1H413071 设备及管道防腐蚀工程施工方法
[编辑] （一）设备及管道腐蚀类型
1.按照金属腐蚀机理分类：化学腐蚀、电化学腐蚀。例如：不锈钢与非合金钢、低合金钢接触存在铁离子、铬离子电位差而形成微电流，产生电化学腐蚀；氯离子对不锈钢发生化学腐蚀溶解其表面钝化膜而产生点蚀（孔蚀），这些小蚀坑便是孔蚀核，在自然条件下，含氯离子的介质中含有氧或阳离子氧或阳离子氧化剂时，电化学腐蚀能够促使蚀核长成蚀孔。
2.按照腐蚀环境分类：大气腐蚀、土壤腐蚀、海水腐蚀、淡水腐蚀、化学介质腐蚀、高温腐蚀等。
3.按照破坏形态分类：全面腐蚀、局部腐蚀。
（二）设备及管道防腐蚀措施
设备及管道本体材料应符合设计文件规定，并采取下列技术措施：介质处理、覆盖层、电化学保护、添加缓蚀剂。
1.介质处理
包括去除介质中促进腐蚀的有害成分，调节介质的pH值及改变介质的湿度等。例如，锅炉给水的除氧；在管道输送原油前，必须脱出原油中水及其他腐蚀性成分。
2.覆盖层
金属表面覆盖层是指在金属表面喷、衬、渗、镀、涂上一层耐蚀性较好的金属或非金属物质，使被保护金属表面与介质隔离，降低金属腐蚀的速度。设备及管道覆盖层主要有下列几种形式：
（1）涂料涂层
是以各种非金属涂料涂覆形成的涂层，例如，以环氧树脂类涂料涂覆形成的环氧涂层、以聚氨酯类涂料涂覆形成的聚氨酯涂层等。涂料涂层一般比较薄，常用于设备及架空管道的防腐。
（2）金属涂层
是利用某种热源，如电弧、等离子弧、燃烧火焰等将粉末状或丝状的金属涂层材料加热到熔融或半熔融状态，然后借助焰流本身的动力或外加的高速气流雾化并以一定的速度喷射到经过预处理的基体材料表面，与基体材料结合而形成具有各种功能的表面金属覆盖层。金属涂层常用于设备或储罐的外壁防腐。
（3）衬里
1）衬里是一种综合利用不同材料的特性、具有较长使用寿命的防腐方法。根据不同介质条件，在金属设备及管道内衬金属或非金属材料，将其金属表面与工艺介质隔开，防止金属的腐蚀。对于温度、压力较高的场合，可衬耐蚀金属，如不锈钢、钛、铜、铝等。
2）常用衬里包括块材衬里、纤维增强塑料衬里、橡胶衬里、塑料衬里、玻璃鳞片衬里、铅衬里、喷涂聚脲衬里、氯丁胶乳水泥砂浆衬里等。
（4）管道防腐层
用于土壤、淡水、海水等腐蚀性较强环境中的钢质管道，对覆盖层的防腐性能要求较高，通常称为管道防腐层。常用类型有：三层聚乙烯防腐层、环氧粉末防腐层、环氧煤沥青防腐层等。
3.电化学保护
电化学保护是利用金属电化学腐蚀原理对设备或管道进行保护，分为阳极保护和阴极保护两种形式。例如，硫酸设备等化工设备和设施可采用阳极保护技术；埋地钢质管道、管网以及储罐常采用阴极保护技术。
4.添加缓蚀剂
在腐蚀环境中，通过添加少量能阻止或减缓金属腐蚀速度的物质以保护金属的方法，称为缓蚀剂保护。例如，加入乌洛托品等缓蚀剂可减轻炼油装置的腐蚀。
（一）涂料涂层施工方法
1.刷涂法
刷涂法是一种最简单的手工涂装方法。采用刷涂法施工的主要优点：漆膜渗透性强，可以深入到细孔、缝隙中；工具简单，投资少，操作容易，适应性强；对工件形状要求不严，节省涂料等。缺点：该施工方法劳动强度大，生产效率低，涂膜易产生刷痕，外观欠佳。因此，刷涂法常用于小面积涂装。
2.滚涂法
滚涂法是先将滚子（空心圆柱形，表层粘有纤维）在涂料中湿润，然后再将涂料滚涂到所需的表面。滚涂法适用于较大面积工件的涂装，较刷涂法效率高。
3.空气喷涂法
（1）空气喷涂法利用专门的喷枪工具以压缩空气把涂料吸入，由喷枪的喷嘴喷出并使气流将涂料冲散成微粒射向被涂基体表面，并附着于基体表面。
（2）空气喷涂法是应用最广泛的一种涂装方法，几乎可适用于一切涂料品种，该方法的最大优点：可获得厚薄均匀、光滑平整的涂层。缺点是空气喷涂法涂料利用率较低，对空气的污染也较严重。
4.高压无气喷涂法
（1）高压无气喷涂是使涂料通过加压泵加压后经喷嘴小孔喷出，涂料高速离开喷嘴扩散成极细的颗粒而涂敷于工件表面。
（2）高压无气喷涂优点：克服了一般空气喷涂时，发生涂料回弹和大量漆雾飞扬的现象，不仅节省了漆料，而且减少了污染，改善了劳动条件；工作效率较一般空气喷涂提高了数倍至十几倍；涂膜质量较好。适宜于大面积的物体涂装。
（二）金属涂层施工方法
1.金属热喷涂类型
根据热源的不同，一般将金属热喷涂分为燃烧法和电加热法两大类。
2.金属热喷涂工艺
金属热喷涂工艺包括基体表面预处理、热喷涂、后处理、精加工等过程。
3.金属热喷涂用材
金属热喷涂釆用的金属材料多是锌、锌铝合金、铝和铝镁合金，分为金属丝和金属粉末两种形式。
4.金属热喷涂设备
虽然因热喷涂的方法不同其设备也各有差异，但其设备都主要由喷枪、热源、涂层材料供给装置以及控制系统和冷却系统组成。
（三）衬里施工方法
1.块材衬里
块材衬里施工采用胶泥衬砌法，在设备、管道及管件的内壁，釆用胶泥衬砌耐腐蚀砖板等块状材料，将腐蚀介质与金属表面隔离。常用胶泥主要有水玻璃胶泥和树脂胶泥。
2.纤维增强塑料衬里施工
纤维增强塑料衬里是指以树脂为粘结剂、以纤维及其织物为增强材料铺贴或喷射而形成的设备、管道衬里层。
（1）铺贴法。用手工糊制贴衬纤维增强塑料，可连续施工或间断施工。其中，纤维增强酚醛树脂衬里应釆用间断法施工。
纤维增强材料的涂胶可以采用刷涂法，也可采用浸揉法处理。
（2）喷射法。首先在处理后的基体表面均匀喷涂封底胶料，再将增强纤维无捻粗纱切成小段，与树脂一起喷到基体表面，喷射后采用辐子将沉积物压实。
3.橡胶衬里
橡胶衬里施工是采用粘贴法，把加工好的整块橡胶板利用粘结剂粘贴在金属表面上，接口以搭边方式粘合。橡胶衬里包括加热硫化橡胶衬里、自然硫化橡胶衬里和预硫化橡胶衬里。
4.塑料衬里
塑料衬里是采用塑料板材或管材，以焊接、粘贴等方法衬砌在设备或管道的内表面。常用塑料衬里工程包括软聚氯乙烯板衬里设备、氟塑料衬里设备和塑料衬里管道。
5.铅衬里
铅衬里的方法分为衬铅与搪铅两种。铅衬里适用于常压或压力不高、温度较低和静载荷作用下工作的设备；真空操作的设备、受振动和有冲击的设备不宜采用。例如，铅衬里常用在制作输送硫酸的泵、管道和阀等设施的衬里上。
（四）阴极保护施工方法
1.强制电流阴极保护系统施工
（1）系统组成
强制电流阴极保护系统由4部分组成：电源设备、辅助阳极、被保护管道与附属设施。
1）电源设备可选用整流器、恒电位仪、太阳能电池、CCVT电源系统、热电发生器等设备，国内恒电位仪应用广泛。
2）常用辅助阳极材料有高硅铸铁阳极、石墨阳极、钢铁阳极、导电聚合物阳极和金属氧化物阳极等。
（2）施工方法
1）电源设备的机壳应接地，安装环境应与使用环境相匹配。电源设备所用外部电源应设置独立的配电箱。
2）辅助阳极地床根据埋设深度不同可分为：浅埋阳极地床和深井阳级地床。阳极四周宜填充焦炭、石墨等填充料。
3）被保护的设备、管道与电缆的连接宜采用铝热焊或铜焊。
4）应在地面安装测试桩以检测阴极保护技术参数。
2.牺牲阳极阴极保护系统施工
（1）系统组成
1）牺牲阳极阴极保护系统由3部分组成：牺牲阳极、被保护管道与附属设施。
2）常用牺牲阳极材料包括：镁及镁合金阳极、锌及锌合金阳极、铝合金阳极和镁锌复合式阳极，其中铝合金阳极主要用于海洋环境中管道或设备的牺牲阳极保护。牺牲阳极结构形式可选用棒状、带状。
（2）施工方法
1）为了降低牺牲阳极的消耗率，提高阳极的电流效率，需在牺牲阳极周围填充填包料。牺牲阳极的填包料由石膏粉、膨润土、工业硫酸钠组成，其质量百分比为75:20:5。填包料可以在工厂预组装或现场配制。
2）牺牲阳极的电缆应通过测试装置与被保护对象实现电连接。
3）棒状牺牲阳极可采用单支埋设或多支成组埋设两种方式，按轴向和径向分为立式和水平式两种。
4）带状牺牲阳极应根据用途和需要与被保护对象同沟敷设或缠绕敷设。
1H413072 设备及管道防腐蚀工程施工技术要求
[编辑] （一）施工前应具备的条件
1.技术条件
（1）设计及其相关技术文件齐全，施工图纸已经会审。
（2）施工组织设计或施工方案已批准，技术和安全交底已完成。
2.安全生产条件
（1）施工人员已进行安全教育和技术培训，且经考核合格。
（2）防护设施安全可靠，施工用水、电、气、汽能满足连续施工的要求。
（3）已制定相应的应急处置方案。
3.资源条件
（1）材料、机具、检测仪器、施工设施及场地已齐备。
（2）防腐蚀工程施工的材料，应具有产品质量证明文件，且应包含下列内容：
1）产品质量合格证；
2）质量技术指标及检测方法；
3）材料检测报告或技术鉴定文件；
4）需要现场配置使用的材料，应经试验确定，不得随意改变确定的配合比。
4.现场条件
（1）设备及管道外壁附件的焊接，应在防腐蚀工程施工前完成。
（2）对不可拆卸的密闭设备必须开启全部人孔。
（3）作业环境要求：
1）当相对湿度大于85%时，应停止表面处理作业；
2）当进行喷射或抛射处理时，基体表面温度应高于露点温度3℃。
5.基体表面条件
（1）钢制设备及管道的表面不得有划痕、气孔、夹渣、重叠皮、严重腐蚀斑点等；加工表面应平整，表面局部凹凸不得超过2mm。
（2）表面应光滑平整，打磨棱角、毛边以及铸造残留物，并圆滑过渡。
（3）铆接设备的铆接缝应为平缝，铆钉应釆用埋头铆钉，设备内部应无铆钉突出。
（4）在需要进行防腐蚀衬里施工的设备及管道上，必要时应设置检漏孔，并应在适当位置设置排气孔。
（5）焊缝的表面要求：
1）应平整，并应无气孔、焊瘤和夹渣。焊缝高度应小于或等于2mm，并平滑过渡。
2）角焊缝的圆角部位，焊角高度、突出角的焊接圆弧半径以及内角的焊接圆弧半径应满足要求。
（二）表面处理质量要求
1.清洁程度要求
（1）当设计对基体表面处理无要求时，其基体表面处理的质量要求应符合下表中的规定。
基体表面处理的质量要求
| 序号 |
覆盖层类别 |
表面处理质量等级
|
| 1 |
金属热喷涂层 |
Sa3级
|
| 2 |
橡胶衬里、搪铅、纤维増强塑料衬里、树脂胶泥衬砌砖板衬里、涂料涂层、塑料板粘结衬里、玻璃鳞片衬里、喷涂聚脲衬里 |
Sa2.5级
|
| 3 |
水玻璃胶泥衬砌砖板衬里、涂料涂层、氯丁胶乳水泥砂浆衬里 |
Sa2级或St3级
|
| 4 |
衬铅、塑料板非粘结衬里 |
Sa1级或St2级
|
（2）处理后的基体表面不宜含有氯离子等附着物，应在规定的时间间隔内及时涂覆。
（3）处理合格的工件，在运输和保管期间应保持干燥和洁净。
2.粗糙度要求
（1）表面处理后，金属基体粗糙度应符合要求。
（2）喷射或抛射除锈后的基体表面应呈均匀的粗糙面，除基体原始锈蚀或机械损伤造成的凹坑外，不应产生肉眼明显可见的凹坑和飞刺。
（3）对螺纹、密封面及光洁面应妥善保护，不得误喷。
（一）表面处理工艺
1.表面处理方法
目前，设备及管道表面处理的常用方法有工具除锈、喷射或抛射除锈。
（1）工具除锈法
1）工具除锈可分为手动和动力工具除锈两种方法。手动工具包括钢丝刷、粗砂纸、铲刀、刮刀或类似手工工具。动力工具包括旋转钢丝刷、电动砂轮或除锈机等。
2）工具除锈应注意下列问题：动力工具不能达到的地方，应用手动工具做补充清理。用工具除锈时不应造成钢材表面损伤，表面粗糙度应符合规定，不得将钢材表面磨得过光或过于粗糙。
（2）喷射除锈法
1）喷射除锈指用压缩空气将磨料高速喷射到金属表面，依靠磨料的冲击和研磨作用，将金属表面的铁锈和其他污物清除。
2）常以石英砂作为喷射除锈用磨料，称为喷砂除锈。
3）喷射除锈广泛用于施工现场设备及管道涂覆前的表面处理。
（3）抛射除锈法
1）抛射除锈法是利用高速旋转的叶轮，将进入叶轮腔体内的磨料在离心力作用下由开口处以45°～50°的角度定向拋出，射向被除锈的金属表面。
2）常以铸钢丸作为抛射除锈用磨料，称为抛丸除锈。
3）抛射除锈主要用于涂覆车间工件的金属表面处理。
2.表面处理等级
按照《涂覆涂料前钢材表面处理.表面清洁度的目视评定.第1部分：未涂覆过的钢材表面和全面清除原有涂层后的钢材表面的锈蚀等级和处理等级》GB/T 8923.1-2011中的规定，钢材表面处理等级用代表相应处理方法类型的字母“Sa”“St”表示。
（1）手工或动力工具除锈质量等级
手工或动力工具除锈金属表面处理等级分为St2级、St3级两级。
1）St2级：彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面无可见的油脂和污垢且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。
2）St3级：非常彻底的手工和动力工具除锈。钢材表面无可见的油脂和污垢且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，除锈应比St2级更为彻底，基体显露部分的表面应具有金属光泽。
（2）喷射或抛射除锈质量等级
喷射或抛射除锈金属表面处理质量等级分为Sal级、Sa2级、Sa2.5级、Sa3级四级。
1）Sal级：轻度的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂和污垢，且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。
2）Sa2级：彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂和污垢，且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除，其残留物应是牢固附着的。
3）Sa2.5级：非常彻底的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。
4）Sa3级：使金属表观洁净的喷射或抛射除锈。钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物，该表面应显示均匀的金属色泽。
（二）防腐蚀层施工工艺
1.涂料涂层
（1）施工环境温度宜为10～30℃，相对湿度不宜大于85%，或被涂覆的基体表面温度应比露点温度高3℃。
（2）防腐蚀涂层全部涂装结束后，应按照规定的时间养护后方可交付使用。
（3）基体表面处理等级符合要求。基体表面的凹凸不平、焊接波纹和非圆弧拐角处，应采用耐腐蚀树脂配制的腻子进行修补。腻子干透后，应打磨平整，并应擦拭干净，再进行底涂层施工。
（4）涂料应在储存期内使用，采用双组份涂料，应按质量比配制，并应搅拌均匀。
（5）涂层应均匀，不得漏涂或误涂，涂覆厚度、层数以及前一层涂膜与后一层涂膜间隔时间应按照不同涂料的涂覆工艺要求确定。
（6）氟涂料、富锌涂料宜采用喷涂法施工。
2.金属热喷涂层
（1）施工前，应对热喷涂设备进行检查和试验。
（2）基体表面处理等级及粗糙度符合规定。工艺参数应经喷涂试验和涂层的检验优化确定。
（3）设计厚度等于或大于0.1mm的涂层应分层喷涂。分层喷涂时，喷涂的每一涂层均应平行搭接，搭接尺寸符合要求；同层涂层的喷涂方向宜一致；上下两层的喷涂方向应纵横交叉。
（4）难以施工的部位应先喷涂。喷涂操作时，宜降低热源功率，提高喷枪的移动速度，并应预留涂层的阶梯形接头。
（5）施工过程中应进行涂层外观、厚度和结合性的中间质量检查。
（6）应在涂层检查合格后及时进行涂料封闭。当涂层受潮时，不得进行封闭。不做涂料封闭的喷涂层，应采用细铜丝刷进行刷光处理。
3.衬里
（1）块材衬里
1）设备接管内部衬管的施工，应在设备本体衬砌前进行。衬后应对衬管进行固定，直至胶泥固化，衬管不得出现偏心或位移。
2）当采用树脂胶泥衬砌块材时，应先在设备、管道表面均匀涂刷树脂封底料一遍。
3）块材衬砌前，宜先试排。衬砌时，顺序应由低到高。阴角处立面块材应压住平面块材，阳角处平面块材应压住立面块材。
4）当在立面衬砌块材时，一次衬砌的高度应以不变形为限，待凝固后再继续施工。当在平面衬砌块材时，应采取防止滑动的措施。
（2）纤维增强塑料衬里
1）手工糊制：封底层和修补层自然固化时间不宜少于24h。
2）间断法：上一层固化24h后，应修整表面，再铺衬以下各层。
3）连续法：平面和立面1次连续铺衬的层数或厚度，层数不宜超过3层；厚度以不产生滑移，固化后不起壳或脱层进行确定。
4）喷射法：将玻璃纤维无捻粗纱切成25〜30mm长度，与树脂一起喷射到金属表面，喷射厚度及纤维含量应符合规定。
（3）橡胶衬里
1）加热硫化橡胶衬里：加热工艺、硫化温度及硫化时间符合要求。
2）自然硫化橡胶衬里：胶板衬砌时应用专用压滚或刮板，依次压合，排净粘结面间的空气，不得漏压。压滚或刮板的用力程度应以胶板压合面见到压（刮）痕为限，前后两次滚压应有一定尺寸的重叠。
3）预硫化橡胶衬里：胶板下料尺寸应合理、准确，应减少贴衬应力。形状复杂的工件应制作样板，并应按样板下料。
（4）塑料衬里
1）从事塑料衬里焊接作业的焊工，应经培训考试合格持证上岗。
2）软聚氯乙烯板采用粘贴法施工，当粘结剂不能满足耐腐蚀和强度要求时，应在接缝处采用焊条封焊。
3）氟塑料板焊接成型可采用热风焊、挤出焊或热压焊。
4）塑料衬里管道的施工宜采用松衬法，翻边处应进行加热，并应压平。
（5）铅衬里
1）衬铅法施工：塔、罐与槽等设备的人孔、进出料口的焊接、铅板搭接方向应与介质流向一致。铅板与设备内壁应紧密贴合，不得凹凸不平。
2）搪铅法施工：搪铅设备基体表面处理后应露出金属光泽；直接搪铅法搪铅不应少于2层。间接搪铅法应先在被搪铅表面采用加热涂锡法进行挂锡，挂锡厚度符合要求。搪铅时，每层应进行中间检查。厚度应均匀一致，不应有夹渣、裂纹、鼓泡、气孔、焊瘤等缺陷。
（6）内衬水泥砂浆防腐钢管
内衬水泥砂浆防腐指的是在钢管的管体内部进行水泥砂浆的防腐耐磨处理。输水钢管通过离心机或管道喷涂机在钢管内壁形成水泥涂层，主要是延长给水管道的使用寿命，保护水质，提高管道输水能力。应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268—2008的相关规定。
