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1、,13,第13章,管道及设备的防腐与保温,腐蚀主要是材料在外部介质影响下所产生的化学或电化学作用，使材料破坏和质变。由于化学反应引起的腐蚀称为化学腐蚀；由于电化学反应引起的腐蚀称为电化学腐蚀。 一般情况下，金属与氧气、氯气、二氧化碳、硫化氢等气体或与汽油、乙醇、苯等非电解质接触所引起的腐蚀都是电化学腐蚀。腐蚀的危害性很大，它使大量的钢铁和其它宝贵的金属变为废品，使生产和生活使用的设施很快报废。 在室内、外给排水管道系统中，通常会因为管道腐蚀而引起系统漏水、漏气(汽)，这样既浪费能源，又影响生产或生活。如管道中输送有毒、易燃、易爆的介质时，还会污染环境，甚至造成重大事故。由此可见，为了保证正常的
2、生产秩序和生活秩序，延长系统的使用寿命，除了正确选材外，采取有效的防腐措施也是十分必要的。,根据钢材表面上氧化皮、锈和孔蚀的状态和数量划分锈蚀等级。目前世界上通用的为瑞典标准SISO 55900，将钢材表面原始锈蚀程度分成A、B、C、D四个等级（表131）。,13.1 管道及设备的表面处理,为了使防腐材料能起较好的防腐作用，除所选涂料本身能耐腐蚀外，还要求涂料和管道、设备表面能很好地结合。如果管道表面铁锈（氧化物）未除尽，油漆涂刷到金属表面后，漆膜下被封闭的空气继续氧化金属，使之继续生锈，致使漆膜被破坏，锈蚀加剧。为了增加油漆的附着力和防腐效果，在涂刷底漆前，必须将管道或设备表面的污物除干净，
3、并保持干燥。,1. 金属表面锈蚀等级的划分,表131 钢材表面原始锈蚀等级,氧化皮几乎全部翘起或脱落，大量生锈，目测时能见到孔蚀的钢材表面,D级,氧化皮大部分翘起或脱落，大量生锈，但用目测还看不到锈蚀的钢材表面,C级,部分氧化皮已松动、翘起或脱落，已有一定锈蚀的钢材表面,B级,覆盖着完整的氧化皮或只有极少量的钢材表面,A级,锈 蚀 状 况,锈 蚀 等 级,表面处理是指根据管道或设备表面锈蚀程度、污物及旧涂层的情况所进行的表面清除工作，即对金属表面所有可见到油脂、灰尘、润滑剂等污物进行彻底地擦拭和清洗。具体清洗方法有：抹布擦洗；溶剂喷洗；乳化清洗剂或碱性清洗剂清洗；蒸汽（可添加溶剂）除油等。,2
4、. 表面处理,管道及设备表面的锈层可用下列方法消除： (1) 人工除锈 人工除锈一般使用刮刀、敲锈榔头、铲刀、钢丝刷、砂布或砂轮片等摩擦钢材外表面，将外表面的上松动的锈层、氧化皮、铸砂等除掉。 人工除锈的方法劳动强度大，效率低，质量差。但在劳动力充足，机械设备不足的情况下，通常采用人工除锈。 (2) 机械除锈 采用金钢砂轮打磨或用压缩空气喷石英砂(喷砂法) 吹打金属表面，将金属表面的锈层、氧化皮、铸砂等污物除净。 喷砂除锈是采用0.40.6MPa的压缩空气，把粒度为0.52.0mm的砂子喷射到有锈污的金属表面上， 靠砂子的打击使金属表面的污物去掉，露出金属质地的光泽来。喷砂除锈的装置如图13-
5、43所示。用这种方法除锈的金属表面变得既粗糙又均匀，使油漆能与金属表面很好地结合，并能将金属表面凹陷处的锈除尽，是加工厂或预制件厂常用的一种除锈方法。,3. 除锈,图13-1 喷砂装置,1-储砂罐 2-橡胶管 3-喷枪 4-空气接管,喷砂除锈虽然效率高、质量好，但由于喷砂过程中产生大量的灰土，污染环境，影响人们的身体健康。为避免干喷砂的缺点，减少尘埃的飞扬，可用喷湿砂的方法来除污。为防止喷湿砂除锈的金属表面再度生锈，需在水中加一定剂量(1%15%) 的缓蚀剂(如磷酸三钠、亚硝酸钠) ，使除锈后的金属表面形成一层牢固而密实的膜(即钝化)。,喷砂除锈演示,(3) 化学除锈 用酸洗的方法清除金属表面
6、的锈层、氧化皮。采用浓度10%20%、温度1860的稀硫酸溶液，浸泡金属物件1560min；也可用10%15%的盐酸在室温下进行酸洗。为使酸洗时不损伤金属，在酸溶液中加入缓蚀剂。酸洗后要用清水洗涤，并用50%浓度的碳酸钠溶液中和，最后用热水冲洗23次，用热空气干燥。 (4) 旧涂料的处理 在旧涂料上重新刷漆时，可根据旧漆膜的附着情况，确定是否全部清除或部分清除。如旧漆膜附着良好，铲刮不掉可不必清除；如旧漆膜附着不好，则必须清除后重新涂刷。,13.2 管道及设备的防腐,13.2.1 常用涂料的选用,在管道及设备防腐中，应根据管道及设备明敷、暗敷和埋地敷设等不同情况以及内外防腐的不同要求，正确选择
7、防腐材料。常用的防腐材料有涂料类和涂层包扎类。 常用的油漆涂料，按其是否加入固体材料(颜料和填料) 分为：不加固体材料的清油、清漆和加固体材料的各种颜色涂料。,13.2.2 管道涂料防腐,1) 室内和地沟内的管道及设备防腐，所采用的色漆应选用各色油性调和漆、各色酚醛磁漆、各色醇酸磁漆以及各色耐酸漆、防腐漆等。对半通行或不通行地沟内的管道的绝热层，其外表面应涂刷具有一定防潮、耐水性能的沥青冷底子油或各色酚醛磁漆、各色醇酸磁漆等。,明装管道及设备的涂料品种选择，一般可不考虑耐热问题，主要根据其所处周围环境来确定涂层类别。 (1) 室内及通行地沟内明装管道及设备，一般先涂刷两道红丹油性防锈漆或红丹酚
8、醛防锈漆；外面再涂刷两道各色油性调和漆或各色磁漆。 (2) 室外明装管道及设备、半通行和不通行地沟内的明装管道；以及室内的冷水管道，应选用具有一定防潮、耐水性能的涂料。其底漆可用红丹酚醛防锈漆，面漆可用各色酚醛磁漆、各色醇酸磁漆或沥青漆。,2) 室外管道绝热保护层防腐，应选用耐候性好并具有一定防水性能的涂料。绝热保护层采用非金属材料时，应涂刷两道各色酚醛磁漆或各色醇酸磁漆，也可先涂刷一道沥青冷底子油再刷两道沥青漆。当采用焊接钢板做绝热保护层时，在焊接钢板内外表面均应先刷两道红丹防锈漆，其外表面再刷两道色漆。,13.2.3 明装管道及设备涂料防腐层,管道内介质种类繁多，目前还没有对各种介质管道制
9、定统一的涂色规定。对一般介质管道。均采用表13-2所列的涂色要求。表中色环的宽度，以管子外径、保温管及保温层外径为准。室内明装给排水管道面漆一般刷二道银粉漆。,黑,红,排气管,黑,绿,给水管,蓝,绿,排水管,褐,绿,热力网返回水管,橙黄,油 管,黄,绿,热力网送出水管,棕,氮气管,白,绿,余压凝结水管,红,白,氢气管,红,绿,凝结水管,洋蓝,氧气管,绿,红,废气管,白,乙炔管,红,饱和蒸汽管,黄,浅蓝,净化压缩空气管,自流及加压,黄,红,过热蒸汽管,色 环,底 色,色 环,底 色,颜 色,管道名称,备 注,颜 色,管道名称,13.2. 面漆选择,表132 管道涂色分类表,涂层施工一般应在管道试
10、压合格后进行。未经试压的大管径钢板卷焊钢管在安装前进行涂层施工，并留出焊缝部位，做出相应标记。管道安装后不易进行涂层施工的部位，应预先进行涂层施工。涂层施工主要是涂漆（包括底漆和面漆）。,色环涂刷宽度：外径150mm，为50mm；外径 150300mm，为70mm；外径300mm，为100mm。 色环与色环之间的距离视具体情况而定，以分布匀称、便于观察为原则。除管道弯头及穿墙处必须加色环外，一般直管段上环间距离保持5m左右为宜。 管道上还应涂上表示介质流动方向的箭头。介质有两个方向流动可能时，应标出两个相反方向的箭头。箭头一般漆成白色或黄色，底色浅者则漆深色箭头。,13.2.5 涂漆施工,涂漆
11、前，被涂的金属表面必须保持干净，做到无锈、无油、无酸碱、无水、无灰尘等。根据被涂管材的要求，除选择合适当涂料品种外，还必须考虑以下各项：,1. 涂漆准备工作,1) 在使用涂料前必须先熟悉涂料的性能、用途、技术条件等，再根据规定正确使用。 2) 涂料不可随便混合，否则会产生不良现象，只允许配套漆配套覆盖使用。 3) 色漆使用前必须搅拌均匀，否则对色漆的覆盖力和漆膜性能都有影响。 4) 漆中如有漆皮和粒状物，要用120目钢丝网过滤后再使用。 5) 根据选用的涂料要求，采用与涂料配套的稀释剂，调配到合适的施工粘度方可使用。,涂漆施工的环境空气必须清洁，无煤烟、灰尘及水气。环境温度宜在1535之间，相
12、对湿度在70%以下。室外涂漆遇雨、降露时应停止施工。涂漆的方法有以下几种：,2.涂漆施工要点,1) 手工涂漆 手工涂漆应分层涂刷，每层应往复进行，纵横交错，并保持涂层均匀，不得漏涂（快干性漆不宜采用手工涂刷）。 2) 机械喷漆 采用的工具为喷枪，以压缩空气为动力。喷射的漆流应和喷漆面垂直。 喷漆面为平面时，喷嘴与喷漆面应相距250350mm；喷漆面如为曲面时，喷嘴与喷漆面应相距400mm左右。喷漆时，喷嘴的移动应均匀，速度宜保持在1018m/min。喷漆使用的压缩空气压力为0.20.4MPa。,为了减少管道系统与地下土壤接触部分的金属腐蚀，管道的外表面必须按要求进行防腐，敷设在腐蚀性土壤中的室
13、外直接埋地的管道应根据腐蚀性程度选择不同等级的防腐层。如设在地下水位以下时，须考虑特殊防水措施。,13.2.6 埋地金属管道的防腐,1. 石油沥青防腐层,沥青是有机胶结构，主要成分是复杂的高分子烃类混合物及含硫、含氮的衍生物。它具有良好的粘结性，不透水和不导电性。能抵抗稀酸、稀碱、盐、水和土壤的侵蚀，但不耐氧化剂和有机溶液的腐蚀，耐气候性也不强。它价格低廉，是地下管道最主要的防腐涂料。,沥青有两大类：石油沥青和煤沥青。 石油沥青有天然石油沥青和炼油沥青。,煤沥青又称为煤焦油沥青、柏油，是由烟煤炼制焦碳或制取煤气时干馏所挥发的物质中冷凝出来的黑色粘性液体，经进一步蒸馏加工提炼所剩的残渣而得。煤沥
14、青对温度变化敏感，软化点低，低温时性脆，其最大的缺点是有毒，因此一般不直接用于工程防腐。 沥青的性质是用针入度、伸长度、软化点等指标来表示的。针入度反映沥青软硬稀稠程度；针入度越小，沥青越硬，稠度大，施工就不方便，老化就越快，耐久性就越差。伸长度反映沥青塑性的大小，伸长度越大，塑性越好，越不易脆裂。软化点表示固体沥青熔化时的温度：软化点越低，固体沥青熔化时温度就越低。防腐沥青要求的软化点应根据管道的工作温度而定。软化点太高，施工时不易熔化；软化点太低，则热稳定性差。一般情况下，沥青的软化点应比管道最高工作温度高40以上为宜。,天然石油沥青是在石油产地天然存在的或从含有沥青的岩石中提炼而得的；炼
15、油沥青则是在提炼石油时得到的残渣，经过继续蒸馏或氧化后而得。在防腐过程中，一般采用建筑石油沥青和普通石油沥青。,在管道及设备的防腐工程中，常用的沥青型号有30号甲，30号乙，10号建筑石油沥青和75号，65号，55号普通石油沥青，其性能见表13-3；沥青防腐绝缘层结构见表13-4。,230,98,100,1,55,55号,230,98,80,1.5,65,65号,230,98,60,2,75,75号,普通石油沥青 (SYB1665-625),60,1,230,99,60,3,2140,30号(乙),60,1,230,99,70,3,2140,30号(甲),60,1,200,99,90110,1
16、,520,10号,建筑石油沥青 (GB494-65),不小于,(%)不大于,不低于,不小于,不小于,1/100mm),入度比（%),(160，5h),(),(%),(mm),(25100g,蒸发后针,蒸发损失,闪点(开口),溶解度(苯),软化点() 不低于,伸长度 25,针入度,牌 号,名 称,表13-3 常用沥青性能,2. 防腐层结构及施工方法,塑料布 一 层,沥 青 (1.5mm),玻璃布 一 层,沥 青 (2.0mm),玻璃布 一 层,沥 青 (2.0mm),玻璃布 一 层,沥 青 (2.0mm),底漆 一层,四油 四布,7,特加强,塑料布 一 层,沥 青 (1.5mm),玻璃布 一 层,沥 青 (1.5mm),玻璃布 一 层,沥 青 (1.5mm),玻璃布 一 层,沥 青 (1.5mm),底漆 一层,四油 四布,5.5,加强,-,-,塑料布 一 层,沥 青 (1.5mm),玻璃布 一 层,沥
