欢迎访问鸿兴皓达涂塑钢管厂家网站!
全国服务热线
0317-3517016
13930768802
热门关键词:
您的位置:网站首页 > 技术资料 > 正文

钢管涂塑的现状与展望赵永德开胃菜(一)

来源:http://www.81929.net/article/2020313262.html

钢管在传输介质时或置于大气、土壤等自然环境中,管壁都会经受不同程度的侵蚀,最后导致终止管道的使用寿命。有些管道内的介质不允许因管壁腐蚀而受到污染;有的介质不允许与管壁铁离子接触,这就提出了对管壁保护的问题。传统的保护措施很多,基本出发点不外乎于钢管内壁或外壁施加涂层。涂层的种类繁多,有橡胶、镀锌、环氧酚醛清漆、水泥砂浆、塑料等。其中最佳者是塑料涂层,最佳的工艺是钢管涂塑。本文就这些涂层的特点、施工工艺及其应用范围分别作一介绍。

一、涂层的种类与特点

1、涂层的种类与特点橡胶涂层及其弊端
    橡胶涂层是通过衬垫工艺成形,其厚度一般为4^-6 mm。这一厚厚的涂层保护管壁(主要是内壁),抵抗酸、碱、盐等介质的侵蚀,以延长管道的使用寿命。但从橡胶这一成分来看,结合其应用效果,存在如下弊端。涂层附着力差
    橡胶与钢管表面粘接是一个物理过程,若未经过较高温度形成化学反应,就不会形成牢固的化学键,从而产生较差的附着力。

2、耐候性差
    一年四季的气候暴热暴寒交替影响,易使橡胶层因与铁膨胀系数相差较大而脱落,尤其是管口部位更是薄弱环节。此外,橡胶层易老化、龟裂。

3、钢管自重增加而流量降低
    由于橡胶层较厚,势必增加管道自重,这样使运输、安装都遇到困难。如果离地安装,就增加了起吊荷载。另外,管壁涂层加厚,势必缩小管径,致使管内流量降低。

4、应用范围局限
    衬橡胶工艺的特性限制了橡胶涂层管的长度不得超过2m,而且必须是较大口径的管道,口径2英寸以下的管道难以施工。2 m长的一段段管道,多数采用若干对法兰连接,既提高了成本,又增加了法兰接口部位的泄漏点,带来较多的隐患。

    镀锌层通常是钢管在510-520℃的锌液中热浸获得的,镀锌层管又称热浸镀锌管,常用于船舶行业和城建行业。锌层在钢铁表面形成一种结合物,具有一定的抗蚀能力。但锌毕竟是一种金属,它的活泼性优于铁,优先参加化学反应,介质先将锌层侵蚀掉再侵蚀铁层,直至管壁穿孔。此外,还存在如下缺陷。

    城建行业中的自来水管道历来都采用热镀锌管(俗称“白铁管”),由于水中的矿物质、污垢容易沉积在锌层表面形成较坚硬的化合物,与锌层牢牢粘接在一起,致使管径日益缩小,甚至会堵塞管道。

涂层质量很难控制
    热镀锌操作时,工件浸入角度和先后顺序的差异就得到不同厚度的锌层。小口径管道内的空气一时排不出,即会出现“锌爆”的现象,对操作人员造成伤害,也会产生漏涂现象。若涂层出现空白或针孔,就无法用仪器探测,更无法局部补镀。

三废”产生,破坏生态平衡
    热镀锌操作时,有“三废”产生,锌蒸气损害了操作人员的健康,又破坏了大自然的生态平衡。

使用成本高
    热镀锌管尤其是船用热镀锌管受海水腐蚀相当严重一艘船2年小修时,部分管道就要更换,8年大修时全部管道要更换,最短的使用期只有半年左右时间。为了延长管道的使用寿命,不得不采取增加管壁厚度再镀锌的措施。这不仅增加了船用管道的自重,降低了船的载运量,而且又浪费了钢材,提高了造船的成本。

环氧酚醛清漆涂层及其弱点
    油田中地下水矿化度极高,对井下注水管的内、外壁腐蚀严重。为了延长注水管的使用寿命,以环氧酚醛清漆作涂层,这是在油田中普遍应用的防护措施.通过实际使用证明,它具有一定的防腐效果,但也存在着致命的弱点。

涂层质量缺陷多
    单单从管外壁可以清楚地看到涂层厚薄不均、流挂、鼓泡和凹隐等现象.环氧酚醛清漆是液体涂料,涂层固化时,溶剂挥发,容易在涂层内产生气路通道,形成针孔。

使用寿命短
    涂层的缺陷以及涂层本身的抗介质渗透能力差,使具有该涂层的注水管使用期不过一二年时间,不得不频繁更换。

涂层管生产节拍慢
    环氧酚醛清漆涂层要经过两次喷涂两次固化才能完成,若连同内外管壁都要喷涂,共要4次加热工序,生产节拍慢,满足不了使用需要量。

水泥砂浆衬里涂层及其局限性
    大口径的自来水输送管道,一般采用水泥砂浆衬里涂层来防腐,油田用的输汕管也采用该涂层。其成形工艺简单、成本低、防护能力在一定范围尚能满足要求而受到人们的重视,但还存在很大的局限性。

涂层厚度不均匀
    水泥砂浆拌和后敷贴于管内壁,由于重力缘故,管内涂层一般出现上薄下厚的现象。

涂层易脱落
    水泥砂浆与铁的结合力较低,随着时问的推移和意外的机械振动撞击和水流的冲刷,涂层会很快地龟裂脱落。

耐蚀范围局限
    由于水泥呈碱性,涂层管只能适用输送碱性、中性介质,遇到类似酸性介质的流体输送,就不适用了。

小口径管道不适用
    对于小口径管道或弯管,就不能采用水泥砂浆作涂层,这是工艺上实现不了而造成的这一缺憾.

搪瓷涂层及其缺点
    化工容器、反应釜的内壁常见有搪瓷作涂层用以抵抗一定温度下化工介质的侵入。厚厚的一层搪瓷涂层(亦称搪玻璃)起到了一定的防护作用,但还不尽如人意。

涂层脆性
    材质本身决定了搪玻璃的脆性要害,稍不注意受到碰击,涂层就会破裂脱壳。

修补困难
    涂层破裂乃至脱壳后,破损处要进行修补,甚为困难。修补处不仅外表欠佳,而且质地相差甚远。

防腐能力不理想
    化工行业诸多介质腐蚀性极强,尤其在高温状况下,矛盾更为突出,搪玻璃往往抵抗不了介质的进攻而败下阵来,故该涂层还不是理想的屏障。

塑料涂层及其优越性
    塑料涂层是指高分子粉末涂料涂敷于钢管内、外壁而形成的。其与管体本身组合一体成钢塑复合管,既保留了钢管原有的强度、刚度等机械特性,又充分显示了高分子塑料的综合性能.

1、涂层附着力好
    粉末涂料涂敷于管壁经加热固化(塑化)后,涂料与铁表面经高温反应后形成牢固的化学键,使涂层具有良好的附着力。

2、耐腐蚀能力强
    对于多种介质中的酸、碱、盐及有机溶剂,粉末涂料都有较强的耐蚀力,有的粉末涂料使用温度达200 0C,且能在强腐蚀性介质中长期使用。

3、涂层质量容易控制
    粉末涂料成形工艺范围广,它对任何形状的工件表面都可以涂敷成形,而且涂层厚度可以控制,涂层的致密性也能保证。若一旦因意外因素造成漏点、针孔等,完全可以用涂层检漏仪探测出来,再加以补涂,以达到产品质量要求,使涂层均匀、平滑、光泽,具有良好的外观。

4、涂层无毒性
    许多工业部门,像自来水、医药卫生等应用的环氧、聚乙烯等粉末涂层经测试和应用证明,与涂层接触的介质各项性能指标都在国标范围内,说明涂层无毒性,这是许多粉末涂层的一大优点.

5、涂层管使用寿命长
    船用热镀锌管改用涂塑管后,在船上使用20年期间内,毋需更换,采用镀锌管至少要更换两次。其他部门使用的涂塑管也比原先的管道使用寿命提高了2}4倍。
 

6、涂塑管取代了合金管
    根据介质的工况条件,许多管道不得已用铜镍合金管、不锈钢管,涂塑管的性能满足要求后,可以一改初衷,改用低碳钢管施加塑料涂层即可.涂塑管取代了合金管,节约了原材料,取得了可观的经济效益。

7、改善水力学效率,减少动力消耗用于流体输送所消耗的相当部分动力都被用来克服流体和管子表面之间的摩擦阻力。因为涂塑管表面与裸露钢管表面相比是非常光滑的,这就使得这一阻力降至很小。
    研究结果告诉我们,在输送流体的管道里,塑料涂层可使摩擦力减少5000;在气体管线内,涂层改善传递系数达25%,即增加25%的流量。试验还表明,管线中水力学效率的改善和动力需求量的降低一般在15^-25%的范围内。换言之,在容许流量保持不变的条件下,可将管径降低到较小的尺寸。
    通常,人们认为塑料涂层对流体流动状况的改善和动力需求的降低仅仅是腐蚀防护的附加作用。而这种看法应当被二者所带来的巨大效益所纠正。

8、大大减少了管道阻塞的机会
    光滑的涂层表面不粘附任何物质,流体中的沉淀物或污垢由于缺乏滞留的“土壤”,控制了积垢,从而减小了阻力和动力需求,也大大减少了管道的堵塞。