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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,工艺质量专题培训,涂 层,涂层的用意是要在金属表面上形成一层绝缘材料的连续覆盖层，将金属与其直接接触的电解质之间进行绝缘（防止电解质直接接触到金属），即设置一个高电阻使得电化学反应无法正常发生。,现实中，所有的涂层，不论总体质量如何都存在空洞（通常称为不连续点）被称做漏点，这些漏点一般是在涂敷、运输或者安装过程中产生的；使用过程中，涂层漏点一般是由于涂层老化、土壤应力或是管道在土壤中移动而产生的，有时也可能来自未被及时发现的第三方破坏。,防腐涂层必须满足以下几点要求：,a,与金属有良好的粘结性；,b,电绝缘性能好；,c,防水，化学稳定性高；,d,耐热，有较高的机械强度和韧性，可避免在施工过程中碰撞而损坏；,e,结构紧密，完整无孔。,埋地管道三层结构聚乙烯防腐层的结构组成为：环氧涂料底漆，中间胶粘结剂层和聚乙烯面层。,环氧涂料可以是液体环氧涂料，也可以是环氧粉末涂料，目前广泛采用的是环氧粉末涂料。,3PE,涂层基本知识,在三层结构中，环氧底漆的主要作用是：形成连续的涂膜，与钢管表面直接粘结，具有很好的耐化学腐蚀性和抗阴极剥离性能；与中间层胶结剂的火星基团反应形成化学粘结，保证整体防腐层在较高温度下具有良好的粘结性。,中间层通常是共聚物粘结剂，其主要成分目前采用的是乙烯基共聚物胶粘剂。共聚物胶粘剂的极性部分官能团与环氧底漆的环氧基团可以反应生成氢键或化学键，使中间层与底层形成良好的粘结；而非极性的乙烯部分与面层聚乙烯具有很好的亲和作用，所以中间层与面层也具有很好的粘结性能。,聚乙烯面层的主要作用是起机械保护与防腐作用。,三层结构聚乙烯防腐层综合了环氧粉末和挤压聚乙烯两种防腐层的优良性质，将环氧粉末的界面特性和耐化学特性，与挤压聚乙烯防腐层的机械保护特性等优点结合起来，从而显著改善了各自的性能 。,在选定防腐层材料后，对防腐层材料在涂敷生产线上进行适用性试验，一方面是检验与涂敷工艺的适用性，一方面通过对防腐层进行性能检验来确认防腐层材料的匹配性。此外，通过适用性试验可以调整和确定选定防腐层材料的涂敷工艺参数。而且不同厂家或牌号的产品，其适用性和匹配性是不同的，因此，当防腐层材料的任何一种改变时，都应重新进行适用性试验和性能检验。,3PE,生产工艺,1,、卸下钢管保护器，清理钢管表面明显附着的油污、杂物等。,2,、检查钢管坡口质量、钢管外观质量（是否有油污、凹坑、划伤、压痕、焊道缺陷等），发现问题及时反馈并记录。,3,、记录钢管标识信息（管号、米长等）,4,、安装海绵堵头（无内涂管可以不安装）,5,、启动液压系统，将钢管放入传动线。,钢管入线,钢管在运输吊装和储存等过程中有可能会造成损伤，而这种损伤可能影响防腐层质量和钢管的使用质量，因此，涂敷厂家在钢管涂敷前，应对钢管逐根进行外观检查，这种检查一般应在钢管表面预处理前后两次进行，对不符合要求的钢管应退出防腐作业线，不能涂敷防腐层。,1,、钢管中频加热：预热是为了抛丸前将钢管升温，应使钢管温度保持在,40,左右，除去表面水分、潮气，也便于钢管表面氧化层的清理。注意,:,当生产线停止时，一定要关闭中频加热的电源，避免钢管加热过度，破坏钢管性能。,钢管抛丸处理：抛丸器由叶轮、定向套、分丸轮、轴承座及电机组成，抛丸除锈机的叶轮在高速旋转过程中产生离心力和抛力，当磨料通过下砂管进入分丸轮，在离心力的作用下，磨料由分丸轮经定向套窗口飞出，并沿叶片不断增加速度直至被抛出，抛出的磨料以一定的扇形高速射向钢管表面，冲击铁锈、氧化皮，使其脱落除去。,钢管表面处理,Surface cleanliness grades ISO 8501-1 standard,对表面清洁度的评级,- ISO 8501-1,标准,Sa,4,: Blast cleaning to visually clean steel,抛丸清理至可见明显的清洁钢质,在不放大的情况下观察时，表面应该看不见残油、喷砂清理油脂和灰尘，没有不牢固的氧化皮、铁锈、油漆和异物，显示均匀的金属色泽。,Sa,3,: Very thorough blast cleaning,非常彻底地抛丸清理,在不放大的情况下观察时，表面应该看不见残油、油脂和灰尘，没有不牢固的氧化皮、铁锈、油漆和异物，任何残留污物的痕迹应该只显示为点状和条状的轻微色斑。,见照片,A Sa2.5,、,B Sa2.5,、,C Sa2.5,和,D Sa2.5,。,Sa 2: Thorough blast cleaning,彻底地抛丸清理,在不放大的情况下观察时，表面应该看不见残油、油脂和灰尘，没有不牢固的氧化皮、铁锈、油漆和异物，任何残留的污物应是牢固附着的,Sa 1: Light blast cleaning,轻度地抛丸清理,在不放大的情况下观察时，表面应该看不见残油、油脂和灰尘，没有不牢固的氧化皮、铁锈、油漆和异物,每一种预处理等级由相应的字母,“,Sa,”“,St,”,或,“,Fl,”,来表示采用的清理方法的类型。,如果字母后有数字，则代表清理氧化皮、锈蚀和原有涂装的程度。,喷砂清理方式进行表面预处理由字母,“,Sa,”,表示。使用手工和动力工具进行清理，例如刮刀、钢丝刷、机械刷和砂轮机，由字母,St,表示。,火焰清理方式进行表面预处理由字母,“,Fl,”,表示。,ISO 8501-1,Cleanliness grade,清洁等级,清洁等级,Sa1,清洁等级,Sa2,清洁等级,Sa2.5,清洁等级,Sa3,1),表面预处理后应逐根进行表面除锈等级检验，用,GB/T8923,中相应的照片或标准板进行目视比较，钢管表面的清洁度应达到,GB/T 8923,中规定的,Sa21/2,级的要求；,2),表面锚纹深度应每班至少测量两次，每次测量两根钢管，宜采用粗糙度测量仪锚纹拓印膜测定,锚纹深度应达到,50,90m,；,3),钢管表面灰尘度应每班至少检测两次，每次检测两根钢管。按照,GB/T18570.3,规定的方法进行表面灰尘度评定，灰尘度应不低于,GB/T 18570.3,标准规定的,2,级；,抛丸检验,4),对每批进厂的钢管在表面处理后应至少抽测,2,根钢管表面的盐份。按照,GB/T18570.9,规定的方法或其它适宜的方法进行钢管表面盐份的测定，钢管表面的盐份不应超过,20mg/m2,；,5,） 表面处理过程的钢管表面温度应进行监测，钢管表面温度应保持在不低于露点温度以上,3,。,抛丸检验,为什么表面处理后的钢管应在一定时间内进行防腐层涂敷？,表面预处理与涂敷的最大允许时间间隔见下表,:,相对湿度（,%,）最大允许时间间隔,80,85,2,小时,61,79,3,小时,60,或以下,4,小时,对于已返锈或表面被污染的钢管应重新表面预处理，否则会影响环氧粉末涂料的附着力及整体防腐层的粘结力。,缠纸：作用；要求胶水不能过多或过少。过多溢出会污染旋转辊及钢管管体，过少会造成粘接不牢，掉纸，在成型的地方造成夹纸等缺陷。,注意：,1,、除锈检验平台应保持清洁,2,、不能用手碰触除缠纸范围的其他表面,3,、及时清理旋转辊的毛刷，用砂纸片等清理钢管在传动过程中粘附的污染物（如溢出的胶水污染、传动轮污染等）,中频加热：控制加热温度。钢管加热温度不得超过,275,度，低温固化粉末要求加热温度不超过,200,度，常温固化粉末要求加热温度不超过,200,230,度，加热温度的确定除了考虑环氧粉末的涂敷要求外，还要结合钢管的运行速度。,环氧粉末喷涂：采用高压静电喷涂的方式进行喷涂。喷涂过程实际上是静电和热喷涂两种效果的共同作用，喷涂到钢管上的粉末一般在,90,即可熔化，然后利用管体储存的热量进行固化。,为了使搭接的聚乙烯薄层之间与胶粘剂之间相互融合，粘结密实，必须使用压辊在聚乙烯缠绕的同时进行辊压。,水冷却：冷却对聚乙烯的表面质量的形成有很大影响，必须确保足够冷却，标准中强调的冷却至钢管温度不高于,60,度。,管端处理：防腐层留端是为了留出钢管焊接的热影响区。聚乙烯层端部修切成小于或等于,30,的倒角，这样做有利于现场补口时热收缩带的平滑过渡，否则易形成粘结死角，影响补口质量。,现在的标准中，要求留不超过,20mm,的粉末，这样可以防止钢管在进行焊接前在聚乙烯端部出现翘边，也可以起到一定的防腐作用。,标识：在钢管,3PE,外壁按要求喷涂标识、篷布标识和色环。要认真核对钢管的标识信息，要做到标识清晰、准确。,钢管输出及倒运过程中要注意，尽量减少磕碰及标识的磨损。,现场检测：,1,、电火花检漏：防腐层的漏点应采用在线电火花检漏仪进行连续检查，检漏电压为,25kV,，无漏点为合格。单管有两个或两个以下漏点时，可按第,4.3,节的规定进行修补；单管有两个以上漏点或单个漏点沿轴向尺寸大于,300mm,时，该防腐管为不合格。,2,、外观检测：防腐层的外观质量应逐根检查，采用目测法检查聚乙烯层表面的状况，要求表面应平滑，无暗泡、无麻点、无皱褶、无裂纹，色泽均匀。,3PE,涂层的检测,3,、涂层厚度：采用涂层磁性测厚仪进行测量，根据管径不同涂层厚度要求不同。连续生产的钢管防腐层厚度至少应检测第,1,、,5,、,10,根，之后每,10,根至少测一根。宜采用磁性测厚仪或电子测厚仪测量钢管,3,个截面圆周方向均匀分布的各,4,点的防腐层厚度，同时应检测焊缝处的防腐层厚度，,3PE,涂层的检测,钢管公称直径,DN,（,mm,）,环氧粉末涂层,（,m,）,胶粘剂层,（,m,）,防腐层最小厚度,（,mm,）,普通级,加强级,DN100,120,170,1.8,2.5,100DN250,2.0,2.7,250DN500,2.2,2.9,500DN800,2.5,3.2,DN800,3.0,3.7,4,、剥离强度,5,、环氧粉末的附着力,6,、钢管留端长度：公称直径小于,500mm,的钢管管端预留长度：,100mm,110mm,；公称直径大于等于,500mm,的钢管管端预留长度：,140mm,150mm,。,3PE,涂层的检测,序号,项 目,性能指标,试验方法,1,剥离强度,(N/cm),(20,10,),(50,5,),100(,内聚破坏,),70(,内聚破坏,),GB/T23257-2009,附录,J,a,常温型试验条件：,50,；高温型试验条件：,70,聚乙烯层检测,序号,项 目,性能指标,试验方法,1,拉伸强度,轴向,(MPa),20,GB/T1040.2,周向,(MPa),20,GB/T1040.2,偏差,a,(%),15,2,断裂伸长率（,%,）,600,GB/T1040.2,3,压痕硬度,(mm),（,23,）,(50,或,70,),b,0.2,0.3,GB/T23257-2009,附录,G,4,耐环境应力开裂（,F,50,）,(h),1000,GB/T1842,a,偏差为轴向和周向拉伸强度的差值与两者中较低者之比；,b,常温型试验条件：,50,；高温型试验条件：,70,3PE,涂层的实验室实验,弯曲、冲击、拉伸、耐环境应力开裂、压痕、阴极剥离等,序号,项 目,性能指标,试验方法,1,剥离强度,(N/cm),(20,10,),(50,5,),100(,内聚破坏,),70(,内聚破坏,),GB/T23257-2009,附录,J,2,阴极剥离,(65,，,48h) (mm),6,GB/T23257-2009,附录,D,3,阴极剥离,(50,或,70,，,30d),a,(mm),15,GB/T23257-2009,附录,D,4,环氧粉末固化度,固化百分率（,%,）,Tg (,),95,5,GB/T23257-2009,附录,B,5,冲击强度,(J/mm),8,GB/T23257-2009,附录,K,6,抗弯曲,(-30,，,2.5,),聚乙烯无开裂,GB/T23257-2009,附录,E,a,常温型试验条件：,50,；高温型试验条件：,70,防腐层的粘结力按,GB/T23257-2009,附录,H,的方法通过测定剥离强度进行检验。每班至少在两个温度条件下各抽测一次。,每班至少应测量一次三层结构防腐管的环氧粉末涂层厚度及固化度。,每连续生产的第,10,、,20,、,30km,的防腐管均应按,GB/T23257-2009,附录,D,的方法进行一次,48,小时的阴极剥离试验，之后每,50km,进行一次阴极剥离试验。,每连续生产,50km,防腐管应截取聚乙烯层样品，按,GB/T1040,检验其拉伸强度和断裂伸长率。,工艺评定的步骤及注意事项,1,、接到工艺评定的指令后，要做一份工艺评定的计划，这个计划是给生产线的带班班长看的,.,2,、工艺评定的内容是根据项目技术规格书确定的，包括实验的步骤、实验过程中需要确认的生产参数及实验检验计划。,3,、工艺评定过程中要注意,除锈质量,管端加热温度,涂层厚度,生产参数记录,
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