表面缺陷如焊缝、边缘和其他区域的表面缺陷进行处理，表面锚纹深度应在40μm～100μm；
2)中频加热：检测粉末涂敷之前瞬间的钢管外表面温度，并把温度控制在220℃～275℃；
3)依次喷涂防腐层、连接层及抗紫外线层：钢管表面预处理后4h内应进行喷涂，防腐层采用熔结性环氧粉末、连接层采用接枝共聚物粉末，抗紫外线层采用熔结型聚酯粉末，运用静电喷涂方法依次将熔结型环氧粉末、接枝共聚物粉末和熔结型聚酯粉末依次均匀的喷涂到加热的钢管上，静电喷涂器一次气控制在0.1～0.2MPa，二次气控制在0～0.1MPa，静电电压控制在60～90KV；
4)熔融流平：200±3℃条件下粉末胶化时间在12～30秒范围内，粉末胶化自动流平；
5)冷却固化：喷淋冷却水(循环水)，在180±3℃条件下0.5min完成固化；
6)检测；
7)包装入库。
上述的步骤2)中频加热时，温度控制在220℃～240℃。
上述的熔结型环氧粉末粒径为50～60μm，接枝共聚物粉末粒径为50～60μm，熔结型聚酯粉末的粒粒为40～50μm。
本发明燃气管道中防腐层采用熔结型环氧粉末，主要作用是直接与母材接触，保护母材不受腐蚀，其特点主要有：
1、具有附着力极佳
2、胶化速率与流动速率的极佳平衡，有合适的熔融粘度，不会产生留垂现象。
3、涂层致密，孔隙率低，不易形成漏点。
4、具有较低的渗透率，很强的抗阴极剥离的能力，极佳的抗弯曲性能以及极强的防化学腐蚀性能。
本发明燃气管道中连接层采用接枝共聚物粉末，主要作用是连接防腐层及抗UV层，增强底层与面层的附着力，其特点主要有：
1、其活性基团能和环氧粉末形成化学键结合，并能和钢基材形成极性的分子间力结合，其均聚物主链能和聚酯层形成均相熔融结合，因此形成极高的粘接强度。
2、具有良好的物理机械性能、电绝缘性能、抗蠕变性能。
本发明燃气管道中抗紫外线层采用熔结型聚酯粉末，主要作用是抗紫外线、抵抗外界复杂的气候，具有极强的耐候性和抗机械损伤的能力，其特点主要有：
1、具有附着力极佳。
2、胶化速率与流动速率的极佳平衡，有合适的熔融粘度，不会产生留垂现象。
3、涂层致密，孔隙率低，不易形成漏点。
4、具有较低的渗透率，很强的抗紫外线能力，极佳的抗弯曲性能以及极强的耐候性能和抗机械损伤能力。
本发明方法具有以下优点：
1、可使防腐涂层达到如下标准(见表1)。
表1：
2、采用本发明方法加工的燃气管道具有良好的柔韧型，抗冲击性、抗弯曲性、耐磨性和机械强度等优越性能。
3、各涂层之间以及涂层与底材的附着力极佳，涂层的硬度高，耐划伤性好。
4、耐候性和防腐性能强，是抗紫外线能力和防腐功能的完美结合，可极大延长露空管道的使用寿命。
5、户外安装简单，实现了安装后免维护的目标，综合性价比高，涂层流平性好，外观平整性好，装饰效果极佳。
6、彻底解决了钢管传统防腐存在的问题，保护人体健康和生态环境，消除因腐蚀引起的安全隐患，提高燃气管道使用寿命，使用寿命可达30年以上。
具体实施方式：
本实施例防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法，包括以下步骤：
1)除锈：钢管外表面涂敷之前，运用抛丸除锈机将附着在钢管外表面的油、油脂及任何其他杂质清除干净。抛丸除锈前，应预热钢管驱除潮气，管子表面温度应保持高于露点温度至少3℃，但在抛射处理与检测期间应低于150℃。抛射除锈后，应将钢管内外表面残留的钢丸/砂粒和外表面锈粉微尘清除干净。对可能影响涂层质量的表面缺陷如焊缝、边缘和其他区域的表面缺陷进行处理并符合GB/T8923.3—2009中规定的P2级。钢管外表面抛射除锈等级应达到GB/T8923.1—2008中规定的Sa21/2级；
2)中频加热：检测粉末涂敷之前瞬间的钢管外表面温度，并把温度控制在220℃～275℃；
3)依次喷涂防腐层、连接层及抗紫外线层：钢管表面预处理后4h内应进行喷涂，防腐层采用熔结性环氧粉末、连接层采用接枝共聚物粉末，抗紫外线层采用熔结型聚酯粉末，运用静电喷涂工艺先后将熔结型环氧粉末、接枝共聚物粉末和熔结型聚酯粉末均匀的喷涂到加热的钢管上，静电喷涂器一次气控制在0.1～0.2MPa，二次气控制在0～0.1MPa，静电电压控制在60～90KV，熔结型环氧粉末粒径为50～60μm，接枝共聚物粉末粒径为50～60μm，熔结型聚酯粉末的粒粒为40～50μm；
4)熔融流平：200±3℃条件下粉末胶化时间在12～30秒范围内，粉末胶化自动流平；
5)冷却固化：喷淋冷却水(循环水)，在180±3℃条件下0.5min完成固化；
6)检验、标识；
7)包装入库。
本实施例中各粉体性能要求见表2。
表2：
上述实施例是对本发明的上述内容作进一步说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于上述实施例。凡基于上述内容所实现的技术均属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法，包括以下步骤：
1）除锈：钢管外表面涂敷之前，运用抛丸除锈机将附着在钢管外表面的油、油脂及任何其他杂质清除干净，抛丸除锈前，应预热钢管驱除潮气，钢管表面温度应保持高于露点温度至少3℃、在抛射处理与检测期间应低于150℃，抛射除锈后，应将钢管内外表面残留的钢丸/砂粒和外表面锈粉微尘清除干净，对影响涂层质量的表面缺陷进行处理，表面锚纹深度应在40μm～100μm；
2）中频加热：检测粉末涂敷之前瞬间的钢管外表面温度，并把温度控制在220℃～275℃；
3）依次喷涂防腐层、连接层及抗紫外线层：钢管表面预处理后4h内应进行喷涂，防腐层采用熔结型环氧粉末，连接层采用接枝共聚物粉末，抗紫外线层采用熔结型聚酯粉末，运用静电喷涂方法依次将熔结型环氧粉末、接枝共聚物粉末和熔结型聚酯粉末依次均匀的喷涂到加热的钢管上，静电喷涂器一次气控制在0.1～0.2MPa，二次气控制在0～0.1MPa，静电电压控制在60～90KV；
4）熔融流平：200±3℃条件下粉末胶化时间在12～30秒，粉末胶化自动流平；
5）冷却固化：喷淋冷却水，在180±3℃条件下0.5min内完成固化；
6）检验；
7）包装入库。
2.根据权利要求1所述的防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法，其特征在于步骤2）中频加热时，温度控制在220℃～240℃。
3.根据权利要求1或2所述的防腐抗紫外线露空钢质燃气管道的加工方法，其特征在于熔结型环氧粉末粒径为50～60μm，接枝共聚物粉末粒径为50～60μm，熔结型聚酯粉末的粒粒为40～50μm。
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