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鋼管防腐涂裝工藝

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鋼管防腐涂裝工藝

        油套管防腐涂裝工藝現(xiàn)狀近期國內(nèi)外常用的石油套管等無縫鋼管的工廠化自動涂裝工藝主要有以下四種：
        工藝一：采用淋涂法，涂敷前、后及中間輥道直線輸送，以形成涂膜。然后撥叉轉(zhuǎn)移，勾狀鏈條滾動輸送，鋼管橫向進(jìn)入蒸汽烘箱，加熱干燥。
        工藝二：采用靜電涂裝法，涂敷前、后及中間應(yīng)用斜置輥道螺旋輸送，以形成涂膜。然后螺旋升降機(jī)轉(zhuǎn)移提升至料架涼置，進(jìn)行自然干燥。
        工藝三：鋼管直線輸送，采用UV涂料體系，真空涂裝法，加之氣流沖刷，以形成涂膜。涂敷后馬上進(jìn)行UV輻射固化涂膜。特點(diǎn)是涂膜的形成和固化都在兩個(gè)輥輪之間完成。
        工藝四：涂裝采用加熱無氣噴涂法，涂敷前應(yīng)用輥道輸送，涂敷后應(yīng)用分段同步“V形齒”鏈條輸送，以形成涂膜。涂敷后鋼管由步進(jìn)機(jī)轉(zhuǎn)移至橫向“V形齒”鏈條輸送機(jī)進(jìn)入蒸汽烘干箱，加熱干燥。

         2、各種涂裝工藝的比較：
        工藝一：由于采用淋涂法，涂膜流掛嚴(yán)重。又由于輥道及鏈條設(shè)計(jì)不合理，涂膜存在兩道縱向和多處環(huán)狀擦傷。這種工藝正在被淘汰。此工藝的**可取之處是涂敷后進(jìn)行了加熱干燥。
        工藝二：涂膜存在流掛、通體螺旋擦傷和泛白的質(zhì)量缺陷。尤其嚴(yán)重的是螺旋擦傷處的涂層厚度只有規(guī)定厚度的五分之一，而且外觀感覺很差。同時(shí)該工藝存在靜電打火的工藝火災(zāi)隱患，近幾年已經(jīng)發(fā)生了幾起著火事故，對安全生產(chǎn)構(gòu)成威脅。沒有烘干工序也是該工藝的重要缺陷。由于這種工藝存在許多難以克服和相互制約的矛盾，使其日趨顯得陳舊，已不能適應(yīng)現(xiàn)代工廠化自動涂裝的要求，將逐步退出鋼管涂裝領(lǐng)域。
        工藝三：是一種技術(shù)先進(jìn)但又不很成熟的工藝。在兩個(gè)輥?zhàn)又g瞬間完成噴涂及固化，其優(yōu)點(diǎn)不言而喻。但也存在難以克服的弱點(diǎn)，如：鋼管表面的前處理要求極為嚴(yán)格，稍有不慎，附著力明顯下降；UV涂料和設(shè)備價(jià)格昂貴，技術(shù)管理要求高；涂層脆，傳輸過程中如受磕碰，容易局部脫落，且難以補(bǔ)涂。由于存在如此諸多問題使這種工藝的推廣受到制約。
        工藝四：是一種近些年發(fā)展起來的技術(shù)上比較先進(jìn)且相對成熟的工藝。它克服其它工藝存在的涂膜嚴(yán)重流掛、擦傷、泛白、脆弱等弊病。其產(chǎn)生的涂膜附著力強(qiáng)、柔韌、防銹效果好、極少流掛、美觀完整。該工藝還具有操作簡便，配套齊全、技術(shù)管理要求低和安全的特點(diǎn)。由于技術(shù)完善稱之為“鋼管加熱無氣噴涂成套技術(shù)”。
         3、“鋼管無氣加熱噴涂成套技術(shù)”的先進(jìn)性“工藝一”至“工藝三”體現(xiàn)了傳統(tǒng)工藝普遍存在的涂裝缺陷，即涂膜嚴(yán)重“流掛”、擦傷、“泛白”等。而最新“工藝四”綜合地解決了這一系列問題，并形成了完善的“鋼管加熱無氣噴涂成套技術(shù)”。該技術(shù)具有下列技術(shù)優(yōu)勢。(1)避免涂膜條狀或螺旋狀擦傷九十年代后期，在國內(nèi)最早由北京波羅努斯涂裝設(shè)備有限公司會同北京鋼鐵設(shè)計(jì)研究總院的有關(guān)專家分析了鋼管涂裝的擦傷問題。當(dāng)時(shí)的擦傷主要表現(xiàn)為鋼管表面寬40毫米兩條縱向全長的擦傷。針對當(dāng)時(shí)引進(jìn)國外的鋼管涂裝生產(chǎn)線采用涂裝前后輥道輸送，而且淋涂箱中部也安裝輥道的設(shè)計(jì)，雙方提出涂裝前部輥道后部采用同步鏈條輸送的傳輸方式進(jìn)行無氣噴涂的技術(shù)方案。這一方案在二十一世紀(jì)初，由北京波羅努斯涂裝設(shè)備有限公司在大慶總機(jī)械廠油管分廠實(shí)現(xiàn)，并投入生產(chǎn)應(yīng)用。通過實(shí)際應(yīng)用證明，此工藝可有效防止鋼管的縱向擦傷，涂裝后只存在間隔600毫米分布的兩小點(diǎn)齒印，加上涂料本身的自愈性，所以形成的涂膜宏觀完整，用戶反映很好。進(jìn)一步改進(jìn)后的工藝（采取了噴涂前后段同步帶齒鏈條的分段輸送的工藝），使鋼管始終與鏈條的“V”形齒局部接觸，而且前后鏈條同步運(yùn)動，保證了噴涂表面與支點(diǎn)之間的最小接觸，避免了輥道輸送條狀擦傷的弊病，涂膜美觀完整。目前該技術(shù)水平無論在國際還是國內(nèi)在當(dāng)前也是比較先進(jìn)的。該技術(shù)不但先進(jìn)而且成熟，已經(jīng)在國內(nèi)13條自動涂油線上得到驗(yàn)證。至于螺旋帶狀擦傷的防止非常簡單，去掉螺旋輸送改為此辦法即可。(2)克服“流掛”問題“流掛”可分為五種類型：比重型、過厚型、低黏度型、特殊形狀型、接觸型。鋼管防銹涂料一般比重比較小，對于“流掛”的影響可忽略。鋼管“流掛”的主要類型是過厚型和低黏度型，次要類型是特殊形狀和接觸型。由于鋼管截面是圓型，接近流線形，所以涂料更便于流動，容易“流掛”，這是不可避免的，但是可以克服。只有通過噴涂原始黏度較高的但加熱后黏度降低的涂料后，隨溫度降低恢復(fù)較高黏度的辦法，減少涂料在鋼管表面的流動以克服“流掛”。接觸型“流掛”是由于鋼管的支撐點(diǎn)接觸鋼管表面后，形成與鋼管表面近乎垂直的接觸面，導(dǎo)引涂料離開涂膜形成“流掛”。這是不可避免的。但可以通過膜厚控制減少。所幸數(shù)量和面積很小，外觀影響甚微。至于過厚型“流掛”由于形成原因是很多的，所以必須關(guān)注的問題也是很多這是需要控制的重點(diǎn)，必須保證以下幾點(diǎn)：——鋼管必須保證一定的運(yùn)行速度，而且能夠在一定范圍內(nèi)調(diào)整。——鋼管輸送必須是勻速運(yùn)動。——采用無氣加熱噴涂法，涂料的工作壓力可調(diào)整，同時(shí)壓力必須保持穩(wěn)定。涂料的加熱溫度可以調(diào)整。——噴嘴的型號通過實(shí)驗(yàn)正確選擇，包括流量，噴幅寬度等參數(shù)。——無氣自動噴槍對于鋼管圓截面的位置分布均勻，對于鋼管表面的角度和對鋼管表面距離可以調(diào)整。——必須保證噴槍組中心與鋼管中心一致。——排風(fēng)風(fēng)量風(fēng)速與噴涂狀態(tài)必須匹配。——噴嘴的工作狀態(tài)良好。如果對于每一種規(guī)格的鋼管都認(rèn)真調(diào)整好以上幾點(diǎn)，過厚型“流掛”是完全可以克服的。問題是要建立完整的涂裝工藝管理制度，以保證品種更換時(shí)，技術(shù)調(diào)整工作的有序進(jìn)行。(3)防止涂膜“泛白”涂膜出現(xiàn)“泛白”的缺陷的形成機(jī)理是由于水分凝結(jié)混入涂層內(nèi)部產(chǎn)生乳化，變成半透明的白色薄膜的結(jié)果。其產(chǎn)生原因很多，如施工環(huán)境的空氣濕度、涂料分散過度、分散過程溫度下降、涂膜表面局部溫度、涂料中含水、工件的表面溫度過低、溶劑沸點(diǎn)或配比選擇不當(dāng)、霧化空氣含水等。對于鋼管涂裝，前三項(xiàng)是主要原因。這些表現(xiàn)為一定條件下的一個(gè)形成過程。作為靜電涂裝，涂膜“泛白”形成的主要原因，可以這樣描述：在環(huán)境的空氣濕度比較大、溫度比較低的條件下，涂料自縫隙式靜電霧化器出來后，進(jìn)行分散，然后積聚于鋼管表面。在這一過程中由于涂料被過度分散為極多數(shù)量并且極其細(xì)微的涂料液滴，其比表面積很大，接觸濕空氣的面積很大，可以大量吸引水分子到達(dá)自己的表面，并混入涂料液流最終進(jìn)入涂層內(nèi)部，最終造成涂膜“泛白”的缺陷。由以上論述可以看出，環(huán)境的空氣濕度只是產(chǎn)生的條件，真正的原因是涂料分散過度。為了防止出現(xiàn)涂膜“泛白”的缺陷，可以在環(huán)境空氣濕度不變的條件下，通過控制過度分散的辦法來實(shí)現(xiàn)。采用加熱無氣噴涂法被認(rèn)為是控制以上兩原因的**途徑。所謂加熱無氣噴涂，顧名思義，加熱就是將涂料加熱到某一溫度后噴涂。一般溫度在40～80℃之間選擇。無氣噴涂是指霧化涂料時(shí)不用壓縮空氣。其霧化原理是：將液體涂料用加壓泵將其加壓到一定壓力后，通過管道送入噴槍，經(jīng)噴嘴噴出后形成高速液膜；高速液膜與空氣摩擦后失穩(wěn)分散為小液滴而霧化。其霧化效果適中，不會發(fā)生分散過度，適宜管道涂裝。無氣噴涂可以減少溶劑的用量，噴涂黏度高的涂料，比空氣噴涂節(jié)約涂料，比靜電噴涂涂料用量稍大。但通過回收裝置可以彌補(bǔ)這一弱點(diǎn)。由于加熱無氣噴涂具有溫度和霧化方面的優(yōu)勢，作為鋼管涂裝的**選擇。而這一選擇工藝效果是明顯的，多個(gè)廠家和多條涂裝線使用的結(jié)果，始終沒有發(fā)現(xiàn)“泛白”現(xiàn)象。即使是遠(yuǎn)渡重洋涂膜也能保證良好的防銹效果。另外無氣加熱涂裝以后的加熱干燥對防止發(fā)生“泛白”缺陷的效果也不能忽視。

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