球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝的製作方法
2023-12-05 04:37:21
球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝，特別是涉及一種球墨鑄鐵管外表面的防腐處理工藝。其目的是為了提供一種能夠提高球鐵管外表面的防腐性能的、延長管道使用壽命的球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝。本發明球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝為：退火一精整打磨一水壓試驗一水泥砂漿內襯塗覆一水泥砂漿內襯蒸汽養生一水泥砂漿內襯打磨一管道預熱一管道外表面處理一噴塗犧牲陽極保護塗層一封孔終飾層噴塗一終飾層固化一標識噴塗一包裝發貨。新工藝避免了犧牲陽極保護塗層在生產工序中的破損及蒸汽養生損耗塗層的活性金屬，還提高了鋅層等犧牲陽極保護塗層的附著力。從而提高了球鐵管外表面防腐性能，延長管道的使用壽命o
【專利說明】球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種球墨鑄鐵管外表面的處理工藝，特別是涉及一種球墨鑄鐵管外表面的防腐處理工藝。
【背景技術】
[0002]現有技術中在球墨鑄鐵管的外表面的防腐蝕處理工藝中，通常在管道外表面所噴塗的防腐塗層例如純鋅塗層等犧牲陽極保護塗層，可以對球墨鑄鐵管起到陰極保護的作用，同時這些犧牲陽極保護塗層腐蝕產物緻密性好且難溶於水，可以保護小面積塗層破損區域的球鐵金屬不腐蝕。犧牲陽極保護塗層之所以能夠對球鐵管基體起到陰極保護作用，是因為塗層中以金屬形態存在的鋅等物質使得塗層的電位相對於球鐵金屬的電位較低，這些以金屬形態存在的物質稱作活性金屬，因此，對厚度相同的同種犧牲陽極保護塗層而言，塗層中活性金屬含量越高，對球鐵管的陰極保護效果越好。在對球鐵基體起到陰極保護的過程中，塗層中以金屬形態存在的活性金屬物質與外部環境中的水分、氧氣等發生腐蝕反應，轉化成以化合態存在的氧化物、氫氧化物、鹼式碳酸鹽等物質，顯然，塗層中活性金屬含量越高，其陰極保護壽命越長。球墨鑄鐵管在出廠之前如果處於高溫高溼環境中，其外表面的犧牲陽極保護塗層中的活性金屬就會發生電化學腐蝕反應，導致塗層對球鐵管的陰極保護時間縮短。
[0003]球墨鑄鐵管傳統防腐工藝為:退火管一噴鋅基合金塗層一精整打磨一水壓試驗一水泥砂漿內襯塗覆一水泥砂漿內襯蒸汽養生一水泥砂漿內襯打磨一終飾層噴塗一終飾層固化一標識噴塗一包裝發貨。
[0004]雖然傳統工藝滿足目前球墨鑄鐵管產品標準要求，但是，傳統工藝最大的缺陷在於降低了犧牲陽極保護塗層活性金屬含量，而且塗層破損機率增大，進而影響其防腐性能，其原因有如下四個方面:第一，從噴塗犧牲陽極保護塗層到噴塗終飾層中間經過多道工序，而每個工序都會對犧牲陽極保護塗層造成局部損壞，例如在傳統工序中管道在噴塗犧牲陽極保護塗層後，後續工序容易導致管道外表面噴塗的犧牲陽極保護塗層出現磨損，特別是在精整打磨、水泥砂漿內襯塗覆、水泥砂漿內襯打磨等工序中由於託輪帶動管道高速旋轉以及震動會導致管道與託輪接觸部位的犧牲陽極保護塗層遭到嚴重損壞，另外工序間運送管道過程中塗層也會遭到一定程度損壞；第二，噴塗犧牲陽極保護塗層後經過好幾道工序才能到達噴塗終飾層工序，犧牲陽極保護塗層表面不可避免地會被灰塵或其它異物汙染，導致犧牲陽極保護塗層與終飾層之間附著力差，也會在一定程度上降低外防腐塗層的耐腐蝕性能；第三，尤其是在水泥砂漿內襯蒸汽養生工序中，犧牲陽極保護塗層長時間(約8小時)處於高溫高溼環境當中，塗層表面發生電化學腐蝕反應而消耗部分活性金屬，削弱了塗層的陰極保護能力。第四，傳統工藝的鋅層、鋅鋁合金塗層及鋅鋁偽合金塗層、鋅鋁稀土合金及鋅鋁稀土偽合金塗層、鋅鋁鎂合金及鋅鋁鎂偽合金塗層、鋅鋁鎂稀土合金及鋅鋁鎂稀土偽合金塗層的防腐性能都不能滿足強腐蝕性土壤環境。
[0005]雖然如此，本領域技術人員並未發現傳統工藝的缺陷和危害，其原因主要在於以下四個方面:第一，大多土壤環境為弱腐蝕性，通常情況下在球墨鑄鐵管外表面噴塗純鋅層外加終飾層作為外防腐塗層，金屬鋅層在蒸汽養生過程中出現的氫氧化鋅、鹼式碳酸鋅等腐蝕產物(也稱作白鏽)顏色與純鋅層較為相似，在車間內不容易發現金屬鋅層顏色發生變化；第二，IS02531、GB/T13295等產品標準僅要求在噴塗鋅層工序檢查單位面積上鋅層的質量，即以單位g/m2檢測是否符合標準要求，並不要求在噴塗終飾層之前檢查金屬鋅層的活性金屬鋅含量，其原因在於目前尚無合適的在線檢測球鐵管外表面鋅層活性金屬鋅含量的方法；第三，本領域也不要求在球墨鑄鐵管安裝施工前檢測金屬鋅層的活性金屬鋅含量，與第二條原因相似，除了實驗室檢測以外，目前在施工現場安裝管道之前也尚無合適的方法來檢測球鐵管外表面鋅層中金屬鋅含量。第四、傳統工藝之所以能夠一直沿用至今的原因在於，在噴塗鋅塗層之後進入蒸汽養生工序可以起到防鏽作用，儘管損耗了一些活性金屬鋅，但塗層中還剩餘的部分金屬鋅使得鋅層的腐蝕電位依然低於球鐵基體，還能對球鐵管基體起到一定的陰極保護作用，因而還可以在埋地應用環境中起到一定的防腐作用；此外，相比其它工序間防鏽方法而言，噴塗鋅層等犧牲陽極保護塗層是效率最高的方法，完全能夠滿足球墨鑄鐵管快速生產節奏的需要，而其他防鏽方法效率很低，不能滿足快速生產節奏要求。
【發明內容】
[0006]本發明要解決的技術問題是提供一種能夠提高球鐵管外表面的防腐性能的、延長管道使用壽命的球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝。
[0007]一種球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝，其特徵在於:包括以下工藝流程:
[0008](I)對球墨鑄鐵管的管道進行退火處理；
[0009](2)對所述管道的承口和插口進行精整打磨；
[0010](3)對所述管道進行水壓測試；
[0011](4)如果步驟(3)中測得的指標合格，則在所述管道的內壁上塗覆水泥砂漿內襯；
[0012](5)所述水泥砂漿內襯塗覆完成後對所述管道進行蒸汽養生；
[0013](6)蒸汽養生完畢後對所述水泥砂漿內襯進行打磨；
[0014](7)打磨完成後對所述管道進行預熱；
[0015](8)預熱結束後對所述管道進行外表面處理；
[0016](9)外表面處理完成後在所述管道外表面噴塗犧牲陽極保護塗層；
[0017](10)噴塗犧牲陽極保護塗層結束後噴塗終飾層。
[0018]本發明球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝所述犧牲陽極保護塗層為純鋅層、鋅基合金塗層或鋅基偽合金塗層。
[0019]本發明球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝所述管道外表面處理工序包括拋丸、噴丸、噴砂和打磨。
[0020]本發明球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝中將噴塗犧牲陽極保護塗層的工序由傳統工藝中在水泥砂漿內襯蒸汽養生之前調整到水泥砂漿內襯蒸汽養生之後，噴塗犧牲陽極保護塗層後緊接著噴塗終飾層，避免了犧牲陽極保護塗層在精整打磨、水泥砂漿內襯塗覆、水泥砂漿內襯打磨工序以及工序間管道運送過程中的損傷和破壞，不但增強了犧牲陽極保護塗層的完整保護性，還充分發揮了其隔離保護作用；尤其是避免了在水泥砂漿內襯蒸汽養生工序過程中，高溫高溼環境導致犧牲陽極保護塗層發生電化學腐蝕反應，損耗活性金屬從而降低陰極保護效果和縮短塗層使用壽命的缺陷。採用本發明工藝後，管道噴塗犧牲陽極保護塗層後馬上到達噴塗終飾層工位，而鋅鋁合金塗層及鋅鋁偽合金塗層、鋅鋁稀土合金及鋅鋁稀土偽合金塗層、鋅鋁鎂合金及鋅鋁鎂偽合金塗層、鋅鋁鎂稀土合金及鋅鋁鎂稀土偽合金塗層的防腐性能顯著提高，完全可以適用於強腐蝕土壤環境。雖然採用新工藝會在蒸汽養生工序中管道表面會產生薄薄的一層浮鏽，但是並不會影響管道厚度，而且本發明通過增加管道外表面處理工藝，除去表面浮鏽、油、水、灰塵及其它任何雜質，大幅度提高了犧牲陽極保護塗層與管道的附著力，從而使其耐腐蝕性能更加優異。如果僅僅簡單調整工序，而沒有外表面處理工序，管道表面在蒸汽養生過程中形成的鏽跡會嚴重影響防腐塗層附著力，管道滾動和磕碰時塗層易脫落，進而影響塗層防腐性能。
【具體實施方式】
[0021]實施例1
[0022]球墨鑄鐵管外表面的噴鋅塗層防腐蝕處理工藝為:首先對球墨鑄鐵管的管道進行退火處理，將管道在退火爐中分別以一定速度通過高溫加熱段、保溫段、快冷段和緩冷段，使管道鐵素體和力學性能滿足產品標準要求；然後利用打磨機對管道的承口和插口進行精整打磨；之後利用水壓測試機對管道進行水壓測試；當水壓測試工序中測得的指標合格，則在管道的內壁上塗覆水泥砂漿內襯；等水泥砂漿內襯塗覆完成後，在養生工序對管道進行蒸汽養生直到管道水泥砂漿內襯達到一定的強度要求為止，養生池溫度控制在45?85°C，相對溼度控制在60%?100% ;蒸汽養生完畢後對水泥砂漿內襯進行打磨；打磨完成後對管道進行預熱；預熱結束後對所述管道進行外表面處理，通過打磨或拋丸的形式除去管道外表面的氧化皮、鏽跡、油、水、灰塵及其它任何雜質；外表面處理完成後在所述管道外表面噴塗鋅層，在驅動裝置和電弧噴塗系統電源作用下，鋅絲起弧燃燒成為熔融體，同時藉助壓縮空氣使之霧化成微粒並噴射到球墨鑄鐵管表面，形成鋅保護層，鋅層厚度控制在130?150g/m2左右；最後等噴塗鋅層結束後噴塗終飾層。
[0023]塗層性能測試結果見表I。
[0024]表I鋅層性能測試數據
[0025]
工藝方法I活性金屬鋅含量
本發明工藝 95.9%
傳統工藝84.5%
[0026]通過上述數據表明採用本發明防腐工藝，其活性金屬含量顯著提高，其陰極保護能力更好，防腐性能更強。
[0027]以上所述的實施例僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，並非對本發明的範圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明權利要求書確定的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝，其特徵在於:包括以下工藝流程: (1)對球墨鑄鐵管的管道進行退火處理； (2)對所述管道的承口和插口進行精整打磨； (3)對所述管道進行水壓測試； (4)如果步驟(3)中測得的指標合格，則在所述管道的內壁上塗覆水泥砂漿內襯； (5)所述水泥砂漿內襯塗覆完成後對所述管道進行蒸汽養生； (6)蒸汽養生完畢後對所述水泥砂漿內襯進行打磨； (7)打磨完成後對所述管道進行預熱； (8)預熱結束後對所述管道進行外表面處理； (9)外表面處理完成後在所述管道外表面噴塗犧牲陽極保護塗層； (10)噴塗犧牲陽極保護塗層結束後噴塗終飾層。
2.根據權利要求1所述的球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝，其特徵在於:所述犧牲陽極保護塗層為純鋅層、鋅基合金塗層或鋅基偽合金塗層。
3.根據權利要求2所述的球墨鑄鐵管外表面防腐蝕處理工藝，其特徵在於:所述步驟(8)的外表面處理方法包括拋丸、噴丸、噴砂和打磨。
【文檔編號】F16L58/06GK104214469SQ201410490616
【公開日】2014年12月17日 申請日期:2014年9月22日 優先權日:2014年9月22日
【發明者】李軍, 王學柱, 王恩清, 李海順, 張永傑, 王世鋒, 信紹廣 申請人:新興鑄管股份有限公司