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油气管道的内外粉末喷涂技术

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油气 管道 内外 粉末 喷涂 技术
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32 管道技术与设备 2002年油气管道的内外粉末喷涂技术辛登科。张纪宁(1.陕西科技大学,陕西杨凌712081;2.陕西天工喷涂设备厂,陕西西安710025)【摘要】用于输油、输气、供排水及污水处理等方面的金属管道常常受到其中的酸碱盐等物质的腐蚀,传统的防腐蚀技术金属镀层防腐法和电化学防护法,存在能耗大污染严重而且防腐蚀效果不好。分析说明了输油管道粉末喷涂是一项低能耗、低污染、防腐效果好的管道防腐蚀技术。介绍采用喷九除锈、中频炉加热等新工艺的油气管道内外粉末喷涂设备的基本原理、主要技术和工艺。用该技术和工艺制作的管道喷涂生产线大大提高了生产效率和管道防腐蚀效果,具有投资少、自动化程度高等优点,具有广阔的应用前景。一关键词:管道防腐粉末喷涂喷丸除锈中频炉中图分类号:献标识码:B 文章编号:1004—9614(2002)05一0032—021 引言随着我国石化工业的发展和西部大开发的进行,南水北调、西气东输等大型基础工程陆续开工,用于输油、输气、供排水及污水处理等方面的金属管道的需求量日益增长。在被输送的油、气、水中常含有H,S、2酸碱盐等物质,它们对管道腐蚀相当严重,不但使被输送的油、气、水品质变差,还会造成严重的环境污染,因此,对管道的防腐蚀和保护就成为一项重要的研究课题。管道防腐蚀通常采用的措施有:金属镀层防腐法。非金属材料包敷法和电化学防护法。传统的金属镀层防腐法和电化学防护法,其能耗大污染严重,而且防腐蚀效果不好;而非金属材料包敷法——环氧树脂粉末涂层防腐蚀技术优点明显、效果好,得到广泛应用[1’3]。2管道环氧粉末内外涂敷技术的优点环氧粉末涂敷技术应用在管道防腐蚀上,我国起步较晚,特别是管道内涂层技术,而国外自20世纪50年代上半期,就开始应用了管道内涂层。1954年美国率先在70955年美国25大口径(76214然气管道进行了内涂敷。1959年首次发表了通过现场试验,分析内涂层对大口径气管道改善流动增加输量的理论和效果的报告。此后,加拿大、英国、意大利、前苏联等国相继应用了大口径气管道的内涂层技术。管道内外涂层涂料品种繁多,有乙烯基树脂、聚氨酯、酚醛树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等数十种。美国天然气协会(究了38种不同类型的内涂层涂料,得出结论认为:环氧型涂料最适合气管道内涂层。环氧型涂料主要有双组分液态环氧树脂和熔结环氧树脂(大类。熔结环氧粉末作为内涂层多用于油、水和天然气管道的内防腐,涂层厚度常在250扯氧树脂涂层更具柔韧性和耐水性,且能与金属表面较好的润湿,涂层不易流挂,有较长的适用期(更小的毒性与刺激性。涂敷可分为现场施工和工厂预制两大类型。现场涂敷虽然不需专门车间和设备,却工艺复杂,质量难以控制,但有利之处是内补口可同时完成。对于新钢管一般还是在工厂预制,其优点是涂层质量容易控制,周期短产量高。工厂预制也需要先对管内壁进行喷(抛)磨料的表面预处理,达到级表面要求后再喷涂。管道环氧粉末内外涂敷有明显的防腐蚀作用,可以使钢管寿命延长2~4倍【2j。随着国民经济的发展、西部开发和环保等方面的需要,近几年,国内许多部门在防腐粉末、粉末涂敷装备及工艺等方面做了大量工作,已取得成效,估计在今后几年内,因为管道环氧粉末内外涂敷技术具有以下诸多优点,必将得到快速地发展。(1)能耗低、污染小;(2)一次涂敷就可以达到足够的厚度,涂层光滑;(3)大直径管道的涂敷速度快;(4)涂层有足够的硬度、耐磨性和柔软性。当在低温环境下铺设管道时,能经受管子的弯曲和伸直;(5)对金属有良好的附着力,与水泥涂层的结合也很好;(6)耐阴极保护;(7)流动性能好,沉积物少;万方数据第5期 ·腐蚀与防护· 33(8)耐土壤的化学腐蚀;(9)耐热性好,焊接烧损率低,可在100℃温度下连续使用;(10)管子内壁涂敷可提高输油效率5%~10.5%,还可抑制石蜡在输油管道的内壁沉淀;减少气体流动摩擦阻力(以涂敷后的管道内壁粗糙度为6.4肚(11)粉末可以回收,材料损耗少;(12)节约管材和施工费用,降低管道综合造价,经济效益十分明显[3|。3工艺流程使用环氧粉末涂敷管道,采用中频感应加热,高压静电喷涂的方法,此工艺特别适合现场施工。在工厂预制作业中表面处理是保证涂层质量的关键环节,对大口径管道,国外多采用机械式内抛丸除锈,在保证除锈质量的前提下,旖工费用低,工作效率也完全满足连续作业的要求。其工艺流程如下:抛丸除锈(外表面)一喷丸除锈(内表面)一喷吹清灰一质检一中频感应加热一粉末喷涂内外表面一余热固化一快速水冷一质检一成品一下线。喷(抛)丸除锈:用压缩空气携带钢丸,形成高速流动的物流,通过喷枪的喷嘴对工件表面进行强行冲击,工件上的污物及氧化物等被清除,随磨料一起落下。喷丸对管道的表面除锈比较彻底,能保证除锈的质量,有利于提高环氧粉末涂层的附着力。3.1 管道抛丸除锈作业线的组成由上管平台、上管机构、传送轨道、旋转传动装置、抛丸系统、除尘系统、卸管机构、下管平台和消声装置组成。抛丸除锈作业线工艺平面布髓示意图,如图1所示。抛丸除锈作业线工艺、控制流程图,如图2所示。图l 抛丸除锈作业线工艺平面布置示意图图2抛丸除锈作业线工艺、控制流程图3.2粉末喷涂作业线的主要工艺设备内喷静电枪、外喷静电枪、粉末回收系统、供粉系统、传送装置、钢管支撑轮及防跳装置、中频感应加热器和水冷装置。(1)中频感应加热时将工频变成中频,其优点为升温快,与其它方法相比,以秒为单位即可加热到所要求的目标温度;热效率高,处理时间以外,仅处于待机状态,省电;控制方便,大的被加热物体使用低频率,小的物体使用高频率,根据被加热物体的质量、处理时间和温度来决定高频的输出;绿色环保,不产生有害物质,污染小。(2)内外静电喷涂系统采用长手柄喷枪,精密定位控制,同时内外喷枪分别配有不同形状的喷嘴,确保涂层均匀。4结束语目前,我们已成功的为胜利油田设计并制作了一条管道喷涂生产线。该线中频加热功率为250收风量为2000m3/h。采用静电喷涂、管道内外喷涂固化一次完成。其工艺速度分别为:小管径(西60~币273)为1~2州mi.n;中管径(垂325~垂420)为1州管径(币426~①529)为0.5~O.8m/层厚度为300~500m,经有关专家鉴定,效果、性能良好。参考文献[1] (德).,.,.热喷涂涂的性能及表征.热喷涂技术,2001,(7):1~2.[2] P 5腐蚀性气体输送管道内涂层推荐准则.1968年美国石油学会.(收稿日期:2002年8月10日)万方数据油气管道的内外粉末喷涂技术作者: 辛登科, 张纪宁作者单位: 辛登科(陕西科技大学,陕西,杨凌,712081), 张纪宁(陕西天工喷涂设备厂,陕西,西安,710025)刊名: 管道技术与设备英文刊名: (期): 2002(5)被引用次数: 1次参考文献(2条);; 热喷涂涂的性能及表征 2001(07)P 968引证文献(1条)电喷粉技术在钢瓶防腐中的应用[期刊论文]004(8)本文链接:
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