姓名: 時間:2015/8/15 9:42:00
助焊劑殘留物測試
1)污痕觀測法
可按ipc-tm-650-2.3.38執(zhí)行。
測試樣品尺寸應(yīng)大于50mm*75mm,使用光譜或高效液相色譜級的乙腈或其他溶液為測試液體。用滴管每次將(0.25-0.5)ml測試液慢慢滴到樣品表面上使其清洗小面積的樣品表面,并滴到玻璃載片上。在無油空氣或氮氣氣流下吹干測試溶液,重復(fù)清洗直至測試液用量達到2ml/cm2為止。觀察玻璃載片,如果有清洗下來的殘留物存在,則很容易看到。
2)紅外分光光度計測試法
可按ipc-tm-650-2.3.39執(zhí)行。
測試儀器為紅外分光光度計(2.5μm-16μm),krs-5或znsemir.
測試溶液為光譜或高效液相色譜級的乙腈或其他溶劑。
用與污痕觀測法相同的方法在mir片上制備樣品,并將相同體積的乙腈滴到另一塊mir片上作為參樣。將樣品譜圖與參樣譜圖對比,如果兩者不同,說明樣品有污染。
3)紫外分光光度計測試法
可按ipc-tm-650-2.3.27執(zhí)行。
測試儀器為紫外分光光度計。
測試溶液為hplc測試液加1.0%磷酸加0.1%水。
用索氏萃取法萃取所用的焊膏或助焊劑中的松香,配制成標(biāo)樣,殘留物含量分別為0.002%、0.004%、0.006%、0.008%和0.010%。在241nm波長處使用紫外分光光度計進行測試并制出工作曲線。向干凈的塑料袋中加入100ml測試溶液,搖動10分鐘后再測試,如吸收系數(shù)超出范圍,再向塑料袋中加入100ml測試溶液,搖動10分鐘后再測試,如吸收系數(shù)還超出范圍,再向塑料袋中加入100ml測試溶液,直到吸收系數(shù)低于3.000.利用工作曲線判定其殘留物的濃度。殘留物含量按公式(6)計算:
4)高效液相色譜法
可按ipc-tm-650-2.3.27.1執(zhí)行。
測試儀器為高效液相色譜儀。
測試溶液為75%異丙醇(hplc級)加25%去離子水(18.3mω.cm)(體積比)。
將(75-200)ml的測試溶液注入塑料袋,放入測試樣品后熱密封,在(80±5)0c的熱水中放置1小時,分別測試標(biāo)樣和該樣品溶液。
儀器測試條件如下:
a、波長:220nm、240nm;
b、柱溫:600c;
c、淋洗液:60%乙腈加40%水(體積比);
d、流速:2ml/min;
e、進樣量:10ml.
數(shù)據(jù)按公式(7)和(8)進行處理:
c(s1*c0*v0)/(s0*v1) (7)
式中:c-樣品溶液中殘留物濃度,mg/l;
s1-樣品溶液峰的面積;
c0-標(biāo)樣的濃度,mg/l;
v0-標(biāo)樣進樣量,ml;
s0-標(biāo)樣鋒的積分面積;
v1-樣品溶液進樣量,ml.
殘留物含量μ(g/cm2)(c*v/s)*1000........(8)
式中:c-樣品溶液中殘留物濃度,mg/l;
v-樣品溶液體積,ml;
s-標(biāo)樣面積,cm2.4.表面絕緣電阻測試方法
1)助焊劑表面絕緣電阻測試方法
可按gb/t 9491或參考ipc-tm-650-2.6.3.3執(zhí)行。
a、焊接前的絕緣電阻
分別將0.3ml焊劑試樣均勻地滴加在三塊制備好的試件上,在850c烘箱中保持30min取出,放入400c、相對濕度90%-95%的試驗箱中,保持96h,取出后在室溫、相對濕度90%(有酒石酸鉀飽和溶液的器皿)的條件下恢復(fù)1h,用高阻儀(量程為106ω-1017ω、電壓為500vd.c)按圖示分別測1-2、2-3、3-4和4-5點間的絕緣電阻(1min后讀數(shù)),取三塊試件的平均值作為焊劑焊接前的絕緣電阻。
b、焊接后的絕緣電阻值
分別將0.3ml焊劑試樣均勻地滴加在三塊制備好的試件上,在2350c的焊料槽上漂浮3s(在線路面向下),然后放入400c相對濕度90%-95%的試驗箱中,保持96h,取出后在室溫、相對濕度為90%(有酒石酸鉀飽和溶液的器皿)的條件下恢復(fù)1h,用高阻儀(量程為106ω-1017ω、電壓為500vd.c)按圖示分別測1-2、2-3、3-4和4-5點間的絕緣電阻(1min后讀數(shù)),取三塊試件的平均值作為焊劑焊接后的絕緣電阻。
2)印制電路板表面絕緣電阻測試方法
可按gb/t 4677.1執(zhí)行。
a、試樣預(yù)處理
-試樣在正常大氣條件下(按gb/t 2421中的規(guī)定)放置24小時以上;
-恒定濕熱條件:按gb/t 2423.3中的規(guī)定進行。若不在箱內(nèi)測,應(yīng)在正常試驗大氣條件下恢復(fù)2小時。b、試驗的大氣條件:
a) 正常試驗大氣條件:按gb 2421中的規(guī)定進行:
b)促載試驗大氣條件:溫度230c:相對濕度48%-52%;
氣壓86kpa-106kpa(按gb/t 2423。3中的規(guī)定進行;
c)恒定濕熱條件:按gb/t 2423。3中的規(guī)定進行;
d)干熱條件:按有關(guān)規(guī)定進行。
c、測試電壓:(10±1)v,(100±15)v,(500±50)v。
d、測試步驟:校準儀器,將測試電壓加到試樣上1分鐘后再測量,若能提早得到穩(wěn)定的讀數(shù)就早測量,如果到1分鐘時,得不到穩(wěn)定的讀數(shù),應(yīng)在報告中記錄這一現(xiàn)象。
3)聚合物阻焊層和敷形涂層表面絕緣電阻測試方法
可按ipc-tm-650-2.6.3.1執(zhí)行。
測試板:ipc-b-25a測試板;
環(huán)境條件:t、h級(200c-270c)和40%-50%rh;
測試條件:
t級:(65±2)0c,(90±3)0c,無偏壓,24小時;
h級:250c-(65±2)0c,90%rh,50vd。c.偏壓,熱循環(huán),6天又16小時;
測a、將樣品放入烘箱(50±2)0c,不加濕,24小時后在大氣條件下使樣品冷卻;
b、加100vd。c電壓分別測ipc-b-25a的1-2、2-3、3-4、和4-5點間的絕緣電阻和兩個只有兩個測試點的梳狀測試板及y型測試板的絕緣電阻(1分鐘后讀數(shù));
c、溫濕實驗:
h級:將測試板垂直放入烘箱中,至少有一個無涂敷層的裸板作為參照,將ipc-b-25a的1、3、5連接起來接偏壓正極,2、4連接起來接偏壓負極;兩個只有兩個測試點的梳狀測試及y型測試板的兩個測試點分別接偏壓的正負極。關(guān)好烘箱門后,將偏壓加至50vd。c熱循環(huán)20次。濕度在降溫階段(iii)至少保持在80%,在熱循環(huán)的其他階段至少保持在85%。熱循環(huán)條件如下:
a、從250c開始,在1小時45分鐘內(nèi)上升到650c;
b、在650c保溫(3-3.5)小時;
c、在1.75小時內(nèi),從650c降溫到250c。
注:熱循環(huán)連續(xù)進行,中間不得停滯。
t級:將測試板垂直放入烘箱中,其中至少有一個無涂敷層的裸板作為參照,在650c,90%rh保持24小時
試過程:
d、測量:
h級:在24小時內(nèi)在熱循環(huán)的高溫保溫階段每隔(2-3)小時測量一次,測量電壓極性與偏壓相同,烘箱門不能打開。溫濕實驗結(jié)束后,去掉偏壓,從烘箱中取出樣品,在大氣條件下恢復(fù)1小時之后、2小時之前按b。的要求進行測量。
t級:按b的要求,加100vd。c。電壓進行測量(取1分鐘后讀數(shù))。
e、樣品評估:
h級:以烘箱內(nèi)的最后測試數(shù)據(jù)和在大氣條件下恢復(fù)后的測試數(shù)據(jù)為判斷依據(jù)。
t級:以測試數(shù)據(jù)的平均值為判斷依據(jù)。
4)目測
表面絕緣電阻測試完成后,將所有施加偏壓位置的元器件取下(注:不可使用化學(xué)方法和加熱方法)。用10x-30x放大鏡對印制板進行全面積的腐蝕和樹枝晶檢查。印制板上應(yīng)無明顯的腐蝕現(xiàn)象。如有樹枝晶形成,其尺寸不應(yīng)超過焊盤或布線間距的20%。表面涂層不應(yīng)有變質(zhì)、破裂和生斑等現(xiàn)象。
測試方法的選擇
萃取溶液電阻率測試法是由hobson和denoon在70年代初期,作為工藝控制的工具而建立的,是表面離子污染測試的最早方法。
然而,1998年瑞典per-erik tegehall博士進行了如下實驗:從每個印制板生產(chǎn)廠商選取印制板3塊,其中2塊按標(biāo)準方法測試,另1塊則在萃取過程中施加超聲波。其表面離子污染測試結(jié)果列于表6.
表6 mgnacl/cm2
印制板生產(chǎn)廠商 標(biāo)準方法的測試結(jié)果 施加超聲波的測試結(jié)果
a 0.055,0.066 1.88
b 0.269,0.331 2.73
c 0.922,3.12 3.12
d 0.103,0.112 1.35
重新選取樣品a,超聲萃取2小時,其表面離子污染為5.06μgnacl/cm2,更換測試溶液,再超聲萃取2小時,其表面離子污染為1.59μgnacl/cm2,則表面離子污染總和為6.65μgnacl/cm2。這個實驗表明,在測試過程中只有一部分殘留在印制板上的污染物被萃取出來,該測試方法的誤差很大,不宜作為產(chǎn)品合格與否的判據(jù)。
在美軍標(biāo)mil-std-2000a中指出,萃取溶液電阻率測試法是針對用松香基助焊劑焊接、以cfc為清洗劑的穿孔式安裝印制板開發(fā)的。該方法及其質(zhì)量判據(jù)不適用于表面貼裝和混裝印制板。其主要原因是,萃取溶液電阻率方法所測得的結(jié)果為表面離子污染的平均值。而表面貼裝印制板的助焊劑僅涂敷于焊盤上,且表面貼裝器件的低部又很難清洗,因此助焊劑殘留物分布極不均勻,萃取溶液電阻率方法的結(jié)果無法說明表面貼裝器件周圍的情況。同時還指出萃取溶液電阻率方法及其質(zhì)量判據(jù)也不適用于使用非松香基助焊劑焊接的印制板。但隨著進一步的可靠性研究的完成,這種觀點已被包括j-std-001b的其它標(biāo)準所否定。
盡管萃取溶液電阻率(rose)測試法的誤差較大,但其具有成本低、測試周期短、對樣品無破壞性測試以及擁有大量歷史數(shù)據(jù)等優(yōu)點,是生產(chǎn)過程中在線檢測的最佳方法。
離子色譜測試法、紅外分光光度計測試法、紫外分光光度計測試法、高效液相色譜法可以定性、定量地檢測出污染物中各種離子、有機物質(zhì)及其含量。對于不合格產(chǎn)品,可依據(jù)這些數(shù)據(jù)快速、有效地判斷出主要污染物的來源,是工藝分析的重要手段。
表面絕緣電阻測試法加速模擬了印制板的工作環(huán)境,并可得到印制板電性能、表面腐蝕、表面涂層等多方面信息,作為印制板可靠性的定量化指標(biāo)更具科學(xué)性。
姓名: 時間:2015/8/15 9:41:00
管道腐蝕原理及防腐保護
王 博
(中油管道沈陽調(diào)度中心,遼寧 沈陽 110000)
摘 要:輸送油、氣的管道大多處于復(fù)雜的土壤環(huán)境中,所輸送的介質(zhì)也多有腐蝕性,因而管道內(nèi)壁和外壁都可能遭到腐蝕。一旦管道被腐蝕穿孔即造成油、氣漏失不僅使運輸中斷,而且會污染環(huán)境甚至可能引起火災(zāi)造成危害。文中分析避免管道遭受土壤、空氣和輸送介質(zhì)(石油、天然氣等)腐蝕的防護技術(shù)。
關(guān)鍵詞:輸送油;管道腐蝕
據(jù)美國管道工業(yè)的統(tǒng)計資料,1975年由于腐蝕造成的直接損失達6億美元。因此防止管道腐蝕是管道工程的重要內(nèi)容。
1 腐蝕金屬在四周介質(zhì)的化學(xué)、電化學(xué)作用下所引起的一種破壞現(xiàn)象。按管道被腐蝕部位,可分為內(nèi)壁腐蝕和外壁腐蝕;按管道腐蝕形態(tài),可分為全面腐蝕和局部腐蝕;按管道腐蝕機理,可分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕等。
1.1 管道內(nèi)壁腐蝕。金屬管道內(nèi)壁因輸送介質(zhì)的作用而產(chǎn)生的腐蝕。主要有水腐蝕和介質(zhì)腐蝕。水腐蝕指輸送介質(zhì)中的游離水,在管壁上生成親水膜,由此形成原電池條件而產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕。介質(zhì)腐蝕指游離水以外的其他有害雜質(zhì)(如二氧化碳、硫化氫等)直接與管道金屬作用產(chǎn)生的化學(xué)腐蝕。
長輸管道內(nèi)壁一般同時存在著上述兩種腐蝕過程。特殊是在管道彎頭、低洼積水處和氣液交界面,由于電化學(xué)腐蝕異常強烈,管壁大面積減薄或形成一系列腐蝕深坑。這些深坑是管道易于內(nèi)腐蝕穿孔的地方。
1.2 管道外壁腐蝕視管道所處環(huán)境而異。架空管道易受大氣腐蝕;土壤或水環(huán)境中的管道,則易受土壤腐蝕、細菌腐蝕和雜散電流腐蝕。
①大氣腐蝕。大氣中含有水蒸氣會在金屬表面冷凝形成水膜,這種水膜由于溶解了空氣中的氣體及其他雜質(zhì),可起到電解液的作用,使金屬表面發(fā)生電化學(xué)腐蝕。影響大氣腐蝕的自然因素除污染物外,還有氣候條件。在非潮濕環(huán)境中,很多污染物幾乎沒有腐蝕效應(yīng)。假如相對濕度超過80%,腐蝕速度會迅速上升。因此,敷設(shè)在地溝中的管道或潮濕環(huán)境的架空管道表面極易銹蝕。
②土壤腐蝕。土壤顆粒間布滿空氣、水和各種鹽類,使它具有電解質(zhì)的特征。管道金屬在土壤電解質(zhì)溶液中構(gòu)成多種腐蝕電池。一類是由于鋼管表面狀態(tài)的差異形成的微腐蝕電池鋼管表面條件效應(yīng)產(chǎn)生的腐蝕。另一類是由于土壤腐蝕介質(zhì)的差異形成的宏腐蝕電池,不同土壤條件引起的腐蝕。假如管道各段落所處土壤透氣性不同,土壤中氧的濃度也就不同,從而使腐蝕電池發(fā)育,腐蝕電池兩極間的距離可達數(shù)公里。土壤腐蝕性常用土壤電阻率來表示,電阻率越小的土壤腐蝕性越強。
③細菌腐蝕。也稱微生物腐蝕。參與管道土壤腐蝕過程的細菌通常有硫酸鹽還原菌、氧化菌、鐵細菌、硝酸鹽還原菌等。其中厭氧性硫酸鹽還原菌最具代表性。它在ph6~8、堿性和透氣性差的土壤中繁殖,廣泛地分布在海、河、湖泊、水田、沼澤的淤泥中。它利用自身的生息,將硫酸鹽離子還原,同時促進陰極反應(yīng),生成硫化鐵等腐蝕產(chǎn)物,覆于管道表面,形成二次的局部腐蝕(孔蝕)。在硫酸鹽還原菌腐蝕的現(xiàn)場,土壤顏色發(fā)黑,有硫化氫臭味。
④雜散電流腐蝕。流散于大地中的電流對管道產(chǎn)生的腐蝕,又名干擾腐蝕,是一種外界因素引起的電化學(xué)腐蝕。管道腐蝕部位由外部電流的極性和大小決定,其作用類似電解。雜散電流從原油管道受電氣化鐵路的雜散電流腐蝕在建成后約4個月即遭電流腐蝕穿孔。交流電引起的腐蝕是在管道沿高壓輸電線敷設(shè)時,因電磁耦合在管道上感應(yīng)的交流電所造成的,對人體和設(shè)備均有危害。
2 防腐為了保證管道長期安全輸送和防止管道泄漏油、氣,各國政府和管道企業(yè)都制定有管道防腐規(guī)程作為管道防腐必須遵循的準則。通用的管道防腐方法是內(nèi)壁涂層加外壁涂層(或包扎層)加陰極保護。若嚴格施行這些措施,實踐證實管道可安全運行50年。
①涂層防腐。用涂料均勻致密地涂敷在經(jīng)除銹的金屬管道表面上,使其與各種腐蝕性介質(zhì)隔絕,是管道防腐最基本的方法之一。70年代以來,在極地、海洋等嚴酷環(huán)境中敷設(shè)管道,以及油品加熱輸送而使管道溫度升高等,對涂層性能提出了更多的要求。因此,管道防腐涂層越來越多地采用復(fù)合材料或復(fù)合結(jié)構(gòu)。這些材料和結(jié)構(gòu)要具有良好的介電性能、物理性能、穩(wěn)定的化學(xué)性能和較寬的溫度適應(yīng)范圍等。
②內(nèi)壁防腐涂層:為了防止管內(nèi)腐蝕、降低摩擦阻力、提高輸量而涂于管子內(nèi)壁的薄膜。常用的涂料有胺固化環(huán)氧樹脂和聚酰胺環(huán)氧樹脂,涂層厚度為0.038~0.2毫米。為保證涂層與管壁粘結(jié)牢固必須對管內(nèi)壁進行表面處理。70年代以來趨向于管內(nèi)、外壁涂層選用相同的材料,以便管內(nèi)、外壁的涂敷同時進行。
③防腐保溫涂層:在中、小口徑的熱輸原油或燃料油的管道上,為了減少管道向土壤散熱,在管道外部加上保暖和防腐的復(fù)合層。常用的保溫材料是硬質(zhì)聚氨脂泡沫塑料適用溫度為-185~95℃。這種材料質(zhì)地松軟,為提高其強度,在隔熱層外面加敷一層高密度聚乙烯層,形成復(fù)合材料結(jié)構(gòu),以防止地下水滲入保溫層內(nèi)。
電法保護。改變金屬相對于四周介質(zhì)的電極電位使金屬免受腐蝕的方法。長輸管道電法保護僅指陰極保護和電蝕防止法。
①陰極保護:將被保護金屬極化成陰極來防止金屬腐蝕的方法。這種方法用于船舶防腐已有 150多年的歷史;1928年第一次用于管道是將金屬腐蝕電池中陰極不受腐蝕而陽極受腐蝕的原理應(yīng)用于金屬防腐技術(shù)上。利用外施電流迫使電解液中被保護金屬表面全部陰極極化,則腐蝕就不會發(fā)生。判定管道是否達到陰極保護的指標(biāo)有兩項。一是最小保護電位,它是金屬在電解液中陰極極化到腐蝕過程停止時的電位;其值與環(huán)境等因素有關(guān),常用的數(shù)值為-850毫伏(相對于銅-硫酸銅參比電極測定,下同)。二是最大保護電位,即被保護金屬表面容許達到的最高電位值。當(dāng)陰極極化過強,管道表面與涂層間會析出氫氣,而使涂層產(chǎn)生陰極剝離,所以必須控制匯流點電位在容許范圍內(nèi),以使涂層免遭破壞。此值與涂層性質(zhì)有關(guān)一般。1.20至-2.0伏間。實現(xiàn)地下管道陰極保護有外加電流法和犧牲陽極法兩種。
外加電流法是利用直流電源,負極接于被保護管道上,正極接于陽極地床。電路連通后,管道被陰極極化。當(dāng)管道對地電位達到最小保護電位時,即獲得完全的陰極保護。常用的直流電源均可使用,其中尤以整流器居多。直流輸出一般在60伏、30安以下。新型的直流電源有溫差發(fā)電器、太陽能電池等,多用于缺電地區(qū)。陽極地床是與直流電源正極相連的,與大地構(gòu)成良好電氣接觸的導(dǎo)電體或稱為陽極接地裝置;常用材料有碳鋼、高硅鐵、石墨、磁性氧化鐵等。陽極地床設(shè)置在土壤電阻率低、保護電流易于分布、又不干擾鄰近地下構(gòu)筑物的地方。陽極與管道埋設(shè)位置相對應(yīng),有淺埋遠距離陽極和深陽極兩種。為測定陰極保護參數(shù)鑒定管道陰極保護效果沿管道需設(shè)置檢測點和檢查片。配套使用的檢測儀表有高阻伏特計、安培計、硫酸銅電極等。70年代以來,開始采用與管道航空巡線相結(jié)合的陰極保護參數(shù)遙測系統(tǒng),配以電子計算機,對所測數(shù)據(jù)進行處理。外加電流陰極保護單站保護距離一般可達幾十公里,長輸管道陰極保護多用此法。
犧牲陽極法是采用比被保護金屬電極電位更負的金屬與被保護金屬連接,兩者在電解液中形成原電池。電位較負的金屬(如鎂、鋅、鋁及其合金)成為陽極,在輸出電流的過程中逐漸損耗掉,被保護的管道金屬成為陰極而免遭腐蝕,所以稱電位較負的金屬為犧牲陽極。地下管道采用犧牲陽極保護,其決定要素是陽極發(fā)生電流、陽極數(shù)量和保護長度等。當(dāng)陽極種類確定后,影響上述參數(shù)的是陽極接地電阻和與該陽極保護管段區(qū)間的漏泄電阻。前者取決于土壤電阻率,后者取決于管道涂層電阻和涂層的施工質(zhì)量。犧牲陽極使用壽命與重量有關(guān),視需要可用幾年至幾十年。犧牲陽極具有投資省、治理簡便、不需要外電源、防止干擾腐蝕效果好等長處,所以在地下金屬管道防腐中得到普遍應(yīng)用。
②電蝕防止法:一是在雜散電流源有關(guān)設(shè)施上采取措施,使漏泄電流減小到最低限度;二是在敷設(shè)管道時盡量避開雜散電流地區(qū),或提高被干擾管段絕緣防腐層質(zhì)量,采用屏蔽、加裝絕緣法蘭等措施;三是對干擾管道作排流保護,即將雜散電流從被干擾管道排回產(chǎn)生漏泄電流的電網(wǎng)中,以消除雜散電流對管道的腐蝕。根據(jù)應(yīng)用范圍和排流設(shè)備的不同性能,分直接排流、極性排流、強制排流三種。對交流干擾電壓的防護,不少國家都制定有技術(shù)規(guī)定,主要是采用安全距離和管道泄流兩類方法使管道免遭損害。
姓名: 時間:2015/8/15 9:38:00
設(shè)備、管道防腐施工工藝標(biāo)準
(qb-cncec j050105-2004)
1 適用范圍
本工藝標(biāo)準適用于民用及一般工業(yè)建筑的設(shè)備、管道的防腐蝕施工操作。
2 施工準備
2.1 原材料要求
2.1.1 防腐底漆和面漆涂料,涂料應(yīng)具有產(chǎn)品合格證。
2.1.2 溶劑和稀釋劑:汽油、松節(jié)油、苯、二甲苯、丙酮、乙醇、丁醇、醋酸、乙脂、醋酸丁脂。
2.1.3 砂布、砂輪片、干凈棉布、干凈棉紗、抹布、粗砂紙。
2.1.4 建筑石油瀝青10、30號,普通石油瀝青75、65、55號,環(huán)氧煤瀝青底漆、環(huán)氧煤瀝青面漆,稀釋劑、固化劑、中堿玻璃絲布,聚氯乙烯膠帶
2.1.5 橡膠粉、高嶺土、5~6級石棉、滑石粉、石灰石粉、塑料布、木材、煤
2.2 主要工機具
2.2.1 空氣壓縮機、分離器、儲砂罐、噴槍、鋼絲刷、小油桶、漆膜測厚儀、火花檢漏儀等。
2.2.2 人字梯、高凳、攪拌棒、護具、手套、口罩、眼鏡。
2.2.3 泡沫滅火器、干砂、防火鐵锨。
2.3 作業(yè)人員要求
主要施工人員:油工,施工前已進行安全教育和職業(yè)培訓(xùn)。
2.4 外部環(huán)境條件
2.4.1 金屬管道和設(shè)備已安裝完,具備防腐條件。
2.4.2 溫度應(yīng)符合所用涂料的溫度限制。有的涂料需要低溫固化,有的則需要高溫固化。
2.4.3 施工前,應(yīng)對涂料的名稱、型號、顏色及質(zhì)量進行檢查,是否與設(shè)計規(guī)定或選用要求相符;檢查制造日期是否超過貯存期。有效期內(nèi)的涂料,按說明書的配合比例混合后使用,超過貯存期的涂料,應(yīng)開桶檢驗,a、b組份如無增稠凝膠變質(zhì)等現(xiàn)象,一般仍可使用,但需要配制小樣試驗或作檢驗,無異常和符合質(zhì)量標(biāo)準時,方可使用
2.4.4 涂裝作業(yè)時,周圍環(huán)境對涂裝質(zhì)量起著很大的作用,特別是氣候環(huán)境。
2.4.5 相對濕度和露點:涂裝時的相對濕度一般規(guī)定不能超過85%;被涂物表面溫度比露點高3℃以上,可以進行涂裝。
2.4.6 涂裝環(huán)境還應(yīng)包括照明條件、通風(fēng)、腳手架、風(fēng)力等條件。
2.4.7 瀝青鍋應(yīng)架設(shè)在離施工地點最近的地方并經(jīng)消防部門同意。
3 操作工藝
3.1 工藝流程
3.1.1 設(shè)備、管道防腐工藝流程
基面處理 → 調(diào)配涂料 → 刷中間漆 → 刷或噴涂施工 → 養(yǎng)護
3.1.2 埋地管道防腐工藝流程
3.1.2.1 瀝青防腐層施工工藝流程
瀝青底漆的配制 → 調(diào)制瀝青馬蹄脂 → 除銹 → 冷底子油 → 瀝青 → 包布 → 瀝青 → 包布 → 瀝青
3.1.2.2 環(huán)氧煤瀝青防腐層施工工藝流程
除銹 → 涂料調(diào)制 → 涂刷底漆 → 涂刷面漆 → 纏玻璃絲布 → 涂刷面漆 → 纏玻璃絲布 → 涂刷面漆 → 電火花檢測
3.2 操作細則
3.2.1 設(shè)備、管道防腐
3.2.1.1 基面處理:
a)金屬表面銹垢的清除程度,是決定防腐效果的重要因素.為增強涂料與金屬的附著力,取得良好的效果,必須清除金屬表面的灰塵、污垢和銹蝕,露出金屬光澤方可刷涂底漆。
b)表面去污:去污的方法、適用范圍、施工要點詳見表3.2.1.1中所示。
表3.2.1.1 金屬表面去污
去污方法 適用范圍 施工要點
溶劑清洗 煤焦油溶劑(甲苯、二甲苯等);石油礦物溶劑(溶劑汽油、煤油);氯代烴類(過氯乙烯、三氯乙烯等) 除油、油脂、可溶污物和可溶涂層 有的油污要反復(fù)溶解和稀釋,最后要用干凈溶劑清洗,避免留下薄膜。
堿
液 氫氧化鈉30g/l
磷酸三鈉15g/l
水玻璃5g/l
水適量
也可購成品 除掉可皂化的油、油脂和其他污物 清洗后要做充分沖凈并做鈍化處理(用含有0.1%左右重的鉻酸、重鉻酸鈉或重鉻酸鉀溶液沖洗表面),
乳劑除垢 煤油67%
松節(jié)油22.5%
月酸5.4%
三乙醇胺3.6%
丁基絨纖劑1.5%
也可購成品 除油、油脂和其他污物 沖洗后用蒸汽或熱水將殘留物從金屬表面上沖洗凈
c)除銹方法有人工除銹、機械除銹、噴砂除銹等方法:
a)人工除銹一般先用手錘敲擊或用鋼絲刷、廢砂輪片除去嚴重的厚銹和焊渣,再用刮刀、鋼絲布、粗破布除去嚴重的氧化皮、鐵浮銹及其他污垢。最后用干凈的布塊或面紗擦凈。對于管道內(nèi)表面除銹,可用圓形鋼絲刷 ,兩頭綁上繩子來回拉檫,至刮露出金屬光澤為合格。
b)機械除銹,可用電動砂輪、風(fēng)動刷、電動旋轉(zhuǎn)鋼絲刷、電動除銹機等除銹設(shè)備進行除銹。
c)噴砂除銹是利用壓縮空氣噴嘴噴射石英砂粒,吹打銹蝕表面將氧化皮、鐵銹層等剝落。施工現(xiàn)場可用空壓機油水分離器沙斗及噴槍組成。除銹用的壓縮空氣中不能含有水分和油、油脂,必須在其出口處安設(shè)油水分離器,空壓機壓力保持在0.4~0.6mpa,石英砂的粒度1.0~1.5mm,要過篩除去泥土雜質(zhì),再經(jīng)過干燥處理。噴砂要順氣流方向,噴嘴與金屬表面呈700~800 夾角,相距100~150mm。在金屬表面達到均勻的灰白色時,再用壓縮空氣清掃干凈后,進行涂料刷涂。
d)在被涂物實施噴砂除銹前,其加工表面必須平整,表面凹凸不得超過2mm,焊縫上的焊瘤、焊
e)經(jīng)過噴砂處理后的金屬表面應(yīng)呈現(xiàn)均勻的粗糙度, 除鋼板原始銹蝕或機械損傷造成的凹坑外,不應(yīng)產(chǎn)生肉眼明顯可見的凹坑和飛刺,表面粗糙度達到40~75μm。
f)噴砂除銹檢驗合格后在涂第一道底漆前應(yīng)將被涂物表面清掃干凈。
g)噴砂除銹應(yīng)在規(guī)定的時間內(nèi)涂刷第一道底漆。對于大型設(shè)備,無法在規(guī)定時間內(nèi)完成的,可采用分段噴砂的辦法保證表面處理的質(zhì)量。
3.2.1.2 調(diào)配涂料
a)根據(jù)設(shè)計要求,按不同管道、設(shè)備,不同介質(zhì)不同用途及不同材質(zhì)選著擇涂料。
b)將選擇好的涂料桶開蓋,根據(jù)涂料的稀稠程度加入適量稀釋劑。涂料的調(diào)和程度要考慮涂刷方法,調(diào)和至適合手工刷涂或噴涂的稠度。噴涂時,稀釋劑和涂料的比例可為1:1~2。攪拌均勻以可刷不流淌、不出刷紋為準,即可準備涂刷。
3.2.1.3 涂料施工
a)被涂物外表面涂漆前必須清潔干凈無灰塵,并保持干燥,在雨天或潮濕的天氣下禁止施工。施工的最佳環(huán)境要求:相對濕度低于85%,底材溫度高于露點溫度3℃以上。 進行涂料施工時,應(yīng)先進行試涂。
b)在底漆涂刷之前,應(yīng)對結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)角處和焊縫表面凹凸不平處,用與涂料配套的膩子抹平整或圓滑過渡,必要時,應(yīng)用細砂紙打磨膩子表面,以保證涂層的質(zhì)量要求。涂料施工時,層間應(yīng)縱橫交錯,每層宜往復(fù)進行(快干漆除外),均勻為止。
c)涂層數(shù)應(yīng)符合設(shè)計要求,面層應(yīng)順介質(zhì)流向涂刷。表面應(yīng)平滑無痕,顏色一致,無針孔、氣泡、流墜、粉化和破損等現(xiàn)象。
d)如所用涂料為雙組分包裝,施工時必須嚴格按油漆制造廠商的使用說明書中規(guī)定的配比進行配制。涂料配制時,應(yīng)充分攪拌均勻,避免水和雜物混入,同時根據(jù)氣溫條件,在規(guī)定的范圍內(nèi),適當(dāng)調(diào)整各組分的加入量,調(diào)整涂料的粘度至適于施工。 a 、b兩組分混合攪勻后應(yīng)按規(guī)定放置一定時間,配制好的涂料應(yīng)在規(guī)定時間內(nèi)用完,以免膠化報廢。
e)涂層間隔時間一般為24小時 (25℃)。如施工交叉不能及時進行下道涂層施工時,在施工下道涂層前應(yīng)先用細砂布打毛并除灰后再涂。第一道涂層的表面如有損傷部分時,應(yīng)先進行局部表面處理或砂紙打磨,再徹底清除灰土,補涂后進行涂漆,對漏涂或未達到涂膜厚度的涂面應(yīng)加以補涂。涂漆時應(yīng)特別注意邊緣、角落、裂縫、鉚釘、螺栓、螺母、焊縫和其他形狀復(fù)雜的部位。
當(dāng)使用同一涂料進行多層涂刷時,宜采用同一品種不同顏色的涂料調(diào)配成顏色不同的涂料,以防止漏涂。
f)設(shè)備、管道和管件防腐蝕涂層的施工宜在設(shè)備、管道的強度試驗和嚴密性試驗合格后進行。如在試驗前進行涂覆,應(yīng)將全部焊縫留出,并將焊縫兩側(cè)的涂層做成階梯接頭,待試驗合格后,按設(shè)備、管道的涂層要求補涂。
3.2.2 瀝青防腐層施工
瀝青防腐結(jié)構(gòu)及等級見表3.2.2所示
3.2.2.1 瀝青底漆的配制
瀝青底漆是由瀝青和汽油混合而成,瀝青底漆和瀝青涂層用同一種瀝青標(biāo)號,一般采用建筑石油瀝青。配制底漆時按其配合比配制:
瀝青:汽油1:3(體積比)
瀝青:汽油1:2.25~2.5(質(zhì)量比)
表3.2.2 瀝青防腐層結(jié)構(gòu)及等級
防腐層等級 結(jié) 構(gòu) 防腐層厚度(mm) 厚度允許偏差(mm)
普通級 瀝青底漆—瀝青涂層—外包保護層 3 -0.3
加強級 瀝青底漆—瀝青涂層—加強包扎層—瀝青涂層—外包保護層 6 -0.5
特加強級 瀝青底漆—瀝青涂層—加強包扎層—瀝青涂層—加強包扎層—瀝青涂層—外包保護層 9 -0.5
制備瀝青底漆,先將瀝青打成小塊,放進干凈的瀝青鍋內(nèi)用文火逐漸加熱并不斷攪拌,使之熔化。加熱至170℃左右進行蒸發(fā)脫水,不產(chǎn)生氣泡為止,將熱瀝青慢慢倒入制備桶內(nèi)冷卻至80℃左右,一面攪拌一面將按比例備好的汽油摻進熱瀝青中直至完全混合為止。冷底子油應(yīng)在≥60℃時涂刷成膜,膜厚0.15mm左右。
3.2.2.2 瀝青涂料的配制
瀝青涂料是由建筑石油瀝青和填料混合而成,填料可選用高嶺土、七級石棉、石灰石粉或滑石粉等材料。瀝青標(biāo)號和填料品種由設(shè)計選定。其混合配比為高嶺土:瀝青1:3(重量比),其他品種可摻入10%~25%左右的填料粉。制備瀝青涂料,先將瀝青打成小塊,放進干凈的瀝青鍋中,一般裝至鍋容量的3/4,不得裝滿。用文火逐漸加熱并不斷攪拌,使之熔化。加熱至160~180℃左右進行蒸發(fā)脫水,溫度不能超過220℃,繼續(xù)向鍋中加瀝青,繼續(xù)攪拌。然后慢慢將粉狀的高嶺土分小批加入到已完全熔化的瀝青中,攪拌完全熔合為止。
3.2.2.3 管道除銹見本施工工藝第3.2.1.1條基面處理。
3.2.2.4 涂刷瀝青底漆,在除完銹、表面干燥、無塵的金屬表面上均勻地刷上1~2遍瀝青底漆,厚度一般為1~1.5mm,底漆涂刷不可有麻點、漏涂、氣泡、凝塊、流痕等缺陷。瀝青底漆徹底干燥后進行下道工序。
3.2.2.5 涂刷瀝青涂料,將熬好的瀝青涂料均勻地在金屬表面刷一層,厚度為1.5~2mm。不得有漏刷凝塊和流痕,若連刷多遍時,必須在上一層干燥后不沾手方可涂第二遍。熱熔瀝青應(yīng)涂刷均勻,涂刷方向要與管軸線保持600方向。
3.2.2.6 加強包扎層的作法。瀝青涂層中間所夾的內(nèi)包扎層采用玻璃絲布、油氈、麻袋片或礦棉紙等材料;外包扎保護層采用玻璃絲布、塑料布等材料。最好選用寬度為300~500mm卷裝材料便于施工。操作時,一個人用瀝青油壺澆熱瀝青,另外的人纏卷材料,包扎材料繞螺旋狀包纏,且與管軸線保持600夾角。全部用熱瀝青涂料粘合緊密,圈與圈之間的接頭搭接長度為30~50mm,并用熱瀝青粘合。纏扎時間應(yīng)掌握再面層澆涂瀝青后處于剛進入半凝固狀態(tài)時進行。任何部位不得形成氣泡和褶皺。
3.2.2.7 若有未連接、焊縫或施工中斷處,應(yīng)作成每層收縮為80~100mm的階梯式接茬。
3.2.2.8 保護層目前多采用塑料布或玻璃絲布包纏而成.其施工方法和要求與加強包扎層相同,圈與圈之間的搭接長度為10~20mm,應(yīng)粘牢。
3.2.2.9 由于管道安裝完畢后管底距地溝底面太近,用手及刷子很難刷到每個部位或刷勻,采用油氈兜抹法施工。先將油氈按管徑裁剪,若管徑φ500mm,油氈寬為250mm;φ500mm,寬為500mm,長為兩倍管徑加1.2~1.5m。用裁剪好的油氈從管底穿過將管兜住,使下部管外壁與油氈緊緊接觸。用瀝青油壺向管道頂部邊移動邊澆涂已經(jīng)熬好的熱瀝青底漆(冷底子油)、熱瀝青涂料(瀝青馬蹄脂)。使之沿著管道周壁向下流淌至管下部外壁與油氈結(jié)合處。此時上下抖動油氈,使油氈與管外壁摩擦,中間夾著熱瀝青,達到涂抹熱瀝青底漆或瀝青涂料的目的。
3.2.3 環(huán)氧煤瀝青防腐層施工
環(huán)氧煤瀝青防腐層的結(jié)構(gòu)及等級見表3.2.3(1),中堿玻璃絲布寬度見表3.2.3(2)所示。
表3.2.3(1) 環(huán)氧煤瀝青防腐層的結(jié)構(gòu)及等級
防腐層等級 結(jié) 構(gòu) 干膜厚度(mm) 總厚度(mm)
普通級 底漆—面漆—面漆 ≥0.2 0.4
加強級 底漆—面漆—玻璃絲布—面漆—面漆 ≥0.4 ≥0.6
特加強級 底漆—面漆—玻璃絲布—面漆—玻璃絲布—面漆—面漆 ≥0.6 ≥0.8
表3.2.3(2) 中堿玻璃絲布寬度
管徑(mm) 60—89 114—159 219 273 377 426—529 720
布寬(mm) 120 150 200—250 300 400 500 600—700
3.2.3.1 金屬除銹見本施工工藝第3.2.1.1條基面處理。
3.2.3.2 涂料調(diào)制按照廠家提供的配合比進行,先將底漆或面漆倒入干凈的容器內(nèi),再緩慢加入固化劑邊加入邊攪拌均勻。油漆桶打開后,先將桶內(nèi)油漆充分攪拌均勻,使其混合均勻無沉淀。配好的調(diào)料須熟化30min以后方能使用,在常溫下調(diào)好的涂料可以使用4~6h左右。
3.2.3.3 涂刷,涂刷過程中,如果粘度太大不宜涂刷時,可加入重量不超過5%的稀釋劑。操作時先在除銹后的鋼管上盡快涂刷底漆,涂刷均勻不可漏刷,每根鋼管兩端各留150mm左右以備焊接后再涂刷。底漆干透后,用面漆和滑石粉調(diào)成膩子,在底漆上打勻后涂刷面漆,涂刷均勻不可漏涂。常溫下底漆和面漆間隔時間不超過24h。普通級防腐——第一遍面漆干后可涂刷第二遍面漆;加強級防腐——第一遍面漆后纏繞玻璃絲布,包纏時必須將玻璃絲布拉僅不能出現(xiàn)鼓包和褶皺,玻璃布的環(huán)向壓邊寬度為100~150mm,包纏完涂刷第二遍面漆,漆量要飽滿達到一定厚度,將玻璃絲布的空隙全填密實。第二遍面漆干后涂刷第三遍面漆;特加強級防腐——操作方法與加強級防腐相同,兩層玻璃絲布纏繞的方向必須相反,每一遍面漆都必須在上一遍面漆干了以后方可涂刷,此時的干是指用手指推捻防腐層時不移動。
4 質(zhì)量標(biāo)準
4.1 主控項目
4.1.1 施工所用涂料應(yīng)有出廠合格證及技術(shù)說明書,同時應(yīng)確保所使用的技術(shù)說明書是最新版本的。
4.1.2 表面處理等級必須符合設(shè)計要求。
4.1.3 涂層數(shù)和涂層厚度應(yīng)符合設(shè)計要求。
4.2 一般項目
4.2.1 表面處理
4.2.1.1 手工或動力除銹應(yīng)除去表面所有松散的氧化皮、鐵銹、舊涂膜和其他有害物質(zhì),
但不得使金屬表面受損和變形。
4.2.1.2 噴砂除銹處理后的金屬表面應(yīng)呈均勻的粗糙面,除鋼板原始銹蝕或機械造成的凹坑外,不應(yīng)產(chǎn)生肉眼明顯可見的凹坑和飛刺。
4.2.2 涂層檢查
4.2.2.1 涂料施工過程中,應(yīng)隨時檢查涂層層數(shù)及涂刷質(zhì)量。
4.2.2.2 涂層施工完成后應(yīng)進行外觀檢查,涂層應(yīng)光滑平整,顏色一致,無氣泡、剝落、漏刷、反銹、透底和起皺等缺陷。
4.2.2.3 用目測或5~10倍的放大鏡檢查,無微孔者為合格。
4.2.2.4 當(dāng)設(shè)計要求測定厚度時,可用磁性測厚儀測定。其厚度偏差不得小于設(shè)計規(guī)定厚度的5%為合格。
4.3 特殊工序或關(guān)鍵控制點的控制
表4.3 特殊工序或關(guān)鍵控制點的控制
序號 特殊工序/關(guān)鍵控制點 主要控制方法
1 材料交接檢查 現(xiàn)場檢查和檢查交接記錄
2 表面處理 觀察
3 涂漆間隔時間 檢查涂刷記錄和現(xiàn)場檢查
4 油漆層數(shù)檢查 現(xiàn)場檢查和尺量檢查
5 干膜厚度 漆膜測厚儀檢查
4.4 質(zhì)量記錄
4.4.1 涂料的出廠合格證及理化試驗報告;
4.4.2 材料配比記錄;
5 需注意的質(zhì)量問題
5.1 流掛:
流掛產(chǎn)生通常是因為:(1)涂膜超過規(guī)定的干膜厚度;(2)涂料中加入了過量的稀釋劑;(3)噴涂時噴槍過分靠近被涂物表面。
補救措施:如果在施工中發(fā)現(xiàn)流掛,可以快速在把它抹平。干燥固化后可以采用打磨平,再重涂。
5.2 起皺:
起皺的原因是表面固化速度大于本體的固化。
補救措施:涂料中加入催干劑。
5.3 脫皮:
脫皮產(chǎn)生的原因:表面處理不良;涂層間有污物;超過最大涂裝時間間隔。
5.4 起泡:
起泡的原因為空氣或溶劑殘留在涂膜中。
6 成品保護
6.0.1 在涂層未完全干透以前,禁止踩踏。
6.0.2 拆除腳手架時必須小心,防止損傷涂層表面。
7 職業(yè)健康安全與環(huán)境管理
7.1 危險源辨識及控制措施
表7.1 危險源辨識及控制措施
序號 作業(yè)活動 危 險 源 主要控制措施
1 表面處理 灰塵、噪音 佩戴開放式循環(huán)面罩;戴好手套
2 涂料施工 溶劑、樹脂等黏結(jié)劑、涂料中重金屬 使用帶有過濾器的呼吸器;佩戴護目鏡和穿好防護服;不要用溶劑洗手;
避免直接接觸涂料;施工中保持良好的通風(fēng)。
4 現(xiàn)場高空管道涂刷 高空墜落 高空作業(yè)鋪設(shè)跳板,佩帶安全帶
5 電氣設(shè)備操作 用電設(shè)備及線路絕緣不良,無保護接零,無漏電保護器或不符合要求 用電設(shè)備及線路應(yīng)絕緣良好,設(shè)備金屬外殼可靠接地,符合一機、一閘、一漏、一箱漏電保護器靈敏有效,定期定人檢查。按照jgj59-99《建筑施工安全檢查標(biāo)準》進行檢查、驗收。
注:上表僅供參考,現(xiàn)場應(yīng)依據(jù)實際情況進行環(huán)境因素辨識、評價并采取相應(yīng)的控制措施。
7.2 環(huán)境因素辯識與控制措施
表7.2 環(huán)境因素辯識與控制措施
序號 作業(yè)活動 環(huán)境因素 控制措施
1 涂料施工 溶劑、其他有機揮發(fā)物 用高固體成分的涂料代替高溶劑含量的涂料
2 涂料維修 廢棄物 將廢棄物交指定部門處理,保證有害物不向外部環(huán)境流失。
注:上表僅供參考,現(xiàn)場應(yīng)依據(jù)實際情況進行環(huán)境因素辨識、評價并采取相應(yīng)的控制措施。
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