Антикоррозийные покрытия выполняются для защиты внутренних поверхностей труб и должны обладать следующими основными свойствами:
- водостойкостью при температуре от 40 до 80—120 °С;
- стойкостью к воздействию агрессивных агентов—кислорода, щелочи, кислоты и соли углекислоты;
- хорошей способностью сцепления материала с поверхностью; эластичностью; твердостью;
- механической прочностью, стойкостью при резком изменении температуры.
В качестве защитных антикоррозийных материалов применяются для оборудования и трубопроводов химводоочисток при температуре 20—40 °С резина и перхлор-виниловый лак для теплосилового оборудования, а для трубопроводов, работающих при температуре 80— 120 °С — эмаль ВЛ-515, асбовиниловая масса.
Технологический процесс антикоррозийной защиты состоит из подготовки поверхности труб под антикоррозийную защиту и производства работ по покрытию труб материалом.
Конструкция антикоррозийных покрытий, количество наносимых слоев, порядок их нанесения на поверхности, марки и виды применяемых материалов, а также основные нормативные требования к готовой защите должны быть указаны в проектах.
Предусмотренные в проектах материалы и конструкции антикоррозийных покрытий могут быть заменены только с согласия проектировщиков.
После нанесения антикоррозийных покрытий приваривать детали к аппаратам или удалять их запрещается.
Длина труб, предназначенных для гуммирования,как правило, не должна превышать 2 м. Трубы диаметром до 37 мм не гуммируются.
В порядке исключения могут быть приняты для гуммирования небольшие отрезки труб меньшего диаметра.
Длина соединительных частей (тройников) трубопроводов, предназначенных для гуммирования, должна быть для условного прохода 50 мм — 230 мм и для условного прохода свыше 50 мм—300 мм. Высота штуцера тройника не должна превышать 80—100 мм.
Радиус изгиба деталей трубопроводов, предназначенных для гуммирования, должен составлять не менее четырех диаметров трубы, а длина изогнутых деталей с диаметром до 200 мм не должна превышать 400 мм, считая по средней линии.
Подготовка труб к покрытию.
Качественная подготовка внутренних поверхностей труб, подлежащих покрытию, оказывает решающее влияние на качество защитных работ и, следовательно, на долговечность деталей трубопроводов химводоочисток. Ржавчина или масляные пятна, оставленные ‘на поверхности металла, подлежащего гуммированию или окраске пер-хлорвиниловыми лаками, могут привести к отслоению покрытия еще в процессе производства работ. Агрессивная среда, попадая в отслоения, разрушает защищаемую поверхность на большой площади.
Металлические поверхности трубопроводов до нанесения антикоррозийных покрытий должны быть очищены от окалины, ржавчины, краски, жира и пыли. Жировые загрязнения удаляются протиркой металлической поверхности чистой ветошью либо кистями, смоченными органическими растворителями (уайт-спиритом, бензином Б-70, растворителем Р-4), или химическим способом.
Химический способ очистки заключается в обработке внутренней поверхности труб водными растворами минеральных кислот: серной, соляной, фосфорной и в отдельных случаях азотной. Наибольшая скорость очистки достигается при концентрации серной кислоты в растворе 15—20 %, особенно если раствор кислоты подогрет до температуры 60—70 °С. Фосфорная кислота применяется преимущественно при очистке металлической поверхности, предназначенной для защиты лакокрасочными покрытиями. При наличии толстого слоя ржавчины применяют 10—15 %-ный раствор фосфорной кислоты с температурой 40—50 °С. После удаления ржавчины трубы промывают 1 %-ным раствором фосфорной кислоты, после чего сушат без дополнительной промывки водой.
После обработки труб растворами кислот необходимо трубы промыть водой и нейтрализовать остатки кислоты 5 %-ным раствором кальцинированной соды, а затем вновь промыть 2—3 раза водой (желательно горячей) и насухо протереть чистыми тряпками. Для ускорения сушки трубы нагревают электронагревателем до 30—40 °С или подогретым сухим ‘воздухом. Очищенную и подсушенную поверхность протирают чистой тряпкой, смоченной бензином, ацетоном или другими растворителями, а затем (после улетучивания растворителя) покрывают слоем грунта во избежание появления слоя новой ржавчины. После очистки деталей трубопровода производится контрольная сборка, гидравлическое испытание для выявления всех дефектов с последующим их устранением.
Очистка металлической поверхности от окалины и ржавчины производится: механическим способом — пескоструйной (металлическим песком), дробеструйной, гидропескоструйной обработкой или при помощи электрических или пневматических стальных щеток; химическим способом — обработкой поверхностей растворами кислот и специальными пастами; термическим способом — выжиганием загрязнений газовыми горелками или паяльными лампами. Способ очистки металлической поверхности указывается в проекте производства работ.
Металлические поверхности, подлежащие окраске, гуммированию или оклейке листовыми материалами, должны быть очищены до приобретения металлом сероматового оттенка.
В особо ответственных случаях, предусматриваемых проектом, перед нанесением лакокрасочных покрытий производится фосфатирование металлической поверхности. Металлические поверхности, предназначенные под оклейку резиной, должны быть промыты органическими растворителями (бензином и др.).
Если между процессами очистки металлических поверхностей и нанесением защитных покрытий с применением клеев и лакокрасочных материалов имеется разрыв более 6 часов, то очищенная поверхность должна быть предохранена от внешних воздействий нанесением на нее клея № 88-Н, разбавленного вдвое смесью этплацетата и бензина (2 : 1), или других клеев.
Перед нанесением защитного покрытия пленка клея удаляется промывкой металлической поверхности смесью этилацетата с бензином в том же соотношении. Очищенные металлические поверхности должны быть огрунтованы не позже 6 часов с момента окончания их очистки. При относительной влажности воздуха ниже 60 % огрунтовка производится не позднее 24 часов.
При подготовке поверхностей контролируются: качество очистки от ржавчины, окалины и загрязнений; отсутствие в сварных швах наплывов, прожогов, перерывов и трещин, плотность сварных швов по всей длине и плавность переходов к основному металлу.
Гуммировочные работы. Для гуммирования труб и соединительных частей трубопроводов могут применяться как полуэбонит, так и мягкая резина, предварительно сдублированная с эбонитом.
При изготовлении викелей (труб) из мягкой резины с эбонитовым подслоем с диаметром, на 1 или 2 мм большим Dв детали, соединение швов должно производиться в стык. Для повышения непроницаемости викеля с внутренней стороны приклеиваются ленты из мягкой резины шириной 20—30 мм.
При изготовлении викелей из полуэбанита швы выполняются внахлестку, без наклейки на швы дополнительных лент. Наружный диаметр готового викеля должен соответствовать внутреннему диаметру трубы; зазор между стенкой трубы и викелем допускается не более 1 мм.
Прикатка резинового викеля к металлическим стенкам трубы производится любым методом, обеспечивающим плотное прилегание обкладки к металлу: при помощи резиновых «груш», металлического ролика, ваку-ум-прикаткой и др. Прикатка викеля допускается только после полного удаления паров растворителя как с поверхности викеля, так и с металла.
Отбортовка концов викеля на фланцы должна производиться до болтовых отверстий, если проектом не предусматривается специальная обкладка фланцев резиной.
Для обеспечения плотного прилегания резины к металлу патрубки, тройники, крестовины, отводы и другие детали перед вулканизацией набивают тяжелым шпатом, чтобы плотно прижать резиновую обкладку к металлу, а прямые участки надевают на дорны.
Для производства работ по гуммированию деталей трубопроводов применяют следующее оборудование и инструмент: пирамиды для хранения рулонов с резиной; деревянные столы, обитые оцинкованным железом; козлы для гуммирования труб; дорны алюминиевые разных сечений; ролики шаровые на длинных ручках; вулканизационный котел диаметром 2 м и длиной 4 м; измерительный инструмент, ножи, ножницы, щетки и ерши металлические; кисти, иголки, точило, наждачное полотно; асбестовое одеяло или несгораемый брезент.
В зависимости от марки и толщины резины или эбонита, а также от способа крепления резины к металлу и от конструкции аппарата и других факторов вулканизация резиновых обкладок может производиться следующими способами:
- под давлением — острым паром или горячим воздухом в вулканизационных котлах; острым паром или горячим воздухом непосредственно в аппарате, подлежащем вулканизации;
- без давления (открытая вулканизация) — свежим паром, горячей водой или горячим водным раствором хлористого кальция.
Режим вулканизации для каждого метода уточняется опытным путем и заносится в технологические карты. Режим вулканизации резиновой обкладки в аппарате не отличается от режима вулканизации в котлах.
Вулканизация резиновых обкладок открытым способом при помощи свежего пара должна продолжаться не менее 20 часов при температуре в аппарате 100—108 °С и не менее 24 часа при температуре пара в аппарате 98—100 °С.
Обкладку аппарата из мягкой резины и эбонита вулканизируют в водном растворе кальция 40 %-ной концентрации (при температуре кипения раствора не ниже 108 °С); длительность вулканизации должна быть не менее 25 часов.
При выполнении гуммировочных работ резиновая обкладка должна проверяться как перед вулканизацией покрытия, так и после ее окончания, при этом контролируются прочность сцепления резиновой обкладки с металлической поверхностью, отсутствие в обкладке отверстий, вздутий, проколов, трещин и пор, а также соответствие толщины резиновой обкладки проекту.
Отсутствие отверстий и проколов в резиновой обкладке определяется наружным осмотром, а сцепление с металлической поверхностью — простукиванием обкладки легким молотком. Сплошность резинового покрытия, а также отсутствие в нем пор и трещин проверяются испытанием резиновой обкладки искровым высокочастотным дефектоскопом.
Допускаемые отклонения по толщине обкладки при гуммировании ,не должны превышать: при толщине покрытия 0,5 мм — 2—3 мм, 1 мм — 6 мм и при толщине 1,5 мм — 10 мм.
Вздутия резиновой обкладки внутри труб и соединительных частей трубопроводов допускаются диаметром не более 25 мм и высотой до 3 мм в количестве не более двух на 1 м длины трубы или на одну фасонную деталь.
Исправление дефектов внутри труб и фасонных деталей при Dв менее 50 мм не допускается. Для труб и фасонных деталей с Dв более 50 мм разрешается ремонтировать обкладки, причем площадь исправления не должна превышать 5 % от общей площади гуммирования. Вздутия и отставания эбонита от металла в пробковых кранах не допускаются.
Лакокрасочное покрытие на основе перхлорвиниловых лакокрасочных материалов обычно состоит из 1—2 слоев грунта, 3—6 слоев эмали и 2—3 слоев покровного лака.
Окрасочные работы должны производиться при температуре воздуха не ниже + 10 °С. Окраска на открытом воздухе допускается только при отсутствии атмосферных осадков :и относительной влажности воздуха не выше 70 %.
Грунтовочный слой следует наносить на защищаемую поверхность, как правило, краскораспылителем, не менее чем в 2 слоя, ровным, тонким слоем, без подтеков и пропусков.
Грунт из перхлорвинилового лака и наполнителя приготовляют не менее чем за 2—3 часа до начала работ с чтобы наполнитель полностью пропитался лаком. Грунт перед применением хорошо перемешивают во избежание оседания наполнителя. Лакокрасочные материалы перед употреблением также тщательно перемешивают деревянными веслами до получения однородного материала, а затем профильтровывают через сетку, имеющую 1600 отв/см2, или через марлю, сложенную вчетверо.
Нанесение перхлорвиниловых шпаклевок (ПХВШ-23 или ХВШ-4, или шпаклевки, состоящей из лака ХСЛ и 60 % диабазовой муки) осуществляется тонкими слоями на предварительно просушенную, слегка отшлифованную шкуркой № 120 и протертую, загрунтованную поверхность.
Каждый слой шпаклевки просушивается в течение 2 ч при температуре 18 °С и слегка отшлифовывается. Толщина каждого слоя не более 0,5 мм при общей толщине всех слоев не более 1,5 мм.
Эмали и лаки на перхлорвиниловой смоле и на сополимере хлорвинила и винилиденхлорида следует наносить на предварительно загрунтованную и при необходимости прошпаклеванную поверхность, как правило, механизированным способом равномерным слоем, без подтеков и пропусков. Перхлорвиниловые эмали и лак наносят на внутреннюю поверхность труб при помощи краскораспылителей, применяемых в строительстве. Для нанесения лакокрасочных покрытий применяется краскораспылительная установка, состоящая из компрессора, красконагнетательного бачка, масловодоотделителя и пистолета распылителя. Давление воздуха в краскораспылителе при диаметре сопла 1,8—2,5 мм поддерживается в пределах 3—3,5 ат, а в красконагнетательном бачке— 0,8—1,5 ат.
Для получения равномерного лакокрасочного слоя на защищаемой поверхности при работе с краскораспылителем необходимо соблюдать следующие правила: сохранять расстояние от головки краскораспылителя до окрашиваемой поверхности примерно в пределах 250— 300 мм; держать распылитель так, чтобы ось его была перпендикулярна окрашиваемой поверхности; передвигать краскораспылитель равномерно с одинаковой скоростью 14—18 м/мин, наносить полосу сверху вниз до условной горизонтальной линии на поверхности, а затем краскораспылитель перенести вправо или влево от нанесенной полосы и вторую полосу наносить снизу вверх и т.д., причем край каждой наносимой полосы должен перекрывать край ранее нанесенной.
При кистевом нанесении перхлорвиниловых лакокрасочных материалов окраску и растушевку следует вести постепенно, небольшими участками, не более чем 0,5 X 0,5 м.
При окрасочных работах контролируются:
- равномерность нанесенного грунтовочного слоя и покрывных слоев покрытия;
- отсутствие неокрашенных мест, трещин, потеков, брызг, пузырей, засорений;
- сплошность лакокрасочной пленки;
- толщина покрытия и его оцепление с основанием.
Также рекомендуется производить геодинамический мониторинг.