球墨鑄鐵管的防腐處理

　　球墨鑄鐵管的防腐處理

　　摘 要：球磨鑄鐵管的防腐方法多種多樣。

　　本文重點(diǎn)介紹管外噴鋅、管外噴涂瀝青、管內襯水泥、管外噴涂環(huán)氧彩漆、管內襯聚脲、管內襯環(huán)氧陶瓷6種方法。

　　關(guān)鍵詞：球墨鑄鐵;防腐;噴涂

　　一、球墨鑄鐵管的防腐簡(jiǎn)介

　　球墨鑄鐵管與普通鑄鐵管對比，不僅保持了普通鑄鐵管的抗腐蝕性，而且具有強度高、韌性好、壁薄、重量輕、耐沖擊、彎曲性能大、安裝方便等優(yōu)點(diǎn)。

　　因此球墨鑄鐵管在國內外得到了很好的推廣使用。

　　在我國很多地區，球墨鑄鐵管在中、小口徑的給水管中已普遍采用。

　　隨之而來(lái)的，是對球墨鑄鐵管的防腐要求逐步提高。

　　新的防腐材料、防腐工藝不斷涌現，各個(gè)生產(chǎn)廠(chǎng)家大顯神通，都有自己獨到的一套防腐方法。

　　本文作者結合自身經(jīng)驗，不僅詳細介紹了傳統的防腐方法，對最新的球墨鑄鐵管的防腐方法和工藝也給予了適當介紹。

　　二、傳統的防腐方法

　　球墨鑄鐵管比較傳統的防腐方法包括管外噴鋅、管外噴瀝青、管內襯水泥等。

　　這些方法應用早、技術(shù)成熟、工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品防腐性能穩定，廣泛應用于球墨鑄鐵管各種規格的防腐。

　　(一)管外噴鋅

　　1.簡(jiǎn)述

　　管外噴鋅是在球墨鑄鐵管退火后，管子溫度降到200攝氏度左右時(shí)進(jìn)行的。

　　噴鋅的作用有兩個(gè)方面：第一由于鋅的電化學(xué)電位比鐵低，通過(guò)鋅的反應，保護球墨鑄鐵管不發(fā)生腐蝕，也就是鋅比鐵優(yōu)先腐蝕。

　　第二當鋅層受到鹽溶液腐蝕時(shí)會(huì )產(chǎn)生難溶的化合物，如磷酸鋅、氯化鋅、硫酸鋅等，覆蓋在管子外表面，從而減緩管子的腐蝕進(jìn)度。

　　2.噴涂原理

　　噴鋅工藝一般采用熱噴涂法，即噴涂時(shí)采用低壓大電流電源，將鋅絲加熱到熔化狀態(tài)，然后借助壓縮空氣，將熔化狀態(tài)的鋅噴成霧化狀態(tài)，并以微小鋅滴的狀態(tài)噴射到管子外壁上，粘附其上。

　　3.工藝說(shuō)明

　　a.鋅絲熔化，并被壓縮空氣吹射時(shí)，不能全部粘附到管子外壁上。

　　對原料鋅的利用率比較低，一般在35%～65%之間。

　　管子越小利用率越低，另外根據使用噴鋅設備的不同，對鋅絲的利用率也存在很大差別。

　　b. 未粘附到球墨鑄鐵管外壁的鋅滴，遇冷空氣固話(huà)，成霧狀散布在噴鋅設備附近，造成空氣的極度污染。

　　對噴鋅設備的操作人員身體健康存在極大的危害。

　　因此，必須有除塵設備跟隨噴鋅設備一起工作，噴鋅設備的操作人員進(jìn)行操作時(shí)一定要佩戴好防護口罩或防護面罩等勞動(dòng)保護用品。

　　c.鋅涂層應該覆蓋整個(gè)鑄管外表面，不能有裸露斑點(diǎn)或者粘附不牢固等缺陷，否則極易在缺陷處造成腐蝕集中。

　　鋅涂層單位面積的重量不應小于130g/m?。

　　d.對于某些土質(zhì)比較干燥，腐蝕性不大的土壤，也可以省略噴鋅防腐，僅僅使用瀝青進(jìn)行防腐處理。

　　(二)管外噴涂瀝青

　　管外噴涂瀝青是在管子外壁噴涂一層低毒、耐水、耐酸的低污染瀝青涂料，使鑄管與外界環(huán)境隔離，從而達到防腐的目的。

　　管外噴涂不能使用含有高毒致癌物質(zhì)的煤焦瀝青。

　　管外噴涂瀝青時(shí)，為了保證瀝青能夠與鑄管外表面堅固地粘附，在噴涂前必須對鑄管進(jìn)行預熱，預熱溫度為80攝氏度，噴涂后為避免瀝青涂層流淌，必須在60攝氏度的環(huán)境里快速烘干。

　　瀝青涂層的厚度一般為70微米。

　　為了提高生產(chǎn)效率，有時(shí)會(huì )同時(shí)使用多把噴槍進(jìn)行噴涂作業(yè)。

　　對于難以噴涂到的部位和噴涂不理想的部位，需要手動(dòng)涂刷，進(jìn)行補涂。

　　(三)管內襯水泥

　　管內襯水泥是在管子內澆注一定比例的水泥砂漿，然后通過(guò)管子的高速旋轉產(chǎn)生離心力，使水泥均勻地分布在管子內，并牢固地粘附在管子內壁上，從而達到隔離水與鑄管，避免鑄管產(chǎn)生銹蝕、污染輸送水的目的。

　　由于其成本低，施工簡(jiǎn)單，目前廣泛應用于給水管道。

　　在用于輸送污水和其他有腐蝕性的液體時(shí)，就需要在管子內壁噴涂其他特種涂料了。

　　由于水泥砂漿是通過(guò)管子的高速旋轉產(chǎn)生的離心力使其粘附在管子內表面，砂子為固體顆粒，水泥漿為液態(tài)，這樣整個(gè)水泥襯層剖面為：貼近鑄管內壁的地方，也就是旋轉半徑大的地方，砂子多水泥少;遠離鑄管內壁的地方，也就是旋轉半徑小的地方，砂子少水泥多;因此，容易造成水泥砂漿分層，產(chǎn)生水泥襯層脫落現象。

　　隨著(zhù)水泥襯層技術(shù)的發(fā)展，近年出現使用少量水分的新式噴涂水泥施工法，即：減少水泥砂漿中水的含量，減小水泥砂漿的流動(dòng)性;不是澆注到鑄管內，而是采用螺桿送料泵均勻噴涂到鑄管內壁。

　　這樣，水泥襯層的分成現象基本避免了!

　　三、新興的防腐方法

　　根據球墨鑄鐵管輸送介質(zhì)的不同，埋入土壤的土質(zhì)不同，管道環(huán)境不用，對管道的內外防腐都有不一樣要求。

　　隨著(zhù)具有各種特性的化工原料出現，球磨鑄鐵管的內外防腐技術(shù)也在不斷發(fā)展。

　　適應不同環(huán)境、適用不同輸送介質(zhì)的耐腐蝕球磨鑄鐵管紛紛出現在管道施工現場(chǎng)。

　　比較成熟的有管外噴涂環(huán)氧彩漆、管內襯聚脲、管內襯環(huán)氧陶瓷。

　　(一)管外噴涂環(huán)氧彩漆

　　管外噴涂的環(huán)氧彩漆為雙組分液體環(huán)氧涂料，使用高壓無(wú)氣噴涂技術(shù)，噴涂厚度0.3mm，顏色可以根據客戶(hù)要求配制不同顏色。

　　噴涂前鑄管需要預熱到70攝氏度。

　　(二)管內襯聚脲

　　管內襯聚脲為雙組分防腐涂料，噴涂厚度一般不小于1mm。

　　其固化速度快，最快10s凝膠，10分鐘可達步行強度。

　　用于球墨鑄鐵管內壁防腐時(shí)，鑄管需要預熱到70攝氏度，鑄管內壁需要采用G17或者G24鋼砂進(jìn)行拋丸處理，達到Sa2.5。

　　內壁必須光潔、無(wú)油污、重皮、氧化皮、銹斑等影響聚脲粘附力的缺陷。

　　噴涂設備選用美國GRACO的專(zhuān)用聚脲噴涂機。

　　在DN80-300規格的鑄鐵管內噴涂聚脲，需要使用國內研發(fā)的專(zhuān)用小管?chē)姌尅?/p>

　　(三)管內襯環(huán)氧陶瓷

　　球墨鑄鐵管內噴涂的環(huán)氧陶瓷是一種三組分的防腐涂料，涂層厚度不小于1.2mm。

　　A料為液體環(huán)氧樹(shù)脂，添加大量石英粉;B料為聚胺類(lèi)固化劑;C料為催化劑。

　　三種原料的體積比為100：100：1。

　　噴涂后鑄管需要繼續旋轉，大約40分鐘后，環(huán)氧陶瓷達到表干程度，可以停止鑄管旋轉，進(jìn)行靜至固化。

　　固化時(shí)間根據外界溫度不同在4～16小時(shí)內變化。

　　固化后，防腐層致密光滑，堅如陶瓷，因此命名為環(huán)氧陶瓷。

　　其具有很好的耐水、抗腐蝕和電絕緣性。

　　環(huán)氧陶瓷分為黑陶和白陶兩種。

　　黑陶用于輸送污水;白陶可用于輸送飲用水。

　　由于此種涂料內含有大量石英粉，一般的噴槍使用壽命短，因此，需要采用甩盤(pán)式噴涂。

　　四、總結

　　隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，球墨鑄鐵管的防腐方法不斷發(fā)展、更新，更加細化地適應不同的使用環(huán)境、不同的輸送介質(zhì)及不同的客戶(hù)群體。

　　總體來(lái)說(shuō)，新興的防腐技術(shù)，防腐能力強，原料價(jià)格比較貴，噴涂技術(shù)要求比較高，而傳統的防腐方法技術(shù)成熟、原料價(jià)格相對低廉。

　　一方面我們要在滿(mǎn)足使用要求的前提下采用傳統的防腐方法，另一方面加大科研力度，完善新興防腐技術(shù)、降低原料成本，追求更高的性?xún)r(jià)比。

　　參考文獻：

　　[1]GB/T 13295-2003，《水及燃氣管道用球墨鑄鐵管、管件和附件》【S】;

　　[2]ISO 2531：1998，《輸水和輸氣用球墨鑄鐵管、配件、附件及接頭》【S】;

　　[3]范英俊，《離心球墨鑄鐵管工藝及裝置》，【M】 ，北京，中國科學(xué)技術(shù)出版社。

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