暗管用管件、相應的暗管以及保護這種管件的方法
2023-06-27 12:07:26 1
專利名稱：暗管用管件、相應的暗管以及保護這種管件的方法
技術領域：
本發明涉及由鐵管件，尤其是鑄鐵管件組成的暗管(buriedpiping)。「管件」(pipe member)指管類以及彎頭、管接頭等各種附件。
土壤對黑色金屬的腐蝕，是一種性質不同於大氣腐蝕的現象，這種腐蝕作用的要點包括產生一些可以與處於一定距離之外的還原區電連接的氧化區。因此，產生局部損壞，這是對黑色金屬的主要後果。
暗管管件的防腐保護因而極為困難，而且在下列情況下更是如此當土質不均一、性質很不同時；按其用途，在不同的溫度下用這些管件來輸送某種液體時，這都會使腐蝕條件發生變化；此外，在裝卸搬運將要埋設的管件過程中經常會導致對其外表面不同位置的損傷。
本發明的目的在於提供一種成本低、適於各種管道用途，尤其是供水和排水，以及適於大多數土壤中使用的鐵製暗管管件的塗覆技術。本發明的目的是用於暗管的鐵管件，尤其是鑄鐵管件，其特徵是在管件上包以外塗層，所說的外塗層包括—含有5～60％鋁的鋅—鋁合金的第一多孔塗層，以及於此第一塗層之上—水性、溶劑型或粉末狀的有機粘合劑或無機粘合劑的第二多孔塗層，以下叫作「封孔」塗層。
另外一些特點是—所說的有機粘合劑是瀝青清漆、煤焦油瀝青或合成的有機產品；—所說的合成的有機產品是環氧樹脂；—所說的封孔塗層是水性塗層；—所說的封孔塗層厚度為100～140μm；—所說的合金層塗布量至少為200克/米2；—所說外塗層還包括處於所述第一塗層和第二塗層之間的鉻酸鋅和/或磷酸鋅層。
本發明的目的還在於—由上面定義的管件組成的暗管；以及—防止鐵管件，尤其是鑄鐵管件受土壤腐蝕的防護方法，這種方法包括以下步驟(a)電弧噴鍍沉積含5～60％鋁的鋅一鋁合金的第一塗層；然後(b)沉積稱為封孔層的第二多孔塗層。
現舉本發明用於延性鐵供水管或排水管管件的一個實施例。
在實施例中，如上面定義的外塗層塗布於在熱處理爐中處理過，因此帶有氧化鐵外皮的鑄鐵上。
第一步採用電弧噴鍍法沉積含5～60％，優選10～60％鋁的鋅—鋁合金第一塗層。
在土壤腐蝕劑作用下，此塗層在其存在的介質中轉變成穩定腐蝕產物的保護層。另外，合金層也稱為鑄鐵的「犧牲塗層」，意思是說該層在由鑄鐵、合金及土壤所形成的電化學電池的作用下通過氧化而逐漸消耗，從而通過形成所說的保護層保護隱蔽於下面的鑄鐵或因鋅—鋁合金塗層的缺陷而裸露在外的鑄鐵表面。
由於此第一塗層是用電弧噴鍍法沉積的，所以它由固化的微滴組成，因而是多孔性的。通過適當選擇孔徑和塗層厚度，可以控制此保護層形成的條件，尤其是形成速率。已經觀察到，鋅—鋁合金的這種兩相結構有利於鋅腐蝕產物的捕集。
所以已經確定，第一塗層的沉積量應當優選至少200克/米2。
然後用噴鍍法(spraying)沉積封孔塗層，這種封孔層減慢鋅的腐蝕並使鋅腐蝕產物層更堅固，從而保持其保護作用。此封孔層必須厚到足以保護這種抑制作用，而且還必須薄到足以使之保持多孔性，否則活性化學物質不再能夠遷移到第一塗層上起上述作用。此外，此封孔層厚度大還會導致在其下面富集水形成水泡。
因此確定此封孔層厚度應當處於100～140μm範圍內。
此封孔層是一種水性、溶劑型或粉末狀的有機或無機粘合劑。有機粘合劑可以是瀝青清漆、煤焦油瀝青或合成的有機產品。後者優選環氧樹脂。在另一種情況下，此封孔塗層是一種水性塗層。
第一塗層沉積後，第二塗層沉積之前可以對鋅—鋁合金表面作鉻酸鹽化或磷酸鹽化處理，以便進行表面轉化。這種處理是在鋅—鋁合金層上施以單組份或雙組份鉻化和/或磷化物質。
作為一個實施例，將直接從熱處理爐中取出的鑄鐵管作如下塗覆—用電弧噴鍍法沉積200克/米2的、含鋅85％、含鋁15％的鋅—鋁合金層；然後—使用塗料噴槍，使用或不使用壓縮空氣沉積15μm厚的(乾燥)表面轉化物，表面轉化物主要由鉻酸鋅、聚乙烯醇縮丁醛和磷酸組成；然後—用塗料噴槍，使用或不使用壓縮空氣，沉積120μm厚(乾燥)的環氧樹脂封孔塗層。
權利要求
1.一種暗管用鐵管件，尤其是鑄鐵管件，其特徵在於這種管件上具有外塗層，該外塗層包括—含有5～60％鋁的鋅—鋁合金的第一多孔塗層；以及於此第一塗層上—水性、溶劑型或粉末狀的有機或無機粘合劑的，稱為「封孔層」的第二多孔塗層，其厚度在100～140μm之間。
2.按權利要求1的管件，其特徵在於有機粘合劑是瀝青清漆、煤焦油瀝青或合成的有機產品。
3.按權利要求2的管件，其特徵在於合成的有機產品是環氧樹脂。
4.按權利要求1的管件，其特徵在於封孔層是水性塗層。
5.按權利要求1的管件，其特徵在於合金塗層用量至少為200克/米2。
6.按權利要求1-5之中任何一項的管件，其特徵在於外塗層中還包括處於所述第一塗層和第二塗層之間的鉻酸鋅和/或磷酸鋅層。
7.由權利要求1-6中任何一項的管件組成的暗管。
8.防止權利要求1-6項中任何一項的鐵管件，尤其是鑄鐵管件受土壤腐蝕的保護方法，包括以下的步驟(a)電弧噴鍍法沉積含5～60％鋁的鋅一鋁合金第一塗層，然後(b)沉積稱為封孔層的第二多孔塗層。
9.按權利要求8的方法，其特徵在於合金塗層沉積的量至少為200克/米2。
10.按權利要求8或9的方法，其特徵在於用噴鍍法(spraying)沉積第二塗層。
11.按權利要求8～10中任何一項的方法，其特徵在於第二塗層的沉積厚度為100～140μm。
12.按權利要求7～11中任何一項的方法，其特徵在於在步驟(a)和步驟(b)之間包括通過鉻酸鹽化和/或磷酸鹽化作用進行表面轉化的步驟。
全文摘要
具有外塗層的管件，這樣的外塗層包括第一多孔塗層，由含5～60％鋁的鋅/鋁合金組成；在第一塗層之上的稱為封孔層的第二塗層。具有這種外塗層的鑄鐵管件用於暗管中。
文檔編號C23C28/00GK1118188SQ9419122
公開日1996年3月6日 申請日期1994年2月17日 優先權日1993年2月18日
發明者J-M·佩杜圖, G·努艾爾, J·貝羅 申請人:蓬塔穆松公司