2023年石化专业监理工程师继续教育防腐与绝热技术

第三章防腐与绝热技术ﻫ防腐与绝热工程是管道安装等化工石油工程的一部分,它关系到整体工程的安全、寿命的长短及其效益的发挥。

第一节防腐与绝热材料ﻫ一、防腐材料ﻫ化工石油工程中的金属构筑物经常存在于腐蚀性的环境条件下,如土壤、大气、淡水、化学介质等。为了防止金属构筑物的腐蚀,经常在金属表面涂敷防腐层。

防腐层是指具有防止材料（重要指金属)腐蚀作用的覆盖层，是覆盖层的形式之一。

1.防腐蚀涂料ﻫ涂料是指采用能喷涂或刷涂在构筑物表面，能与基体材料很好粘结,形成完整而坚韧保护膜的一类物质。防腐蚀涂料施工后形成的保护膜（防腐层),一般较薄,常被称为防腐涂层。ﻫ１）防腐蚀涂料的组成

各种涂料的组成成分各不相同,但是按照各组分所起的作用,都可分为重要成膜物质、次要成膜物质和辅助成膜物质。

(１)重要成膜物质:又称成膜基料。它重要由树脂，如环氧树脂、聚氨酯树脂、氯化橡胶树脂等组成,具有胶结和成膜的性能，是使涂料牢固附着于被涂物体的表面上并形成连续薄膜的重要物质。它是构成涂料的基础，在一定限度上说,它决定着涂料的基本性质。

(2)次要成膜物质

次要成膜物质重要涉及颜料和填料,在涂料中加人各色颜色,会使涂料变得五颜六色,色泽鲜艳。填料的加入会改善涂膜的性能，还会减少涂料的成本。总之，颜料和填料的加入可以增强涂膜的保护、装饰作用，同时使涂料价格便宜。

(3)辅助成膜物质

辅助成膜物质不能构成涂膜的主体,但对涂料的成膜过程和成膜质量影响很大。辅助成膜物质涉及溶剂和辅助材料。ﻫ溶剂又称分散介质,其重要作用在于使成膜物质分散而形成粘稠液体。溶剂自身不能构成涂层，但它有助于涂料的施工和改善涂膜的某些性能,是涂料制造和施工中不可缺少的。一般将重要成膜物质和溶剂（分散介质）的混合物称为涂料。

此外，为了改善涂料的某些性能,还可根据需要加人各种辅助材料(即助剂)，如流平剂、催干剂、防结皮剂、防沉淀剂、增塑剂等。这些助剂自身不能成膜,用量也较小,但在涂料的生产、施工及成膜过程中起着相称重要的作用。ﻫ２）常用涂料的品种ﻫ化工石油工程常用涂料,归纳起来可以分为防锈漆和底漆、油脂漆和天然树脂漆、生漆和漆粉树脂漆、醇酸树脂漆、酚醛树脂漆、沥青漆、过氯乙烯漆、乙烯树脂漆、环氧树脂漆、聚氨基甲酸漆、有机硅漆、无机富锌漆、氯磺化聚乙烯等。ﻫ3)涂层系统ﻫ涂层系统结构涉及底漆、中间漆和面漆,有时简化为底漆和面漆。各层涂料在涂层系统中所起的作用是不同样的，它们具有各自的特点。

(1）底漆重要性能ﻫ①底漆对底材有良好的附着力及润湿性。

②由于金属腐蚀时在阴极呈碱性，所以底漆基料宜具耐碱性。

③底漆基料具有屏蔽性能,能阻挡水、氧、离子的透过。

④底漆一般具有较多的填料，使漆膜表面粗糙,增长与中间漆或面漆的附着性,并且使漆膜的收缩率减少,减少腐蚀介质的渗透。

⑤涂膜较薄,以减少收缩应力。

(2）中间漆重要性能ﻫ①与底漆和面漆附着良好。ﻫ②在重防腐涂料体系中,能较多地增大涂层的厚度以提高整个涂层的屏蔽性能。

(3）面漆重要性能

①防腐性能高,可以阻止腐蚀介质对涂层的破坏和侵蚀。

②遮蔽日光紫外线对涂层的破坏。

③屏蔽性能好。某些耐化学品涂料（如过氯乙烯漆)的最后一道面漆常选择清漆，以获得致密的涂膜,提高其屏蔽性。ﻫ2.油气田管道、储罐常用的防腐涂料

油气田管道、储罐常用的防腐涂料重要有下列几种:

1)环氧树脂防腐涂料ﻫ以环氧树脂为成膜物质的涂料称为环氧树脂涂料，它是目前应用最广泛、品种最多的一种防腐涂料。ﻫ环氧树脂防腐涂料的重要特点是具有极强的附着性，良好的韧性，优良的耐化学性。环氧树脂防腐涂料按照环氧树脂的组成形态可以分为：溶剂型涂料、无溶剂型涂料、水溶性涂料、粉末涂料等。ﻫ2)聚氨脂防腐涂料ﻫ聚氨脂防腐涂料具有多种优异性能，涂膜坚硬、柔韧、耐磨、光亮、丰满、附着力强、耐油、耐酸、耐溶剂、耐腐蚀、电绝缘性能好，可低温或室温固化，能和多种树脂混溶。ﻫ3)橡胶类涂料ﻫ橡胶类涂料重要涉及氯化橡胶涂料、氯磺化聚乙烯橡胶涂料、高氯化聚乙烯橡胶涂料、过氯乙烯树脂涂料。

4）玻璃鳞片重防腐涂料ﻫ玻璃鳞片重防腐涂料具有优异的耐腐蚀性和抗渗透性，高的耐磨性能及对擦伤抵抗性能,良好的层间粘结性和整体性，耐热、耐冲击、抗温差骤变性能好。因此,鳞片涂料重要用于储罐内壁的腐蚀严重区域。

5)防静电涂料ﻫ原油和液体石油产品储罐内壁应使用防静电涂料。该涂料能排除积累静电荷，对油品无污染，防腐性能好。ﻫ6）太阳能屏蔽涂料ﻫ太阳能屏蔽涂料是适应石油液化气储罐、液体石油产品储罐夏季降温需要而发展起来的新型防腐涂料。涂料漆膜对太阳能吸取率低,法向热发射率高,既能屏蔽太阳，又能将物体的热量快速发射出去，具有显著的热屏蔽作用。此外,涂料漆膜还具有优良的防水性和防腐蚀性能及耐久性。

３.长输埋地管道防腐材料及防腐层ﻫ二十世纪50年代以前我国管道的防腐材料基本上是以石油沥青为主的，到了70年代少量聚乙烯材料开始应用，９0年代初期开始使用煤焦油与环氧粉末。90年代中期采用了世界上先进的三层聚乙烯防腐层，使防腐材料的应用步上了一个新的台阶。目前，西气东输管线、忠武输气管线、西部原油成品油管线等数条管线都选用了三层聚乙烯（PE)防腐层来防止管道的外壁腐蚀。ﻫ1）环氧粉末

环氧类防腐材料可以分为液体环氧与粉末环氧两类。人们又常根据环氧粉末防腐层的涂敷原理称之为熔结环氧粉末(FｕｓｉonＢoｎdｅdＥｐoｘy，简写ＦBＥ）防腐层。

环氧粉末防腐层具有优异的防腐性能,较为突出的优点涉及机械性能、耐磨和粘结性能强,耐阴极剥离及耐温性能好。但是,由于环氧粉末防腐层较薄,对损伤的抵抗力差，对除锈等施工过程规定严格，所以熔结环氧粉末(ＦBE)防腐层不合用于环境、气候和施工条件恶劣的地区如沙漠、海洋、潮湿地带。ﻫ基于单层ＦBＥ的以上缺陷，一些国外公司推出了双粉系统(双层FＢE)，即在传统的防腐型粉末涂层的外面再喷涂一层保护型环氧粉末涂层,内层最小厚度为３00um,外层最小厚度为500uｍ。双层ＦＢE大大提高了其抗冲击强度,同时还减少了吸水率,提高了耐磨性。但是,双层FBE的造价较高，不仅材料消耗量几乎翻倍，并且面层粉末的单价也高于内层。目前,国内外尚无双层FBE的技术标准，一般仅用于单层FBＥ防腐工程中的特殊地段，西气东输等管道工程中也用于热煨弯头防腐。ﻫ环氧粉末涂料是环氧树脂加固化剂，流平剂、颜料、增塑剂、填料等多种材料经混炼而成的粉末状混和物。环氧粉末及用环氧粉末作防腐层的试样的质量评估指标应符合表2-3-1、表2－3-2的规定。ﻫ表2－3-1环氧粉末涂料的性能(SY/Ｔ031５-2023）序号项目质量指标实验方法1外观色泽均匀,无结块目测2固化时间，min应满足买方规定（23０℃,1～3）附录A３胶化时间,s应满足买方规定（2３0℃，≤30)GB/Ｔ６5５44热特性符合粉末生产厂给定的指标附录B5不挥发物含量，%≥99.4ＧB/T655４6粒度分布，%150um筛上粉末≤3．0

２50uｍ筛上粉末≤0．2GB/T65５4７密度,ｇ／cm3１.３～1.５GB/T4４728磁性物含量,％≤０.00２JＢ/T65７０注：括号中数字为西气东输管道技术指标,２30℃固化时间不宜超过1.5mｉn,胶化时间宜为8s～30s。表2-3-2实验室涂敷试件的FBE涂层质量指标（SY／T0315－2023)序号项目质量指标实验方法１外观平整、色泽均匀、无气泡、无开裂及缩孔，允许有轻度桔皮状花纹目测2热特性符合粉末生产厂给定的特性附录B328d耐阴极剥离，mm≤8.５附录C428h或４8h耐阴极剥离，mｍ≤6．5附录C5粘结面孔隙率等级,级1~4附录D6断面孔隙率等级,级1~4附录D7抗3°弯曲(订货规定的最低实验温度±3°)无裂纹附录E８抗1.5J冲击（－3０℃)无漏点附录F924h附着力，级1～3附录G10弯曲后涂层２8ｄ耐阴极剥离无裂纹附录Ｈ１1电气强度,ＭＶ/m≥3０ＧB/Ｔ14０1１2体积电阻率，Ω·ｍ≥1×1013ＧB／T140１13耐化学腐蚀合格附录I14耐磨性（落砂法)，L／um≥3附录J熔结环氧粉末防腐层为一次成膜结构，分为普通和加强两个级别，其厚度应符合表2-3-３的规定。

表2-3-3钢质管道单层熔结环氧粉末外防腐层的厚度（SY／T0315－２０23）序号防腐层级别最小厚度(um)1普通3002加强400对于焊缝余高较大的钢管,为了保证防腐层的质量应对焊缝进行打磨或增长防腐层的厚度。

2)聚乙烯ﻫ聚乙烯(PE)是热塑性高分子材料,有高密度、中密度、低密度之分，由于密度不同,其性能也不相同。防腐层应用过程中,其使用温度是较关键。ﻫ聚乙烯(PＥ）防腐层分为二层结构和三层结构两大类。二层结构防腐层的底层为胶粘剂,外层为聚乙烯;常简称二层PE。三层结构防腐层是指底层为熔结环氧粉末（ＦＢE)，中间层为胶粘剂，外层为聚乙烯(ＰE）的防腐层，常简称三层ＰE。ﻫ二层结构PE防腐层绝缘电阻高、水汽渗透率低、耐化学介质浸泡、能抗杂散电流干扰,突出的优点是力学性能好,能承受长距离运送、敷设过程以及岩石区堆放时的物理损伤,耐冲击性强。但是两层PE防腐层的最大缺陷是胶粘剂与管道的粘结性远不如环氧树脂,失去粘结性能的聚乙烯壳层对阴极保护电流会起到屏蔽作用。ﻫ三层结构防腐层将环氧粉末的优良的防腐性能同聚乙烯的优良的机械保护性能结合起来,大大地提高了防腐层的防腐性能和使用寿命。

聚乙烯防腐层的厚度与管径大小有关,应符合表2-3-４的规定，焊缝部位的防腐层厚度不宜小于规定值的70%。

表２-３-4聚乙烯防腐层厚度(SY/T4013-２02３)钢管公称直径DN(ｍｍ）环氧粉末涂层(ｕm）胶粘剂层(um）防腐层最小厚度(ｍm）普通级加强级ＤN≤1００≥801７0~２50１.8２.5100<DN≤2502.０２.72５0＜ＤＮ＜５0０2．22.9５00≤DN＜8002.５3.2ＤN≥8０0３.０３.7３)聚丙烯ﻫ聚丙稀（ＰＰ)和聚乙烯（ＰＥ）同样同属塑性高分子材料,具有良好的防腐性能。以聚丙稀（PP)材料取代聚乙烯(PE)制作的三层结构防腐层，简称三层PＰ,具有绝缘强度高、耐高温等优点,特别合用于长距离输送原油、成品油管道的外壁防腐。

二、绝热材料

绝热材料是用于减少结构物与环境热互换的一种功能材料。是保温材料和隔热材料的总称。ﻫ工程中使用的绝热材料，一般规定其导热系数不宜大于0．17W／(ｍ·K)，表观密度不大于６0０kg/m3，抗压强度不小于0.３ＭＰａ。在具体选用时，还要根据工程的特点,考虑材料的耐久性、耐火性、耐侵蚀性等是否满足规定。

绝热材料根据化学成分可以分为无机材料和有机材料两大类，根据结构形式又可分为纤维状材料、散粒状材料和多孔材料。

1.无机纤维状绝热材料

1)石棉及其制品

石棉是一种天然矿物纤维材料，重要成分是含水硅酸镁、硅酸铁,是由天然蛇纹石或角闪石经松解而成。具有耐火、耐热、耐酸碱、绝热、防腐、隔声及绝缘等性能。除用作填充材料外，还可与水泥、碳酸镁等结合制成石棉制品绝热材料,用于构筑物的高效保温及防火覆盖等。

2）矿棉及其制品

岩棉和矿渣棉统称为矿棉。矿渣棉的原料重要是工业废料矿渣；岩棉的重要原料为天然岩石,经熔融后,用喷吹法或离心法制成。矿棉具有轻质、不燃、绝热和电绝缘等性能,且原料来源丰富,成本较低。可制成矿棉板、矿棉毡及管套等，用作热力管道等的保温。

3）玻璃棉及其制品

玻璃棉是用玻璃原料或碎玻璃经熔融后制成的一种纤维状材料,涉及短棉和超细棉两种。短棉可制成沥青玻璃棉毡、板等制品;超细棉可制成普通超细棉毡、板,也可制作无碱超细玻璃棉毡等，用于构筑物及管道等的保温。

4）陶瓷纤维ﻫ陶瓷纤维以氧化硅、氧化铝为原料，经高温熔融、喷吹制成。可制成毡、毯、纸、绳等制品，最高使用温度可达11０0~1300℃，用于高温绝热。ﻫ2.无机散粒状绝热材料ﻫ1）膨胀蛭石及其制品

膨胀蛭石是将天然蛭石经破碎、煅烧膨胀后制得的松散颗粒状材料，导热系数为０.046~０.070Ｗ／（ｍ·K)，最高使用温度为１0０0~1100℃，重要采用填充方法施工后，进行保温，使用时应注意防潮。ﻫ膨胀蛭石除用作填充材料外,也可与水泥、水玻璃等胶凝材料配合制成砖、板、管件等用于围护结构及管道保温。ﻫ2)膨胀珍珠岩

膨胀珍珠岩是由天然珍珠岩经破碎、煅烧膨胀后制得，呈蜂窝泡沫状的白色或灰白色颗粒材料。导热系数为0.０4７～0.0７0W/（m·K)，最高使用温度可达８00℃,最低使用温为-20０℃,质轻、吸湿性好、化学稳定性好、不燃烧、耐腐蚀、施工方便。广泛用于工程的围护结构、低温和超低温制冷设备、热工设备等的绝热保温。ﻫ膨胀珍珠岩制品是用膨胀珍珠岩配以适量胶凝材料(水泥、水玻璃等)，经拌合、成型、养护而成的板、砖、管件等制品。

3.无机多孔类绝热材料

1）硅藻土

硅藻土是一种被称为硅藻的水生植物的残骸。硅藻土是由微小的硅藻壳构成,硅藻壳内又包含大量极细小的微孔。硅藻土的孔隙率为50%～80%,因而具有很好的保温绝热性能。其导热系数为0．０６0W/(ｍ·K),最高使用温度约为900℃,硅藻土常用作填充料或制作硅藻土砖等。

２）微孔硅酸钙制品

微孔硅酸钙制品是用硅藻土、石灰、石英砂、纤维增强材料及水等经拌合、成型、蒸压解决和干燥等工序制成。导热系数为０.０４7~０.05６W/(ｍ·K），最高使用温度约为650~1000℃，用于构筑物的围护结构和管道保温，效果比水泥膨胀珍珠岩和水泥膨胀蛭石好。ﻫ３)泡沫玻璃ﻫ泡沫玻璃是用碎玻璃加人一定量的发泡剂，经粉磨、混合、装模，在80０℃下煅烧生成具有大量封闭气泡的多孔材料。泡沫玻璃具有导热系数小、抗压强度高、抗冻性好、耐久性好等特点,并且可锯切、钻孔、粘接,是一种高级绝热材料。可用于冷藏设备的保温，或用作漂浮过滤材料。ﻫ４.有机绝热材料ﻫ１)泡沫塑料

泡沫塑料是以合成树脂为基料，加人一定剂量的发泡剂、催化剂、稳定剂等辅助材料通过加热发泡而制成的新型轻质、保温、防震材料，目前常用的重要有聚苯乙烯泡沫塑料、聚氯乙烯泡沫塑料、聚氨酯泡沫塑料及脲醛泡沫塑料等。目前较多用于热力及输油管道的保温。

2)植物纤维类绝热板ﻫ以植物纤维为重要成分的板材，常用做绝热材料，涉及各种软质纤维板。

（1）软木板ﻫ软木板是用栓皮栎树或黄菠萝树皮为原料,经破碎后与皮胶溶液拌合，加压成型，在８０℃的干燥室中干燥一昼夜而制成的。具有表观密度小、导热系数小、抗渗和防腐性能好的特点。

(2)蜂窝板

蜂窝板是由两块较薄的面板,牢固地粘结在一层较厚的蜂窝状芯材两面制成的板材，也称作蜂窝夹层结构。蜂窝状芯材通常是用浸渍过合成树脂(酚醛、聚脂等)的牛皮纸、玻璃布或铝片通过加工粘合成六角形空腹的整块芯材,芯材的厚度可根据使用规定拟定。常用的面板为浸渍过树脂的牛皮纸、玻璃布或不经浸渍的胶合板、纤维板、石膏板等。面板与芯材必须用合适的胶粘剂牢固地粘合在一起。蜂窝板的特点是强度大、导热系数小、抗震性好,可以制成轻质高强的非结构用板材。ﻫﻫ第二节防腐与绝热施工技术ﻫ一、金属表面预解决ﻫ金属表面涂装前应进行预解决，清除金属表面的污物、铁锈、焊渣等,常用方法如下:

ﻫ１.表面清洗

表面清洗指除掉钢材表面上所有可见的油、油脂、灰土、旧防腐层以及其它可溶污物。油、油脂等污物可以用溶剂、乳剂或碱清洗剂以及蒸汽清洗等，使用的工具可以涉及刚性纤维刷、钢丝刷、抹布等。ﻫ钢材表面清洗应采用适当的安全措施，如施工场合必须设立通风装置,工作人员配戴安全防护镜,穿安全防护服等。ﻫ2.工具除锈

工具除锈可分为手动和动力工具除锈两种方法。手动工具涉及钢丝刷、粗砂纸、铲刀或类似手工工具。动力工具涉及旋转钢丝刷、砂轮等。手动和动力工具除锈质量等级、质量规定见表2-3-5。

表2－3－５手动和动力工具除锈的质量等级及其质量规定质量等级质量要求St2——彻底的手工和动力工具除锈钢材表面应无可见的油脂和污垢，并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物St3——非常彻底的手工和动力工具除锈钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物。除锈应比St2更彻底,底材显露部分的表面应具有金属光泽３．喷(抛）射除锈ﻫ喷(抛)射除锈是指运用喷砂或抛丸的方法对金属表面进行除锈。ﻫ喷砂除锈指用压缩空气将磨料高速喷射到金属表面,依靠磨料的冲击和研磨作用，将金属表面的铁锈和其它污物清除。喷砂设备重要由压风机、油水分离器、除水器、喷砂机等组成。ﻫ抛丸法是运用高速旋转的叶轮,将进入叶轮腔体内的磨料在离心力作用下由开口处以4５°～5０°的角度定向抛出,射向被除锈的金属表面。

磨料的种类很多,按其材质、形状和粒度可分为不同类型和规格。常用的金属磨料有铸钢丸、铸钢砂、铸铁砂和钢丝段。非金属磨料涉及天然矿物磨料（如石英砂、金刚石、燧石等)和人造矿物磨料(如熔渣、炉渣等）。磨料的性能应符合有关标准的规定。ﻫ磨料的选择直接影响着除锈效率与成本。磨料适宜的直径为0.5~2.0mｍ。粒径过大易使喷嘴堵塞;粒径过小，使磨料对工件的冲击力减弱，减少除锈效率。大粒径磨料打出的锚纹较深,小粒径磨料打出的锚纹较浅。所以,在施工中应视钢管表面的锈蚀情况及防腐层所规定的锚纹深度来选用磨料。

抛丸或喷砂除锈表面解决效率较高,对管道防腐层维修作业来说,重要可用于防腐层的大修过程中。目前,已研制出在管道不断输的情况下进行防腐层清理、除锈的机械化设备，特别是可运用喷砂除锈，表面除锈质量较高,表面粗糙度较大,有助于提高防腐层的附着力。喷（抛）射除锈质量等级及其质量规定参见表2-3-6。ﻫ表２-３-６喷(抛)射除锈质量等级及其质量规定质量等级质量要求Sa1轻度的喷射或抛射除锈钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有附着不牢的氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物Sa2彻底的喷射或抛射除锈钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物已基本清除,其残留物应是牢固附着的Sa2

非常彻底的喷射或抛射除锈钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹应仅是点状或条纹的轻微色斑Sａ3使钢材表观洁净的喷射或抛射除锈钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆涂层等附着物,该表面应显示均匀的金属色泽4．酸洗ﻫ酸洗是指用加入腐蚀剂等添加剂的酸液来清洗钢材表面，达成除去污物、铁锈的目的。该方法所用机器设备较小,成本较低,简朴易行，但解决后的金属表面粗糙度较小。该方法可用于埋地管道内表面预解决过程,一般不用在外防腐层维修过程中。

二、防腐涂料施工ﻫ涂料的施工方法很多,但重要是刷涂或喷涂。ﻫ１.刷涂ﻫ刷涂是比较古老而又最普遍的施工方法,这种施工方法的特点是设备简朴，投资少，操作容易掌握,适应性强,对工件形状规定不严，节省涂料。缺陷是手工劳动生产效率低,劳动强度大,涂层外观欠佳。油性调和漆、酚醛漆等可用这种方法施工,对于防锈底漆，如油性红丹漆采用刷涂可以增长涂料对钢材的润湿能力，从而提高防锈效果。但对于一些快干挥发性涂料,如硝基漆、过氯乙烯等不宜采用刷涂的方法。ﻫ２.喷涂ﻫ采用压缩空气及喷枪使涂料雾化后再进行涂装的方法称为喷涂。该法施工具有涂膜均匀、效率高等优点,但涂料浪费较大，有一部分被蒸发损耗。同时由于溶剂大量蒸发,会影响操作者的健康并污染环境。常用的喷涂方法有空气喷涂、高压无气喷涂等。

1)空气喷涂法

此法运用专门的喷枪工具以压缩空气把涂料吸入,由喷枪的喷嘴喷出并使气流将涂料冲散成微粒射向被涂物体表面,使之附着于工件表面。空气喷涂法是应用最广泛的一种涂装方法，几乎可合用于一切涂料品种,该法的最大特点是可获得厚薄均匀、光滑平整的涂层。但空气喷涂法涂料运用率低,此外由于溶剂挥发,对空气的污染也较严重。

2）高压无气喷涂法:

高压无气喷涂是使涂料通过加压泵加压后经喷嘴小孔喷出。涂料离开喷嘴后会立即剧烈膨胀,撕裂成极细的颗粒而涂敷于工件表面,它的重要特点是没有一般空气喷涂时发生的涂料回弹和大量漆雾飞扬的现象,因而不仅节省了漆料,并且减少了污染,改善了劳动条件。同时,它还具有工效高的特点,比一般空气喷涂要提高数倍至十几倍,并且涂膜质量较好,适宜于大面积的物体涂装。ﻫﻫ三、管道防腐层补口与补伤

近年来，油气管道防腐层一般在工厂预制,在管道施工现场重要应重视防腐层的补口及补伤工作。

1.聚乙烯防腐层补口、补伤ﻫ１)补口ﻫ（1)补口材料

二层或三层聚乙烯防腐层的补口、补伤材料应为聚乙烯热收缩套或热收缩带(配套底漆)，材料质量必须符合有关技术性能规定。ﻫ(2）补口一般工序ﻫ准备工作→管口清理→管口预热→管口表面解决→管口加热、测温→涂刷底漆→热收缩套（带)安装→加热热收缩套(带）→检查验收→管口补口标记→填写施工、质量检查记录。

图2-3-1是采用喷砂技术清理管口的施工照片,图２-３-2加热热收缩套的施工照片。

(3）补口工具ﻫ补口工具涉及喷砂清理管口用的压缩机、加热热收缩套（带）用的火焰喷枪与液化气罐、压平用的聚四氟乙烯辊轮、数字式测温仪以及电火花检漏仪等。

（4）施工环节

①管口清理

环向焊缝及其附近的毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤等应清理干净;补口处污物、油和杂物应清理干净；防腐层端部有翘边、生锈、开裂等缺陷时，应进行修口解决，一直切除到防腐层与钢管完全粘附处为止。

切除防腐层时,应在切割前先弹好环行线,把带坡脚的环行靠尺固定好，两人同时在管两侧切割，切割过程中靠尺不能有任何错动。ﻫ防腐层端部应斜切,坡脚不大于30°。ﻫ②管口预热ﻫ当管口表面有水气(露水或霜)时,应用火焰加热器进行加热,以清除管道表面的水分,加热温度宜为30℃~4０℃。

加热完毕后,测量管子上下左右4个点温度，达成规定后方可进行喷砂除锈。ﻫ③管口表面解决ﻫ管口表面解决常采用喷砂方式完毕,质量应达成Ｓａ２．5级。

喷砂应连续进行,喷枪与管道表面应保持垂直，以匀速沿管道轴线往复移动,从管顶到管底逐步进行。为了增长管体与防腐层的粘接力，喷砂除锈时,应将环向焊缝两侧防腐层与补口材料搭接范围内的防腐层表面一并打毛解决。

防锈完毕后，应请除灰尘。管口表面解决与补口间隔时间不宜超过２h。假如有浮锈,应重新除锈。

如不采用底漆时,经业主批准,也可使用电动工具除锈,解决后应达成Ｓｔ３级。ﻫ④管口加热与温度测量ﻫ用火焰加热器对补口部位进行加热，加热温度应符合产品说明书规定。

管口加热完毕，应立即进行测温，测量管口表面上下左右4个点温度,4点温差不大于±5℃合格后,若采用底漆应按生产厂使用说明书调配底漆并均匀涂刷。底漆厚度不小于１0μｍ。ﻫ⑤热收缩套（带)安装和定位ﻫ热收缩套(带）安装和定位应符合产品说明书的规定,热收缩带应使用固定片。ﻫ⑥热收缩套（带)加热ﻫ将热收缩套（带）定位后，用火焰加热器先从中间位置沿环向均匀加热,使中央部位一方面收缩。

若管径较大,宜采用四人从中央向两侧均匀移动加热，从管底到管顶逐步使热收缩套（带)均匀收缩,用辊子滚压平整,将空气完全排出，使之粘结牢固。

至端部约50mm处时,将火焰调小，转从侧向向内加热胶面;至胶熔融后，再缓缓加热收缩套(带）,直至端部周向底胶均匀溢出。ﻫ不应对热收缩套(带）上任意一点长时间喷烤,热收缩套（带)表面不应出现碳化。ﻫ⑦检查验收ﻫA补口外观应逐个检查,热收缩套(带)表面应光滑平整、无皱折、无气泡,涂层两端坡脚处与热收缩带粘合紧密,无空隙，表面没有烧焦碳化现象。

B热收缩套与防腐涂层搭接宽度不小于１００ｍm。采用热收缩带时,固定片周向搭接宽度应不小于80ｍｍ。

C热收缩套(带)应用电火花检漏仪逐个进行针孔检查，检漏电压一般为15KＶ。如出现针孔，应重新补口。

D２5℃±5℃下补口处防腐层剥离强度不小于35N／㎝，每5００个补口抽测一个口,如不合格,应加倍抽查;若加倍抽查不合格,则该段管线的补口应所有返修。ﻫ2)补伤

（1)补伤材料ﻫ补伤用的材料一般为聚乙烯补伤片。ﻫ（2）施工环节ﻫ①小于或等于30ｍm的损伤ﻫA除去损伤部位的污物，将该处的聚乙烯层打毛。用直径３0mｍ的空心冲头冲缓冲孔，冲透聚乙烯层，用小刀把边沿修齐,边沿应倒成钝角(坡角小于30°）。ﻫＢ损伤区域的污物应清理干净,并把搭接宽度10０ｍm范围内的防腐层打毛。ﻫC用火焰加热器预热破损处管体表面，温度宜为6０℃～100℃。ﻫＤ在破损处填充尺寸略小于破损面的密封胶。ﻫE用火焰加热器加热密封胶至熔化,用刮刀将熔化的密封胶刮平。ﻫF剪一块补伤片,补伤片的大小应保证其边沿距聚乙烯层的孔洞边沿不小于10０mｍ。减去补伤片的四角，将补伤片的中心对准破损面贴上。ﻫG用火焰加热器加热补伤片，边加热边挤出内部的空气。

Ｈ按压四个角,能产生轻微的压痕即可停止加热,然后用辊按压各个边。

②大于３0mｍ的损伤ﻫ先除去损伤部位的污物,将该处的聚乙烯层打毛,并将损伤处的聚乙烯层修成圆形，边沿应倒成钝角（坡角小于３0°）。在孔洞部位填满与补伤片配套的胶粘剂，再按（１)的规定贴补伤片。最后在修补处包覆热收缩套（带)，包覆宽度应比补伤片的两边至少各大于50mm。热收缩套(带)包覆范围内的污物应清理干净。

补伤过程如图2－3-3所示:

ﻫ（3)补伤片补伤质量检查

①外观检查

补伤后的外观应100%目测,表面平整、无皱折、无气泡及烧焦炭化现象，不合格应重新补伤。ﻫ②漏点检查

补伤处应100％电火花检漏，检漏电压1５kV，无漏点为合格。ﻫ③粘结力检查

应对补口处防腐层质量进行抽查(１％）。

25℃±5℃下剥离强度不应小于35N/㎝,每１00个补伤抽测一个,如不合格，应加倍抽查;若加倍抽查不合格,则该段管线应所有返修。

２.环氧粉末防腐层补口、补伤ﻫ1）环氧粉末防腐层补口

（1）补口材料

环氧粉末防腐层的补口材料可以是环氧粉末，也可以是液体环氧涂料或者热收缩套(带)。液体环氧涂料应采用无溶剂型，其施工相对采用环氧粉末来说较为方便。ﻫ(2)环氧粉末补口一般工序ﻫ准备工作→管口清理→管口预热→管口表面解决→管口加热、测温→环氧粉末喷涂→检查验收→管口补口标记→填写施工检查记录

(3)补口设备ﻫ补口设备除涉及表面解决用的压缩机外,还涉及加热器、数字式测温仪以及防腐层测厚仪。

(4)施工环节

①管口清理ﻫ环向焊缝及其附近的毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤等应清理干净;补口处污物、油和杂物应清理干净。ﻫ②管口预热ﻫ当管口表面有水气(露水或霜)时，应用火焰加热器进行加热,以清除管道表面的水分，加热温度宜为３0℃～40℃。ﻫ(3)管口表面解决

同上述聚乙烯防腐层补口表面解决。ﻫ(４)管口加热测温

管口加热完毕,应立即进行测温,测量管口表面上下左右4个点温度,4点温差不大于±5℃。

（5)喷涂

补口施工前,应拟订喷涂工艺,在实验管段上进行补口试喷，涂层质量符合规定后，再进行正式的补口施工。

(6)检查验收

①外观检查ﻫ应逐个补口检查,涂层应平整光滑。ﻫ②附着力检查ﻫ每个作业班组每种规格的管道第一个补口必须检查，以后每10０个补口抽测一个口,如不合格,应加倍抽查；若加倍抽查不合格,则该段管线的补口应所有返修。

③涂层厚度检查

应逐个检查，在焊口两侧补口区上下左右测８点，其最小厚度不得小于管体涂层的最小厚度。如有小面积厚度小于管体涂层的最小厚度,可打毛后用涂料进行修补;若厚度小于管体涂层的最小厚度的面积管线补口区表面积的１／3时，应重新喷涂。ﻫ④漏点检查

应用5V／uｍ的电压检查补口处涂层漏点，一旦发现应补伤。

注意，当管道表面温度大于9０℃时，不能进行检漏；检漏电极运营速度应不大于0.3m/ｓ。

２)补伤

(１）补伤材料ﻫ补伤材料应为液体环氧或热熔修补棒。直径不小于２5ｍm的损伤，应采用液体环氧涂料进行修补，干膜厚度应不小于５00um。直径小于25ｍm的损伤，应采用热熔修补棒进行修补,干膜厚度同样应不小于5０0um。ﻫ(２)补伤环节

①表面清理ﻫ损伤处的锈斑、鳞屑、污垢和其他杂质及松脱的涂层应清除干净，周边15ｍm范围内的管体涂层应打毛。

②采用热熔修补棒进行修补ﻫ用火焰加热器加热使热熔修补棒熔融到补伤区。涂层完全固化成膜后,用锉刀将高出管体防腐涂层表面的补伤区涂层修平。

③采用液体环氧涂料进行修补

将液体环氧涂料涂敷到损伤处并均匀刮平。涂层完全固化呈膜后,用锉刀修平。

（３)检查验收ﻫ①直径不小于25ｍm的损伤,应采用液体环氧涂料进行修补后,按照液体环氧涂料性能指标进行验收。

②直径小于２5mm的损伤，采用热熔修补棒进行修补后,应进行电火花检漏,无漏点为合格。ﻫﻫ四、管道绝热层施工ﻫ1.一般规定

1）管道绝热工程应符合设计规定。一般按绝热层、防潮层、保护层的顺序施工。ﻫ２）管道绝热施工应在管道试压及涂漆合格后进行。施工前必须先清除管子表面污物及铁锈，再涂防锈漆，并保护管道外表面的清洁干燥。冬、雨季施工应有防冻、防雨措施。

3）绝热工程重要材料应有制造厂合格证明书或分析检查报告。其种类、规格、性能应符合设计规定。

4）绝热层施工,除伴热管道外，一般应单根进行。ﻫ５）隔热保温层厚度大于100ｍm和隔冷保温层厚度大于75mm时,应分层进行施工。

６）非水平管道的绝热工程施工应自下而上进行。防潮层、保护层搭接时，其宽度应为3０~５0mｍ。ﻫ7）应按设计规定的位置、大小和数量设立绝热膨胀缝，并填塞导热系数相近的软质材料。

8）隔热、隔冷绝热层，同层的预制管壳应错缝,内、外层应盖缝，外层的水平接缝应在侧面。热保温预制管壳缝隙一般应小于５mm,冷保温预制管壳缝隙一般应小于2mｍ。缝隙应用胶泥填充密实。每个预制管壳最少应有两道镀锌铁丝或箍带，不得采用螺旋形捆扎。

9）与冷管道连接的支管及金属件也应有冷保温层,该段冷保温层伸展长度应不低于冷保温层的4倍或至垫木处。ﻫ10)绝热层用的毡、席应与被绝热表面紧贴,但不得填塞伴热管与主管之间的加热空间。绝热层毡、席的环缝和纵缝接头间不得有空隙,其捆扎的镀锌铁丝或箍带间距为15０～20０mm。疏松的毡、席制品宜分层施工,并扎紧。ﻫ11）阀门或法兰处的绝热施工,当有热紧或冷紧规定期,应在管道热、冷紧完毕后进行。绝热层结构应易于拆装,法兰一侧应留有螺栓长度加２5mm的空隙。阀门的绝热层应不妨碍填料的更换。ﻫ12）冷保温管道或地沟内的热保温管道应有防潮层。防潮层的施工应在干燥的绝热层上。防潮层在管道连接支管及金属件上的施工范围应由绝热层边沿向外伸展出15０rｎm或至垫木处，并予以封闭。

１3）油毡防潮层应搭接,搭接宽度为30~50mｍ，缝口朝下,并用沥青类材料粘结密封。每３00mm捆扎镀锌铁丝或箍带一道。ﻫ1４）玻璃布防潮层应搭接,搭接宽度为30～5０m。ﻫ15)防潮层应完整严密,厚度均匀，无气孔、鼓泡或开裂等缺陷。

1６）绝热层上采用石棉水泥保护层时,应有镀锌铁丝网。保护层抹面应分两次进行，规定平整、圆滑。端部棱角整齐,无显著裂纹。

17)缠绕式保护层，重叠部分为其带宽的１／2。缠绕时应裹紧（不得有松脱、翻边、皱褶和鼓包,起点和终点必须用镀锌铁丝捆扎牢固，并应密封。

18）金属保护层应压力、箍紧,不得有脱壳或凸凹不平,其环缝和纵缝应搭接或咬口,缝口应朝下，用自攻螺钉紧固时不得刺破防潮层。螺钉间距不应大于200mm,保护层端头应封闭。

19)绝热工程的其他质量规定应符合表2-３-7的规定。

表2－3-7绝热工程其他质量规定检查项目允许偏差＜检查方法表面平面度涂抹层１０ｍm用2ｍ靠尺和楔形塞尺检查金属保护层5mm防潮层10mm厚度预制块+5%用针刺入绝热层和用尺检查毡、席材料+8％填充品＋10%宽度膨胀缝5ｍm用尺检查2.绝热层施工

对于预制装配式绝热层，需一方面将保温材料预制成半圆或扇形块状瓦。装配前,管壁上需先涂两道防锈漆，再涂抹一层绝热材料。装配时，预制瓦横向接缝和纵向接缝应互相错开，内表面和接缝都用适当的填料填实或粘合。预制瓦外表面应用铁丝扎紧。

缠包式绝热层一般采用棉毡作绝热材料。施工时,先按照管子的外圆周长加上搭接宽度,把绝热材料剪成适当的条块,然后包缠在已涂刷过两道防锈漆的管子上。ﻫ此外，当绝热材料为散料时，对于可拆配件的绝热,宜采用填充式施工。对于外形不规则的管道支架部位可采用浇灌式施工。现场发泡的聚氨脂硬质泡沫塑料需采用喷涂式施工。ﻫ３．防潮层施工

保冷管道或地沟内的保温管道应有防潮层。防潮层的施工应在干燥的绝热层上进行。防潮层在管道连接支管及其它金属构件上的施工范围,应由绝热层边沿向外伸展出1５0ｍm或至垫木处,并予以封闭。防潮层应完整严密、厚度均匀,无气孔、鼓泡或开裂等缺陷。

４.保护层施工ﻫ凡绝热管道与附件必须设立保护层。无防潮层的绝热结构，保护层在绝热层外；有防潮层的绝热结构,保护层则在防潮层外。保护层的敷设,必须有助于防水、排水。保护层有下述几种型式。ﻫ1）铁皮或铝皮保护层。ﻫ一方面在绝热层或防潮层外紧贴一层石油沥青油毡,用铁丝捆扎平整,油毡接口处至少搭接50mm，水平管道接口尽也许朝下。铁(铝)皮展开长度,按绝热层或防潮层外径圆周加上搭接缝宽,下料后用压边机压边,再以滚圆机滚圆。将其紧贴在油毡外面,不得有脱壳或凸凹不平的现象。环向和纵向接口至少搭接5０mｍ。水平管路环向搭接缝宜顺管路坡向；纵向搭接缝宜置于管路两侧且接口朝下,避免雨水浸湿。接缝处应严密、平整,用手枪式电钻钻孔，自攻螺钉紧固。钻头或螺钉不得刺破防潮层,保护层端头应封闭。普通铁皮外表面应在除锈后刷红丹底漆一遍,刷醇酸磁漆两遍。如用镀锌铁皮和铝皮,一般可以不涂刷油漆,但有涂色规定者除外。

2）玻璃布保护层。ﻫ同样,也是一方面在绝热层或防潮层外紧贴一层石油沥青油毡,油毡外紧贴一层铁丝网,铁丝网接口处搭接长度应不小于75mｍ,并用铁丝绑扎平整。然后在铁丝网上涂覆湿沥青橡胶粉玛蹄脂，厚度约为2~3mm,要涂刷均匀，务必使铁丝网完整覆盖。ﻫ最后,再将按尺寸下料的玻璃布粘贴在玛蹄脂上。环向、纵向都要搭接，搭接长度不小于５0mm。

3)石棉水泥保护层

包扎方法基本和上述相同，不同的是,要在铁丝网外涂抹石棉水泥。涂抹时应注意使石棉水泥挤进网眼，把铁丝网完全覆盖。保护层抹面应分两次进行，表面应涂抹得平整、圆滑，端部棱角整齐，无显著裂纹。施工时抹灰用的抹子可用白铁皮制成与绝热结构外径相近的圆弧形瓦状，上面钉上木柄。ﻫﻫ第三节防腐与绝热施工质量控制

一、防腐施工质量控制ﻫ金属表面防腐层的质量也许会受到各种因素的影响,见表2-3-８。由此，防腐施工应作好如下几个方面的质量控制。ﻫ表2－3-8各种因素对防腐层质量的影响名称影响（%）表面预解决质量５０涂层厚度1９涂料种类5施工环境261.金属表面预解决的质量ﻫ钢管、容器等金属构筑物的使用寿命在很大限度上取决于防腐质量。防腐质量在很大限度上取决于防腐层与金属的粘结力,而这种粘结力又取决于金属表面预解决的质量。因此，金属表面预解决的质量是防腐质量的重要控制因素。

金属表面预解决的质量重要由两个因素决定:一是除锈等级(清洁度）,二是表面粗糙度（亦称锚纹深度）。若解决后的钢材表面清洁度不够,粗糙度不恰当，会严重影响防腐层与金属表面的粘结力。粗糙度应根据防腐层的种类、性质、厚度而定。粗糙度太大，不仅花费涂料,并且也许在齿形锚纹“波谷”载有空气，影响防腐层质量。对薄防腐层还也许出现刺破防腐层的“波峰”，破坏防腐层的完整性,引起腐蚀。

2.防腐层的厚度

防腐层应具有良好的绝缘性能，其厚度符合规定是达成工程所规定的绝缘性能的前提条件。由表2-4-8可见，防腐层的厚度对防腐层质量和金属构筑物寿命的影响因素占19％，具有相称大的比例。因此，在施工过程中,应保证不同形式、不同结构的防腐层厚度达成设计规定。ﻫ3.自然环境规定

当存在下列情况之一,且无有效防护措施时,不宜进行露天防腐作业。

1）雨天、雪天、风沙天。ﻫ2）风力达成5级以上。

３）相对温度大于85%。

如必须施工,应采用可靠措施,如采用防护棚。

ﻫ４.异型位置防腐层质量ﻫ异型位置是容易被忽略防腐层检查的位置,是防腐层的薄弱位置，应采用相应