去除铁锈的化学方法(6篇)
时间:2025-09-21
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关键词防腐;高锈蚀环境;施工经验
中图分类号TM6文献标识码A文章编号1674-6708(2011)49-0136-02
2010河南第一火电建设公司施工的斯里兰卡普特拉姆3×300mW燃煤电站一期工程,该电厂处海洋大气环境环境下,根据ISO12944的环境分类,此类环境属于C5-M(最高),腐蚀较为严重,设计标准中规定的参考防腐涂层体系就是环氧富锌做底漆,中间漆为环氧云铁中间漆,面漆为聚氨酯漆,总厚度不低于240µm,可满足不低于5年的耐久性要求,但是现场从设备、管道及钢结构等出现大面积的锈蚀,根据对斯里兰卡一期工程防腐的施工的总结和中船重工第七二五研究所专家的指导,对海边高腐蚀环境下锈蚀部位的处理和防腐施工的经验总结。
1分析原因
1)设备腐蚀现象:对于钢结构架,设备厂家在工厂制作时,多数厂家的基材处理未采取喷砂处理或未全部采用喷砂处理,处理等级不够,导致涂层附着力降低,同时,个别厂家的涂层体系也未完全按照设计要求涂装,甚至有些根本未涂底漆,而直接涂刷面漆。
(1)多数设备厂家的涂层厚度偏低,未能达到设计的涂层厚度要求,现场测量时,涂层厚度多数都在80µm~150µm,有的甚至更低,只有30µm,所以锈蚀非常严重;
(2)对于设备厂家外购构配件(例如:控制柜、配电箱、电机、阀门等),因为配件厂家制作多数都是标准件,对于涂层的防腐蚀并未做特殊处理,油漆的厚度和种类均未得到有效的控制,有的甚至直接涂刷了醇酸漆,所以,多数都无法满足海洋环境下的使用要求,腐蚀较为严重。
2)现场加工配制构件腐蚀
(1)现场钢结构、碳钢管道等现场喷砂防腐,在现场油漆施工过程中未严格按照油漆施工要求进行施工,如:温度、湿度、油漆配比及按照施工程序和质量要求进行施工等;
(2)喷砂防腐后构件在现场吊装及运输安装过程中对防腐构层进行了破坏,没有及时进行油漆修补,慢慢引起腐蚀。
3)现场特殊材料的腐蚀
现场的不锈钢管道及构件、镀锌构件等在现场也发生了大面积腐蚀现象,现场购置的特殊材料的材质不适合海边腐蚀性环境引起腐蚀现象的发生。
2锈蚀修补方案
2.1钢结构和设备主体
原有涂层体系与修补漆配套性的确定:补涂前需先进行涂层配套性的确定,可以在原有涂层上进行小面积的涂装试验,如果涂装环氧涂层经过一天后,涂层没有起皱、咬底等弊病,则可认为原有涂层可以和环氧涂料配套使用。
2.1.1表面处理
1)对于能够和环氧涂料良好配套的涂层体系,可进行机械打磨处理,处理等级应达到St2的要求,即原有涂层需牢固附着,无其他附着不牢的锈、氧化皮和其它污染物;
2)对于不能够和环氧涂料良好配套的涂层体系,建议进行全面的喷砂处理,去除全部原有涂层后才可进行修补涂装;
3)对于因结构复杂不易除锈的部位,可除去疏松浮锈,底漆采用带锈底漆进行涂装。
2.1.2修补涂层配套方案
方案一:喷砂处理-2道725L-H06-1厚浆环氧富锌底漆(100µm)-2道725L-H53-1厚浆环氧云铁防锈漆(140µm)-2道725L-S43-2脂肪族聚氨酯面漆(80µm)总厚度:320µm;
方案二:机械打磨处理-3道725L-H53-1超厚浆环氧云铁防锈漆(210µm)-2道725L-S43-2脂肪族聚氨酯面漆(80µm)总厚度:290µm;
方案三:除去疏松浮锈处理-2道725L-HL-38超粘附型长效防锈底漆(100µm)-2道725L-H53-1厚浆环氧云铁防锈漆(140µm)-2道725L-S43-2脂肪族聚氨酯面漆(80µm)总厚度:320µm.
2.2设备构配件(控制柜、配电箱和电机)
因构件外壳材质较薄,无法进行很好的处理,同时设备原有涂层多数为热喷塑,建议对锈蚀部分进行简单机械打磨后,采用以下方案进行防腐:除去疏松浮锈处理-2道725L-HL-38超粘附型长效防锈底漆(100µm)-2道725L-H53-1厚浆环氧云铁防锈漆(140µm)-2道725L-S43-2脂肪族聚氨酯面漆(80µm)总厚度:320µm。
2.3不锈钢件
对不锈钢表面进行整体打磨处理后,按以下方案处理:机械打磨处理―3道725L-H53-1超厚浆环氧云铁防锈漆(210µm)-2道725L-S43-2脂肪族聚氨酯面漆(80µm)总厚度:290µm。
2.4镀锌件
对表面进行整体打磨处理后,按以下方案处理:机械打磨处理-3道725L-H53-1超厚浆环氧云铁防锈漆(210µm)-2道725L-S43-2脂肪族聚氨酯面漆(80µm)总厚度:290µm。
2.5其它
螺栓和阀门等结构复杂构件,建议不再涂刷油漆,在简单打磨除去浮锈后,定期涂刷黄油等防锈油产品。
2.6法兰防腐
2.6.1法兰外表面防腐
用手工机械方法出去表面疏松浮锈,采用以下方案防腐:除去疏松浮锈处理-2道725L-HL-38超粘附型长效防锈底漆(100µm)-2道725L-H53-1厚浆环氧云铁防锈漆(140µm)-2道725L-S43-2脂肪族聚氨酯面漆(80µm)总厚度:320µm。
2.6.2法兰连接间隙防腐
1)表面处理及吹扫:用小型手动除锈工具除去法兰内表面浮锈,再用高压压缩空气吹扫浮锈;
2)涂料涂装:采用725L-HL-38超粘附型长效防锈底漆,涂装防锈底漆二遍(厚度100μm);
3)填充泥状防锈油:待涂料表干后,将泥状防锈油用专用工具填充法兰空隙至法兰外壁0.5cm处;
4)封闭:对泥状防锈油表面到法兰外壁的0.5cm空间,采用玻璃胶(或原子灰)填平法兰间隙进行封闭;
5)包覆:待玻璃胶(或原子灰)实干后,用聚乙烯防腐带缠绕法兰外壁一周进行包覆。
3二期工程防腐蚀的预防及控制
兰卡工程位于腐蚀性极强的海边,我们不能改变当地的气候环境但是我们可以从设计、材料使用合理性、施工、尽量隔离腐蚀环境等方面去控制,把腐蚀程度减少到最小。
1)从设计上:通过一期工程的经验,现场钢结构需要全部喷砂,当地喷砂所用材料为河沙(石英砂、铁砂购买不到),对底材的处理不是很彻底,实际上达不到Sa2.5级的要求,一期底漆设计为环氧富锌底漆,此种底漆对底材的要求非常严格,针对此情况,底漆可以改为环氧磷酸锌底漆、环氧云铁防锈漆等;在距离海边近且在海风直接吹到部位增加设计厚度。
2)从施工上:
(1)转变观念、提高意识、强化措施、加强控制、提高水平
提高施工人员的素质、转变以往的施工观念,管理人员加强监督和监管,制定适合现场的制度和措施,加强过程中的检查和控制,提高人为的环节的施工质量。
(2)施工方法控制:
①预处理前需先将工件表面的浮尘和油污除去,然后在进行打磨或喷砂处理;
②处理完毕的基材表面,应及时涂装底漆,以防止出现表面二次污染,涂装时需先对边角、焊缝等处进行预涂刷,预涂应尽可能的厚,特别是对于凹陷处更应注意涂严油漆,漆膜下不能留有任何的空气及杂质空穴,然后再进行整体涂装,每遍涂层均需进行预涂;在第一道底漆涂装配料时及稠度适当小一些,使油漆可以充分渗透基材表面;
③油漆配比要严格按照厂家提供的配比数据(重量比、体积比)进行,计量工具要齐备,保证所要涂刷油漆的配比质量;
④每道工序施工完后,尽可能的采取防护措施,确保每道涂层表面在下道涂层涂装前不被污染,特别是码头迎风部位,要防止表面结露,形成盐溶液;同时,尽可能的避免交叉作业,特别是在涂层尚未干燥前进行交叉作业;
⑤各级质监机构要健全,每级质监人员中要有专人进行涂层厚度的检测控制,原则上涂层不宜低于设计方案中的厚度;
⑥二期设备的采购,应有专人到设备厂家的制作现场进行涂层质量的监督和控制,重点应是基材处理、涂层厚度和构件边角焊缝位置的涂装;
⑦防腐构件在运输和安装过程中对涂层造成破坏的部分要及时进行修补,以免再次生锈;
⑧特殊材料(不锈钢、镀锌件等)选择符合当地气候条件的材质型号进行采购,避免现场的特殊材料的腐蚀。
在电厂中,设备及钢结构的锈蚀影响着电厂的美观,更重要的是影响着设备的使用寿命和运行的安全,尤其在海边这样高腐蚀性的气候环境下,必须下大力气控制和解决,避免为以后运行的安全留下隐患,也为新建电厂的顺利移交提供保障。
参考文献
关键词:化工实训;丝网填料;锈蚀;清洗
平顶山市工业学校化工实训基地建成于2009年,下设管路拆装、流体输送、传热、精馏、气体吸收、DCS控制、仪器分析、化工仿真等多个实训室,为化工实训教学的开展提供了基本保障。笔者多年来一直担任实训基地管理员,并承担管路拆装和气体吸收两个项目的实训教学任务。在从事气体吸收实训教学过程中,发现吸收塔气体吸收率有逐渐下降的趋势:2010年10月份,吸收塔气体吸收率为88%,2011年10月份,气体吸收率下降到47%。经过反复查找原因,确认吸收塔与解吸塔填料堵塞、锈蚀严重,气液间传质效率低下,导致气体吸收率下降严重,实验数据采集失去意义,已经不能保证实训教学的正常开展,填料必须进行彻底清洗。
1气体吸收与解吸实训装置及丝网填料
气体吸收与解吸装置是化工生产中的常见装置,吸收-解吸操作广泛地应用于混合气体的分离。我校气体吸收实训装置主要有吸收塔和解吸塔组成,两塔均为填料塔,主体塔节为有机玻璃制成,规格Φ100×1500mm。其中吸收塔采用不锈钢规整丝网填料,填料高度1500mm;解吸塔采用不锈钢散装丝网填料,填料高1500mm。实训操作以混合气体-水为物系,混合气体为二氧化碳含量为5%-20%的空气,吸收剂为清水;混合气体在塔内与吸收剂逆向接触完成传质过程,吸收富液进入解吸塔解吸,解吸后的贫液再进行循环吸收;气相色谱仪在线分析混合气体中二氧化碳的含量,计算吸收塔气体吸收率,验证填料的传质效果。
金属丝网填料是重要的高效精密型填料之一,具有比表面积大、孔隙率高、重量轻、压损小、气液接触充分、分离效率高等优点,在工业上得到了广泛的应用[1]。气体吸收实训装置采用不锈钢丝网填料是基于金属丝网填料的优点,同时考虑了填料的成本、耐用程度等因素。丝网填料在使用过程中对洁净度要求很高,流体杂质、油脂、金属氧化物等污物对其影响很大,容易导致填料传质效率下降,甚至完全失去功用,所以保证填料的洁净度和填料的清洗是化工实训中应该重点关注的问题。
2丝网填料清洗试验
2.1附着物成分的确定
为了确定填料附着物成分,拆卸解吸塔塔顶部件,取出少量散装环状丝网填料。从表观看,丝网上覆盖一层铁红色物质,可以部分擦除,但部分微孔堵塞严重。取填料样品放入18%盐酸溶液,能明显看到附着物发生酸解现象,溶液变成淡棕黄色,说明有氯化铁生成;10分钟后取出填料样品,呈现出不锈钢的光亮银白色,附着物已基本清除;反应后的盐酸溶液经过静置,容器底部有少许沉淀。通过以上试验验证了填料附着物为铁锈,并混有部分不溶于酸类的杂质。
2.2清洗液的确定
由于填料附着物含有酸解不溶物,从节约清洗成本角度出发,首先考虑采用水基清洗法去污。水基清洗去污是借助于表面活性剂的润湿、渗透、乳化、分散、增溶等性质来实现的[2]。水基清洗去污效率高,安全性能好,不腐蚀机件,成本低,不污染环境。丝网填料的水基清洗试验采用了普通的去污粉作清洗剂,质量分数控制在2%左右。将少量填料样品放入清洗液浸泡,并适度的搅拌和震荡,结果可去除大部分的附着物,为下一步的酸洗做好准备。
酸洗法是金属除锈最常用的方法之一,是将待除锈的工件放在酸洗液中浸泡,通过酸液和铁锈的反应来达到除锈的目的。丝网填料的除锈初步筛选了盐酸和醋酸作为酸洗液,并做了对比试验:将填料样品分别放入18%的盐酸和18%醋酸溶液中,10分钟后取出样品观察,铁锈均基本去除,盐酸除锈效果优于醋酸。由于醋酸比盐酸价格高的多,综合考虑除锈效果、清洗液成本、过腐蚀等因素,最终确定12%盐酸作为除锈酸洗液,并加入无毒、无异味的乌洛托品(六次甲基四胺)作为缓蚀剂。
3丝网填料清洗方案
3.1人员配备
由两名熟知实训设备操作和管理的老师负责填料清洗项目的总指挥,制定出切实可行的施工方案,然后报学校审批和备案。为了降低施工成本和锻炼学生的操作技能,施工人员全部由高年级学生组成。化工专业高年级学生已进行过管路拆装等项目的实训操作,具有设备拆装等基本技能。整个施工过程由老师现场指挥,操作人员必须穿工作服、戴安全帽和白手套,按规定进行各项施工操作。
3.2现场布置
为了保证两个填料塔的拆卸及安装、填料的存放及清洗,将实训车间整理出足够的空间,布置成洁净密闭的施工现场,以保障各项施工操作的顺利进行。
3.3设备拆解
塔设备拆解要严格按照预定方案和作业流程,拆卸下的设备部件需统一编号,以利于安装。整装丝网填料可适当卷曲,逐层取出,并作好编号,以保证回装次序。整个施工过程中,填料要轻拿轻放,尽量避免损坏,取出的填料应置于阴凉处,妥善存放。塔内的填料清完后,需认真清除塔壁及塔盘上存留的污垢和杂物。
3.4填料清洗
准备几个洁净的中型塑料容器,配制2%去污粉溶液作为水基清洗液,12%盐酸2%乌洛托品混合溶液作为酸洗液。按照水基清洗(去污)水洗酸洗(除锈)水洗晾干的流程操作。水基清洗先进行充分的浸泡;酸洗时10分钟即可取料,而且取出后的填料应迅速用水清洗,当除锈能力明显下降时,更换酸洗液;清洗时注意一定要进行人工填料晃动,将附着在填料表层及孔隙当中的附着物清除干净;操作时如果有液体溅到眼睛或皮肤应及时用清水冲洗;过程中用滤纸或白布进行填料表面随机擦拭检验,填料表面洁净率95%以上为合格,否则再进行重新清洗;洗净的填料应选择干净的专用场地妥善存放晾干。
3.5填料恢复
检查确认填料清洗合格并晾干后,在塔内按原状进行恢复,装填过程中应避免造成填料二次污染。设备全部安装到位后,对设备进行认真检查,按实训操作规程进行系统开车,检验填料的清洗效果。2012年5月份,气体吸收塔丝网填料首次拆塔清洗,回填后经实验测定,气体吸收率为85%,说明填料清洗方案可行,而且清洗效果显著。
3.6废料处理
施工完成后及时清理场地,恢复实训室原貌。酸洗废液收集后加入碳酸钠中和,经检验PH值约为7时,排入地下污水管网。
4丝网填料防堵防锈措施
丝网填料清洗后基本恢复了原有传质效果,通过分析填料附着物的成因,近两年的实训过程采取了必要的填料防堵防锈措施:首先是将化工实训中心的水源切换为市政自来水,提升实训用水的清洁度,减小水的硬度;再者每次实训结束,要求参训学生排干吸收塔和解吸塔塔釜残液,并打开吸收和解吸风机,用空气吹干丝网填料。这两项措施的有效执行,明显减缓了丝网填料堵塞、锈蚀的程度,基本保持了吸收塔气体吸收率的恒定。
参考文献
[1]兰昭洪.金属丝网波纹填料及其在化工生产中的应用[J].贵州化工,2005,01:13-14+33.
或者先将锅烧热,关火后用沾有食用醋的抹布,擦拭带有铁锈的部分,一般铁锈就能除去了。
还可以用猪油去除铁锈。将猪油放到热锅中,当锅内熬出油后,用油将锅内涂满即可。
铁锅容易生锈,除了因为它的化学性质活泼以外,同时与外界条件也有很大的关系。水分是使铁容易生锈的条件之一,铁锅在潮湿有氧的环境下容易生锈,当空气中的氧气一旦溶解在水里,就会使铁生锈。
预防铁锅生锈具体做法:1、铁锅用过之后,将铁锅悬挂于阴凉通风的地方,尽量避免阳光直射。
2、如果是长时间不适用铁锅,可以在铁锅上抹点油。或者煎肥猪肉,猪皮等东西,之后用柔软的抹布,或者丝瓜丝等洗锅,再将其悬挂于阴凉通风的地方。
防腐蚀除锈
在防腐蚀施工过程中,为确保材料表面能与防腐蚀层有机结合,必须对材料表面进行良好的防腐蚀作业,以实现防腐效果,现就常用表面除锈方法做一简述和比较,供大家参考。
一、物理除锈法
物理除锈是广泛采用的较为有效的除锈技术,它是采用冲击、摩擦或敲打等物理方法除去基本表面的氧化皮、铁锈、旧漆膜、焊渣等附着物,露出基体本色,要求较低的除锈方法可保留结合紧密的氧化皮等附着层。
物理除锈的方式很多,常用的有手动除锈、喷砂除锈、抛丸处理、高压水除锈。
(一)手动除锈
手工和动力工具除锈是人工手持钢丝刷、钢铲刀、砂布、废旧砂轮或使用各种电动工具、风动工具等打磨钢铁表面,除去铁锈、氧化皮、污物和旧涂层、电焊熔渣、焊疤、焊瘤和飞溅,最后用毛刷或压缩空气清楚表面的灰尘和污物。
手动除锈操作方便、应用灵活,受场地、环境的限制较少,可广泛应用于正在使用的设备、设施的除锈防腐处理,对于抛喷射除锈后工件因运输、焊接、安装而破坏的局部表面清理,以及现场管道连接部位,常应用手动除锈作为项目防腐施工的重要补充。
手动除锈工具,除钢丝刷、粗砂纸、刨刃外,还包括小型电动或风动机械,如手持式电动直向砂轮机、电动砂轮机、电动软轴砂轮机、角向磨光机、角向风动磨光机、电动针束除锈机。
(二)喷砂除锈
喷砂除锈是以压缩空气为动力,带动磨料通过专用的喷嘴,高速喷射于金属表面,达到清理的目的。
1、空气压缩机
空气压缩机是主要动力源,工作时,主要考虑把压缩空气和磨料的流量调整到最佳状态,使磨料达到足够的出口速度,以得到最佳清理效果。由于压缩空气于喷砂软管和接头等的摩擦,喷砂嘴处的压力要比压缩空气源的压力下降很多,在空气压缩机排气压力为0.7Mpa时,喷嘴处的工作压力通常只有0.5~0.55Mpa。因此,为提高工作效率,应选用压力较高的空气压缩机。但喷嘴压力不能过高,喷嘴工作压力如超过0.77Mpa,由于砂子颗粒冲出喷嘴时的运动速度不同,且钢材表面碰撞容易破碎,因而大大降低了清理效果。通常情况下空气压缩机的排气量在3m³/min、排气压力达到0.8Mpa时,即可配置一套容量约1m³的喷砂机。
2、喷砂机
喷砂机按其结构可分为两种。
(1)单室喷砂机。这种压送式喷砂机,在加料口设置自动封闭阀,在自动封闭阀圆锥体的外部衬有橡胶或加装橡胶垫圈,便于和加料口下部的喇叭口部分压紧,起密封作用。喷砂开始时,锥形封闭阀依靠压缩空气自动将加料口封住。喷砂结束或添加磨料时,磨料罐封闭阀自动下落。要求封闭阀动作灵活,封闭可靠。下凹式安装的顶部封头便于添加磨料,磨料罐体上设置有手孔,可以方便自动封闭阀的更换和罐内杂质的清理。适用的磨料包括石英铜炉渣、砂金属磨料等。
(2)连续加料双室喷砂机。与单室喷砂机相比,双室喷砂机将罐体分为上下两个工作室,上下工作室作为磨料的中间室,在上工作室加料时,下室自动封闭阀2关闭;向下工作室加料时,上室自动封闭阀1关闭,使上下室连成一体,上室中的重力自动加入下室,这样喷砂机就可以不停止喷砂工作而进行加砂,实现了连续操作,工作效率可提高近一倍。
3、喷砂除锈操作
(1)喷射除锈操作。喷射操作前检查喷砂机的所有阀门,均应处于正常状态。一切就绪后,首先用压缩空气喷一会儿,以驱走可能积聚在管道内的水分。
(2)现场施工安全措施:①喷砂工作时必须全身防护。②喷砂工必须穿戴具有空气分配器的头盔面罩防护服、厚手套和耳塞。③工作时应划清工作区与安全区。④清理曾储存易燃、易爆和有毒有害物品的容器。⑤作业前操作工应检查软管、接头、空气压缩机和喷砂机等。⑥在需要登高的场合,应配备脚手架和扶梯,喷砂软管要面定在垂直面上,以减轻喷砂工的劳动强度,当现场需要防止磨料飞溅时应搭建临时棚屋。⑦喷砂软管应能导走静电。⑧喷砂现场的脚手架必须有安全通道,并使清洁与检查的阻碍减小到最小限度。⑨喷砂现场的照明布置要有良好的可见度和均匀的照明度。⑩喷砂现场需配置雨棚和挡水板。
(3)高压水除锈
高压水除锈实质上是喷湿的发展。目前有两种方法:一种是高压水加砂,水压10Mpa或更低;另一种是单纯高压水流冲击,其工艺要求可达70Mpa。高压水清理除垢,除锈效果都很好。特别适用于不怕返锈的场合和重要设备的清理。但需要一套高压泵和高压管、喷枪,需要有高压设备维护使用的相关知识。
二、化学除锈法(又称酸洗除锈)
化学除锈,主要是采用无机稀酸溶液刷(喷)、浸泡锈蚀表面,对于钢铁而言,主要是用于溶解反应铁的氧化物(Fe3O4、Fe2O3、FeO),酸洗时需添加缓蚀剂,以保护钢铁基体,酸洗后及时进行碱液中和和钝化处理以避免出现二次锈蚀。化学除锈方法适用于小面积、平面或结构复杂的设备、部件除锈工程。
1、除锈剂种类
化学除锈主要是酸洗。配制除锈、除垢酸洗液,厂选用硫酸、盐酸、硝酸、磷酸和氢氟酸。氢氟酸溶解氧化物的能力强,且能溶解硅垢。为改善酸洗效果,有时把氢氟酸与盐酸或硝酸配成混酸进行酸洗作业。
2、除锈剂的性能
化学除锈时,除锈剂种类的选择取决于基本性质、垢物性质和酸剂的性质,除锈剂中起主要作用的是酸。带有锈蚀产物的金属工件浸于酸溶液中,在酸的作用下,锈蚀产物溶解,从而达到金属表面除锈的目的。
3、酸洗除锈的施工操作
酸洗除锈要求操作人员有一定的理论知识和较好的实践经验,操作人员的操作技能将直接影响酸洗质量。浸泡式酸洗操作过程:
(1)酸洗。①后的工件放入酸洗槽中,应将工件全部浸没。②空气阀,通入空气进行搅拌,去除附在工件表面的氢气,并使溶液不断循环,成分均匀,这样可缩短酸洗时间20%,降低酸耗7.5%,工件表面更光滑。③泡时间达到工艺规定的要(接183页)求时,从酸洗槽中取出工件,沥尽酸溶液。
(2)洗涤。洗涤应有两个水洗槽,分别为冷水清洗槽和热水洗涤槽,且必须是耐酸设备,至少应内衬防腐层。在冷水清洗槽中用冷水冲洗;在热水洗涤槽中用热水洗涤。
(3)中和与钝化。中和在弱碱液中进行,钝化在钝化液中进行。
三、火焰除锈法
利用火焰产生的高温,是金属表面的油脂、旧涂膜和有机物等燃烧炭化,并利用氧化皮、铁锈等于金属基体的膨胀系数的差异,使其开裂、拱起和剥落。火焰除锈适用于现场除锈,对于带有污垢的锈层的处理效果更好,它也常与高压水清理结合进行。在尿素厂房和尿素造粒塔的表面清理中,有时是不可缺少的一道工序。但在绝大多数金属表面除锈作业中,都不采用这种方法。因为火焰除锈并不彻底,粗糙度也低。有时,它可作为喷射处理的前提,采用火焰清理必须注意防火、防爆、防毒。
参考文献
[1]张清学、吕今强主编,腐蚀施工管理及施工技术.北京:化学工业出版社,2005
关键词:钢梁桥;施工;工艺
1.概况
兰新线K736+447处8-24m上钣、2-16m普通钢筋混凝土π型梁桥,修建于1956年,钢梁最近涂装年度为1992年,由于常年运行,钢梁上缘底漆老化,表面涂装材料粉化脱落严重,造成梁体表面锈蚀严重,严重影响人身及行车安全,我段采用钢梁大面积喷砂除锈及涂装对钢梁锈蚀进行整治。
2.喷砂除锈的施工工艺
2.1湿喷法处理钢梁锈蚀
湿喷砂即水喷砂,我段采用了法赫多功能养桥机进行湿喷砂除锈,利用水压将砂粒送至专用喷嘴,并将砂粒喷出,借助水的压力及砂粒的冲击和磨擦,将旧漆膜、污垢、铁锈、氧化皮全部去除。
2.1.1喷砂选用材料及技术条件
喷砂用的砂子以洁净干燥、成锐角颗粒的石英砂为最好,且粒径为0.2-2mm,此种砂在喷射时尘雾少且效率高。水源应选用洁净的生活用水,以减少喷砂头的损耗。
2.1.2喷砂除锈施工工序
在喷砂前应先检查机具性能是否良好、联结是否牢固,并将喷砂材料备足拉运至桥头堆放整齐,喷砂时养桥机压力需在300Mp以上,钢梁喷砂顺序一般应自上而下,由一端向另一端推进,以减少干扰。对杆件喷砂时应先喷角落及窄缝处,后喷宽敞部分;先喷边缘后喷中央;先喷铆钉后喷平面。湿喷法的清理等级应达到Sa2.5级,即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状的轻微色斑。
2.1.3湿喷砂法的优缺点
湿喷砂法除锈优点:能消除矽尘对环境的污染和人体的危害;除锈所用的粒砂用量较干喷省,原因为湿喷除锈是利用水和沙粒的共同作用进行除锈,而干喷只单纯利用砂粒的冲力及磨擦力达到除锈目的;机具安全可靠,危险系数较少,搬运方便、使用灵活,占用施工场地较干喷小。
湿喷砂法除锈缺点:湿喷除锈程度较干喷低;工件易于磨损;湿喷除锈后钢梁表面易生锈,需进行二次除锈方可进行涂装,增加了工时,降低了除锈效率。
2.1.4湿喷砂法的改进方法
湿喷砂法的主要缺点是除锈后钢梁容易生锈,必须进行二次除锈,为了解决此项不足,我们在进行施工时总结了两种改进方法:
(1)加防锈剂法。喷砂时可在水中加入少量的防锈剂,使金属表面钝化,保持短期内不生锈。防锈剂的选用及用量:0.6%碳酸钠及0.5%-3%的亚硝酸钠。
(2)喷涂除锈防锈一体漆。钢梁生锈后用除锈防锈一体漆直接喷涂于钢梁表面,使其与锈蚀物反应形成一种保护漆膜,油漆干后漆膜厚度为65μm,由于单层漆膜厚度较普通红丹防锈底漆厚,所用使用时只需喷涂2道即可。
我们在施工时将红丹酚醛防锈底漆和除锈防锈一体漆进行了一次对比试验,发现除锈防锈一体漆用量较少,可兼容其他中间漆及面漆,且除锈防锈一步到位,提高了工作效率并能节约成本。
2.2干喷法处理钢梁锈蚀
干喷沙法应用较广且除锈彻底,其施工工序及技术标准如下:
2.2.1干喷法施工材料、工序及技术标准
干喷使用机具主要有空气压缩机、贮风桶、喷砂器、喷砂桶、压力表等。使用材料为粒径0.5-2.5mm石英砂。在施工前应先将筛选过的石英砂装满喷砂桶中,联结好管路及喷砂机具,检查其性能是否良好,连接是否牢固。在风压达到0.4MPa以上时,应先打开喷砂器风阀,再开砂阀即可进行喷砂作业。喷砂完毕应先闭砂阀再闭风阀以防堵塞。喷砂顺序与湿喷法一致,喷嘴与钢料表面距离以150-250mm、喷射角45°-80°为宜,移动速度均匀。
2.2.2干喷法清理等级及质量要求
(1)钢梁表面无残留的旧漆膜、氧化皮及锈痕。各种残留物的面积不超过整个钢表面面积的5%,其外观达到Sa2.5级清理标准。
(2)角落、铆钉头边、板束的缝隙处所的污垢、锈蚀清理干净。
(3)钢梁表面无损伤。
2.2.3干喷砂法安全注意事项
(1)在2m以上作业应系好安全带或设有安全网。
(2)喷砂人员在开喷前,要穿好工作服,戴好手套,防护头罩内接通输送新鲜空气的管路,喷砂衣要密闭,衣内砂尘在空气里不超过2mg/m3。
(3)喷砂时,喷嘴不准对人、车、畜等。
(4)在桥上喷砂时应设专人防护,来车及时关闭砂风阀,停止作业。
(5)不准带风修理喷砂设备或更换零件。
(6)喷砂胶管要避免弯折过剧,同时要经常检查防止管壁磨损过薄引起爆炸。
(7)压力容器、压力表、安全阀等应按规定进行检试,合格后才准许使用。
(8)各种机具、风砂管路都不能侵入限界。
2.2.4劳动组织及效率
(1)劳动组织:筛砂1-2人,运砂1-2人,装砂及操作喷砂器1人,空压机司机1人,梁体喷砂9-10人,共计13-16人
(2)效率:钢梁喷砂除锈综合效率约为30O/h。
2.2.5干喷砂工艺的优缺点及改进办法
(1)干喷法钢梁除锈,优点:除锈彻底;除锈后将钢梁表面尘埃和积砂清除干净可直接进行涂装不需要二次除锈,效率高;机具配件容易更换及维修。缺点:尘埃对人体的危害及环境的污染较大;对粒砂的消耗量较湿喷大。
(2)改进方法:要求施工人员要在喷砂时带好防护头罩,备足氧气并确保防护头罩内输送氧气的管路畅通;喷砂距离控制得当,提高沙粒的利用率减少消耗。
3.两种喷砂工艺的应用
根据喷砂除锈的工作量大小及施工环境的不同可采用不同的除锈方法。在此次钢梁桥大修中我们总结出:①如果设备离市区较近、水源采集方便、工作量较小且施工场地较小时,考虑到为了减少环境的污染及人体的危害应最好选用湿喷法。②如果设备离市区较远、水源采集不便、喷砂工作量较大、喷砂难度系数较大且施工场地宽裕时应最好选用干喷法。
4.结束语
了解各个喷砂工艺的技术特点,分析比较彼此的优缺点,掌握喷砂除锈的施工工序及方法,根据不同的施工情况选用不同的喷砂工艺,是保证施工顺利进行的有利因素。同时,也为今后类似施工提供依据及经验。
参考文献:
[1]高鹤江.铁路桥隧养护简明手册.中国铁道出版社,1984.北京
[2]王磊.铁路工务桥隧知识技能读本.中国铁道出版社,2002.北京
[3]铁路桥涵施工规范.中国铁道出版社,2002.北京
关键词:化学实验创新能力探究意识
化学是一门以实验为基础的自然学科,化学实验教学不仅可以培养学生的科学态度,训练学生科学方法,提高学生素质,而且对培养学生的规范性、探索性和创造性有着重要作用,所以在化学教学中,应充分挖掘实验的创新内容,有意识引导和设计学生的创造活动,培养创造思维,发掘他们的创新意识。
1、利用研究性实验,培养学生的创新能力。创新思维是多种思维的综合表现。设计实验创新探索过程,就是在重视训练常规思维的同时,更重视培养创新思维,使学生能善于发现问题并能从新的观点、新的角度寻找新的解决问题的途径,即善于多解、求异、求新,富有灵活性、新颖性、创造性。通过引导学生根据实验目的和原理自行设计实验,独立完成有关实验,不但可以有效地培养、锻炼他们的实验能力,并在实验操作过程中,使他们创造性思维得以发展,培养创造能力。在教学中要加强实验设计能力的培养,要放开手脚,让学生独立设计实验。对于难度大、研究性较强的实验,教师可进行必要的指导或与学生共同设计。在平时课堂教学中还可以运用假说的方法,引导学生设计实验,刺激和保持学生对化学的兴趣和注意力,帮助他们加深对新教材的领会,促进他们科学创新思维的发展,使学生掌握知道科学地获取知识的方法。例如:在讲铁的生锈时,为了揭示生锈的原因,首先启发学生思考铁生锈的各种情况,如放在潮湿的地方的铁制品很容易生锈,但放在干燥的地方的铁制品却不是很容易生锈;在空气中的铁制品很容易生锈,但涂了油漆的或镀上了一些不易生锈的金属后的铁制品却不太容易生锈。为什么会出现这种现象?铁生锈到底与哪些因素有关?正当学生感到疑惑的时候,再经过引导或让学生讨论,可以提出下述三个假说:
(1)铁器生锈是因为和空气接触,铁和空气中的氧气化合;
(2)生锈是因为水分子的存在,水和铁起了化学变化:
(3)生锈是水和空气对铁共同作用的结果。
然后引导学生推论:如果第一个假说正确,则铁生锈仅和氧气有关,铁在干燥空气中就能生锈;如果第二个假说正确,则铁在水中并和空气隔绝就能生锈;如果第三个假说正确,则必须在既有空气又有水分的条件下铁才能生锈。在此基础上,再引导学生来设计实验。综上所述,培养学生创新能力应该从化学实验训练入手,让学生充分感受和体验实验的价值和作用,不断地提高实验方案设计能力,着力促进实验探究能力的发展,使学生在过程体验中获得研究方法和实验能力的发展,获得情感态度和价值观的提升,从而提高学生的创新能力。
2、重视课堂上学生的质疑内容,培养探究意识。学生求知欲强,在学生课堂实验的过程中会不断遇到这样或那样的疑问,这类疑问的解决直接影响到学生对问题本质的认识和新知识结构的建立,而且有新意的质疑是学生积极探索的内部动力,是学生认知水平的体现。所以,实验课堂上要尽可能地给学生多点思考问题的时间。对实验中的反常现象要耐心解释,并鼓励自主探究。每个人对学习内容都有不同的体验和独立思考后的不同见解,“我认为”,“我可以这样”,“我还可以这样”……与他人不同的即是创新的“闪光点”。正确对待学生的“傻问题、怪想法”,要通过学生的这些“幼稚”想法看到其背后的无穷创新“潜力”。例如:鉴别浓硫酸和水,学生可通过讨论得到多种方法,①物理方法―溶解、称重;②化学方法―氯化钡溶液、腐蚀性。
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