中華人民共和國煤炭行業標準 MT/T 5017—2009 替代MT/T 5017—96
煤礦井筒裝備防腐蝕技術規範 Technical specification of anti-corrosion for equipment of shaft in coal mine
2009-××-××發布 2009-××-××實施
前 言 根據國家安全生產監督管理總局、國家煤礦安全監察局《關於下達2008年製修訂煤炭行業標準項目計劃的通知》(安監總政法[2008]145號)的要求,修訂《煤礦立井井筒裝備防腐蝕技術規範》(MT/T 5017—96)。 本規範共分5章13節88條和3個附錄。主要技術內容有: —塗層體係的設計要求; —施工過程中的材料、工藝、安全及環境的要求; —防腐蝕質量的檢查和驗收。 本次修訂的主要內容有: —增加了長效防腐、重防腐、普通防腐的概念,對管道內壁、緊固件、埋件、木構件的防腐蝕提出要求; —增加了術語; —增加了對施工單位和個人的資質要求,對施工安全提出更高的要求; —修改了噴砂(拋丸)的壓縮空氣壓力值、磨料的粒徑和種類,增加了噴砂(拋丸)除鏽工藝參數; —增加了熱噴塗施工工藝參數,對熱噴塗和熱浸鍍鋅的原材料提出了要求; —增加了表麵預處理的檢查、驗收方法。 本規範批準部門:國家安全生產監督管理總局、國家煤礦安全監察局 本規範主持機構:中國煤炭建設協會 本規範解釋部門:中國煤炭建設協會 本規範主編單位:中煤第三建設(集團)公司 本規範參編單位:中煤第一建設公司 中煤第五建設公司 煤炭工業合肥設計研究院 江蘇省防腐安裝工程公司 本規範主要起草人: 目 次 1 總則 2 術語 3 設計 3.1 一般規定 3.2 表麵預處理 3.3 金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層 3.4 塗料保護層 4 施工 4.1 一般規定 4.2 表麵預處理 4.3 金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層 4.4 塗料保護層 4.5 防腐維護、維修 5 檢查與驗收 5.1 一般規定 5.2 表麵預處理 5.3 金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層 5.4 塗料保護層 附錄A:煤礦井筒裝備常用防腐蝕施工設計 附錄B:煤礦井筒裝備常用的防腐蝕塗料、耐蝕材料 附錄C:金屬表麵預處理等級 附:條文說明
Contents 1 General 2 Terms and definitions3 Design 3.1 General provisions 3.2 Surface preparation 3.3 Thermally sprayed metallic coating and hot-dip galvanized coating 3.4 Protective paint coating 4 Construction 4.1 General provisions 4.2 Surface preparation 4.3 Thermally sprayed metallic coating and hot-dip galvanized coating 4.4 Protective paint coating 4.5 Anti-corrosion maintenance, repair 5 Inspection and Acceptance 5.1 General provisions 5.2 Surface preparation 5.3 Thermally sprayed metallic coating and hot-dip galvanized coating 5.4 Protective paint coating Appendix A: Anti-corrosion coatings system design commonly applied to equipment of shaft in coal mine Appendix B: Protective paints and Corrosion-resistant materials commonly applied to equipment of shaft in coal mineAppendix C: Metal surface preparation levels By-laws: Provisions
1 總 則 1.0.1 為了保證煤礦井筒裝備的防腐蝕質量,延長其使用壽命, 減少因腐蝕而帶來的損失,在煤礦井筒裝備的防腐蝕設計、施工、檢查與驗收過程中統一技術要求,特製定本規範。 1.0.2 本規範適用於新建、擴建、改建和維護的煤礦井筒裝備的防腐蝕設計、施工、檢查與驗收。煤礦鋼結構井架、管路及其它鋼結構件的防腐蝕可按照執行。 1.0.3 煤礦井筒裝備應采用防腐蝕措施或選擇耐腐蝕材料製造。 1.0.4 煤礦井筒裝備防腐蝕應從實際出發,合理設計、規範施工、嚴格檢查與驗收。 1.0.5引用標準如下,凡未注明日期的引用標準,其最新版本適用於本規範。 GB/T 5210 色漆和清漆 拉開法附著力試驗 GB/T 8642 熱噴塗抗拉結合強度的測定 GB/T 8923 塗裝前鋼材表麵鏽蝕等級和除鏽等級 GB/T 9286 色漆和清漆 漆膜的劃格試驗 GB/T 9793 金屬和其它無機覆蓋層 熱噴塗 鋅、鋁及其合金 GB/T 11373 熱噴塗金屬件表麵預處理通則 GB/T 11374 熱噴塗塗層厚度的無損測量方法 GB 11375 金屬和其他無機覆蓋層 熱噴塗 操作安全 GB/T 12608 熱噴塗 火焰和電弧噴塗用線材、棒材和芯材分類和供貨技術條件 GB/T 13288 塗裝前鋼材表麵粗糙度等級的評定(比較試塊法) GB/T 13452.2 色漆和清漆 漆膜厚度的測定 GB/T 13912 金屬覆蓋層 鋼鐵製件熱浸鍍鋅層技術要求及試驗方法 GB/T 19355 鋼鐵結構耐腐蝕防護 鋅和鋁覆蓋層 指南 HGJ 229 工業設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規範 HG/T 3668 富鋅底漆 GB 12942 塗裝作業安全規程 有限空間作業安全技術要求 GB 6514 塗裝作業安全規程塗漆工藝安全及其通風淨化 GB/T 1447玻璃纖維增強塑料拉伸性能試驗方法 GB/T 1448玻璃纖維增強塑料壓縮性能試驗方法 GB/T 1449玻璃纖維增強塑料彎曲性能試驗方法 GB/T 1451玻璃纖維增強塑料衝擊性能試驗方法 GB/T 8237玻璃纖維增強塑料(玻璃鋼)用液體不飽和聚酯樹脂 GB 16413 煤礦井下用玻璃鋼製品安全性能檢驗規範 1.0.6 煤礦井筒裝備防腐蝕設計和施工除執行本技術規範的規定外,尚應符合國家現行的有關標準的規定。
2 術 語 2.0.1 表麵預處理 Surface preparation 為提高防護塗層的質量,在防腐塗裝前,需采取適當措施和工藝清除工件表麵的鏽蝕、氧化皮和各種汙物,或轉化成穩定的形式,稱表麵預處理。 2.0.2 粗糙度 Roughness 表麵預處理後工件表麵的粗糙程度,用RZ表示:即在取樣長度內,5個最大的輪廓峰高的平均值和5個最大的輪廓穀深的平均值之和。 2.0.3 清潔度 Cleanliness 金屬防腐蝕表麵預處理清理的等級。 2.0.4 酸洗除鏽 Pickling derusting 利用酸溶液與金屬層發生化學反應而除去金屬表麵鏽蝕、氧化皮的表麵預處理方法。 2.0.5 鈍化處理 Passivation 酸洗後的工件需立即放入含有氧化劑和成膜物質的堿性溶液中,中和除去殘酸,並在工件表麵生成一層保護膜,可防止工件發生二次鏽蝕。 2.0.6 金屬熱噴塗 Metallic thermal spraying 利用不同的熱源來加熱各種被噴塗的材料至熔融狀態,並借助於霧化氣流的加速使其形成“微粒霧流”高速噴射到經過表麵預處理的工件上,形成與基體緊密結合的堆積狀噴塗層。 2.0.7 封閉塗料 Sealing coat 用以滲入、填充金屬噴塗層孔隙並起到封閉作用的塗料。 2.0.8 熱浸鍍鋅層 hot-dip galvanized layer 采用熱浸鍍鋅方法在構件表麵上獲得的鋅和(或)鋅-鐵合金鍍層。 2.0.9磷化處理 phosphatizing treatment 使工件表麵獲得一層磷酸鹽薄膜的表麵處理工藝,磷化膜與基體結合牢固、多孔,適於作塗料的底層。 2.0.10防腐塗料 Anti-corrosion coatings 是指一係列塗在基體表麵上能防止或延緩構件腐蝕的塗料。 2.0.11 氫脆 Hydrogen embrittlement 在酸洗除鏽過程中,由於滲入金屬內部氫的作用而使金屬材料機械性能下降的現象叫氫脆。 2.0.12 塗層附著力 Coating adhesion 指保護塗層在被塗物體表麵的粘結力,它直接關係到塗層的使用壽命和防護效果。 2.0.13玻璃鋼複合材料 FRP composite materials 以鋼結構為基本骨架,以合成樹脂為粘結劑,玻璃纖維及其製品為增強材料,按不同的配方及成型方法而製成的玻璃鋼包覆鋼結構的材料。 2.0.14 富鋅底漆 Zinc-rich primer 富鋅底漆可分為有機富鋅底漆和無機富鋅底漆兩大類,有機富鋅底漆一般是采用環氧樹脂、氯化橡膠和聚氨酯等作粘合劑,無機富鋅一般以矽酸鹽或矽酸酯作粘合劑。富鋅底漆性能指標應符合HG/T 3668的要求。 2.0.15 長效防腐 Long-lasting anti-corrosion 指防腐蝕使用年限在20年以上,采用複合塗層的防腐體係。常用的長效防腐體係采用熱噴塗金屬塗層外加封閉塗層的複合塗層。熱噴塗金屬塗層主要有熱噴塗鋅、鋁及其合金塗層,封閉塗層包括封閉底層、中間層和麵層。 2.0.16重防腐 Heavy anti-corrosion 防腐塗層使用年限在10年以上的塗層體係。厚膜化是重防腐塗層的重要標誌,重防腐塗層幹膜厚度一般在200μm以上。 2.0.17普通防腐 General corrosion 使用年限在5年以內,采用底-麵複合塗層的防腐塗層體係,塗層幹膜厚度一般在150μm以下。
3 設 計 3.1一般規定 3.1.1 煤礦井筒裝備防腐蝕設計應由設計單位根據井筒水質的PH值、陰陽離子類型及含量、礦井設計服務年限等因素提出技術可行、安全可靠、經濟合理的防腐蝕設計方案。 3.1.2 根據礦井的實際條件,可選擇長效防腐塗層、重防腐塗層、普通防腐塗層或熱浸鍍鋅層。煤礦井筒裝備常用防腐蝕施工設計見附錄A。 3.1.3 防腐蝕設計應編製設計說明,技術指標應明確。 3.1.4 煤礦井筒裝備常用的防腐蝕塗料、耐蝕材料見附錄B。 3.1.5 緊固件的選擇應根據所連接構件的使用年限提出防腐蝕技術要求。 3.1.6有抗衝耐磨要求的壓力管道內壁,應選用耐水性和耐磨性良好的塗層體係。 3.1.7埋件外露及延伸到埋入麵20mm部分應采用與埋件相連的構件相近使用壽命的防腐蝕塗層設計。 3.1.8木質構件宜采用防腐木製作,如采用普通木材應進行防腐蝕處理。
3.2表麵預處理 3.2.1 構件在塗裝前應按照規範要求進行表麵預處理。 3.2.2 設計文件應明確規定表麵預處理清潔度和表麵粗糙度級別。 3.2.3 表麵預處理應采用噴砂(拋丸)處理或酸洗除鏽、鈍化處理。 3.2.4 表麵預處理的技術要求:塗料塗裝前鋼材在噴砂(拋丸)處理後基體金屬的表麵清潔度應達到GB/T 8923中規定的Sa2.5級,熱噴塗應達到Sa3級,其粗糙度應達到Rz 25~100μm(或Ry 100-150μm);化學除鏽質量達到Pi標準。現場焊縫和局部缺陷表麵處理時, 應達到St3級。金屬表麵預處理等級見附錄C。 3.2.5井筒裝備進行防腐維護時,宜徹底清除鬆動的舊塗料塗層和鏽蝕的金屬塗層,完好的塗層可予以保留。 3.3金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層 3.3.1 設計使用年限在20年以上,應采用長效防腐塗層體係。長效防腐塗層體係及最小塗層厚度見附錄表A.1。 3.3.2 金屬熱噴塗適用範圍:噴鋅塗層適用於PH值為6~12水質條件的礦井;噴鋁塗層適用於PH值為3~9水質條件的礦井;鋅、鋁合金塗層適用於PH值為6~8中性環境的礦井。金屬熱噴塗層的設計也可按照GB/T 19355標準執行。 3.3.3熱浸鍍鋅塗層體係及最小塗層厚度見附錄表A.2。 3.4塗料保護層 3.4.1 井筒裝備防腐蝕設計使用年限在10年以上,可采用重防腐塗層體係。重防腐塗層體係及最小塗層厚度見附錄表A.3。 3.4.2 重防腐塗層體係由底漆、中間漆和麵漆組成。底漆應具備良好的附著力和防鏽性能。中間漆應具備屏蔽性能且能與底漆、麵漆結合良好。麵漆應具有良好的耐候性和耐水性。 3.4.3易維護的鋼構件可采用普通防腐塗層體係。普通防腐塗層體係及最小塗層厚度見附錄表A.4。 3.4.4 塗料保護層適用範圍:環氧類塗料適用於PH值為6~12水質條件的礦井, 氯化橡膠類塗料適用於PH值為3~9水質條件和含鹽類高的礦井, 丙烯酸聚氨酯麵漆、氟碳麵漆適用於大氣環境。
4 施 工 4.1一般規定 4.1.1 防腐蝕工程應根據防腐蝕設計要求編製防腐蝕施工組織設計,應明確施工工藝,控製施工質量。 4.1.2 為了保證防腐蝕施工質量,施工單位應具有相應的防腐蝕施工資質,操作人員應持證上崗,施工前應對參加施工人員進行技術交底。 4.1.3 在施工期間,應按照國家的有關規定,對參加施工的有關人員發放必要的勞動保護用品。施工人員要定期體檢,不適應防腐蝕工作的人員應及時調換。 4.1.4 施工現場不得堆放易燃、易爆物品、嚴禁吸煙,不得將食物、飲料等帶入施工現場。存放塗料、溶劑及其他防腐蝕材料的場所應符合國家有關規定,應備有消防器材,並安排專人管理。 4.1.5 熱噴塗操作安全執行GB 11375的規定;熱浸鍍鋅操作安全執行GB/T 13912的規定;塗漆工藝安全及通風淨化應執行GB 6514的規定,在有限空間內進行塗裝作業的安全防護應執行GB 12942的規定。 4.1.6 防腐蝕施工所用的檢測器具應由具備相應資格的部門檢定合格並在有效期內。 4.1.7 防腐蝕施工所用的原材料應符合質量要求,具有產品合格證,並在其有效期內使用。 4.1.8 井筒裝備構件的防腐蝕工作宜在廠內進行,如在現場施工,應滿足防腐蝕工藝的要求。工作環境的空氣相對濕度應低於85%,鋼結構表麵溫度不低於露點以上3℃。露點測定采用幹濕溫度計或露點儀。陰雨天或潮濕空氣及含鹽霧氣下施工作業,應在室內或工棚內進行。如塗料說明書另有規定時,則應按其要求施工。 4.1.9 防腐蝕施工應采取適當的環境保護措施,符合環保的相關規定。 4.1.10防腐蝕處理後的構件,在存放、運輸、安裝過程中,應采取防護措施保護塗層,防止碰、撞等損傷,如有損傷應及時處理,並達到質量要求。
4.2表麵預處理 4.2.1構件在噴砂(拋丸)除鏽、酸洗之前應進行表麵清理: 1 清除表麵的焊渣、焊瘤、飛濺等附著物。 2 用汽油或金屬清洗劑去除工件表麵的油汙,對於構件表麵小麵積油汙用汽油擦幹淨即可,對於表麵的大麵積油汙,必須用金屬清洗劑和硬毛刷反複擦洗,直到去除油汙並用清水衝幹淨為止,並應做幹燥處理。 3 用磨光機打磨構件所有切割棱邊角,以提高棱邊處的塗層結合力。 4.2.2 采用噴砂(拋丸)除鏽工藝時,應符合下列規定: 1 噴砂(拋丸)除鏽宜采用0.4~0.8MPa的壓縮空氣作動力。噴射磨料宜選用0.3~3.0mm粒徑的質地堅硬有棱角的磨料。(金屬磨料有鑄鐵砂、鑄鋼砂、鑄鋼丸、鋼絲段;天然非金屬磨料有石英砂、石榴砂、十字石、橄欖石砂;合成非金屬磨料有煉鐵爐渣、精銅煉渣、氧化鋁熔渣等)磨料選擇應根據構件表麵鏽蝕程度、塗層體係來選用。壓縮空氣和磨料應幹燥清潔。 2 噴嘴與被噴射構件表麵的距離一般為100~300mm;噴射方向與被噴射構件表麵法線之間的夾角以0°~30°為宜。 3 噴砂後工件表麵應用幹燥壓縮空氣吹淨,宜在4小時之內進行塗刷底漆或熱噴塗,當構件表麵返鏽時應重新處理。 4.2.3熱噴塗的表麵預處理除遵照以上規定外,還應執行GB/T 11373的有關規定。 4.2.4 采用酸洗除鏽、鈍化處理工藝時,應符合下列規定: 1 經酸洗後的金屬表麵,應及時進行中和、鈍化處理。酸洗除鏽的工藝流程:酸洗→水清洗→中和鈍化→晾幹。 2 酸洗液應按規定配方和順序配製,稱量準確。配製時,邊攪拌邊將酸液慢慢倒入水中,嚴禁將水直接倒入酸內。在酸洗、鈍化過程中,應定期測定酸洗液和鈍化液的濃度,並及時作相應的補充和調整。 3 酸洗時間應根據工件表麵鏽蝕情況確定,直至鏽蝕徹底除淨,符合設計要求,並應防止工件過蝕和氫脆。 4 酸洗廢液應妥善處理,排放符合環境保護的規定。 4.2.5 塗層缺陷的局部處理及生產礦井維護應采用動力工具除鏽。 4.2.6 在工地焊縫兩側各100~150mm寬度內宜先塗裝不影響焊接性能的底漆,厚度20μm左右。安裝後,應按與構件相同技術要求對預留區域重新進行表麵預處理。 4.3金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層 4.3.1 金屬熱噴塗材料的種類、規格、質量要求應符合GB/T 12608標準的規定。 4.3.2 金屬熱噴塗所用的壓縮空氣應幹燥、潔淨,壓力不應小於0.4MPa;噴嘴與基體表麵的距離宜為100~250mm;噴槍應盡可能與基體表麵垂直;噴槍的移動速度應均勻,以一次噴塗厚度達到50~80μm為宜;同一層內相鄰噴塗帶之間應有1/3的重疊寬度,各噴塗層之間的噴槍走向應相互垂直,交叉覆蓋。 4.3.3 熱噴塗厚度應符合設計要求,塗層外觀平整致密,結合狀態良好。 4.3.4 首道封閉塗料的施工應在熱噴塗檢查合格後及時進行,宜采用刷塗或噴塗方式施工。 4.3.5 熱浸鍍鋅層施工時應執行GB/T 13912的規定並符合下列要求: 1 熱浸鍍鋅層厚度應達到設計要求。 2 熱浸鍍鋅應在構件酸洗、鈍化合格後進行,鋅池加熱應保持均勻,溫度符合工藝要求。 3 熱浸鍍鋅層出現漏鍍、裂紋等缺陷時,應在大於缺陷三倍的麵積內進行表麵處理,再噴塗相應的金屬層,直至質量達到設計要求。 4.3.6工地焊縫兩側各100~150mm寬度表麵預處理合格後按與構件相同或相近的技術要求對預留區域進行金屬熱噴塗。 4.4塗料保護層 4.4.1塗料應有材質證明,包括產品合格證、檢驗報告和含有工藝參數(密度、固體含量、表幹時間、實幹時間、理論塗布量等)的產品說明書等資料。 4.4.2構成塗層係統的所用塗料宜選用同一生產廠家產品,配套使用;不同廠家的塗料配套使用時,應進行配套試驗並證明其性能滿足要求。 4.4.3塗料塗裝前,應先進行試塗,單組份塗料使用時應攪拌均勻,多組分塗料按塗料說明書配合比混合後應充分熟化,不得存在粒塊狀物質。4.4.4在進行塗裝施工時,每塗一道都應進行質量檢查。如發現塗層有針孔、氣泡、流淌、漏塗等缺陷和損傷,在下一道塗裝之前,應采取補救措施。 4.4.5工地焊縫兩側各100~150mm寬度表麵預處理合格後按與構件相同的技術要求對預留區域進行塗裝。 4.4.6 塗裝方法應根據塗料的物理性能、施工條件和被塗結構的形狀進行選擇。 4.4.7多道塗層的刷塗,應按照塗料的固化時間為每道塗層安排適宜的間隔時間,以保證每道塗層的固化、幹燥。塗料開桶取料後,應立即密封保存。施工工具應保持幹淨,用後應及時清洗。 4.4.8塗層的刷塗應在清潔、通風良好的場所進行。風沙、雨霧、雪天不得在室外施工。夏季施工應嚴防曝曬。 4.4.9井筒裝備每層安裝後,焊縫及塗層損壞處應及時進行防腐蝕處理,通常采取塗刷一道幹濕兩用防鏽底漆和兩道幹濕兩用防鏽麵漆,塗層總厚度不應小於150μm。 4.5防腐蝕維護、維修 4.5.1井筒裝備防腐蝕維護,每年至少檢查一次。如出現塗層脫落、局部破損等情況,應製定防腐蝕維修方案,並符合下列規定: 1 施工前應編製施工措施,製定安全應急預案,做好安全防護工作。 2 采用高壓水或動力工具,清除塗層表麵的煤塵、重鏽和鬆動的舊塗層,並用水衝洗幹淨。 3 通常塗刷一道幹濕兩用防鏽底漆,兩道幹濕兩用防鏽麵漆,其時間間隔應大於6h。 4 塗層總厚度應大於150μm。
5 檢查與驗收 5.1一般規定 5.1.1 防腐蝕塗層質量是井筒裝備驗收的重要指標,其質量驗收應分為兩步進行: 1 防腐蝕施工後安裝前的交工驗收。 2 井筒裝備安裝後的工程竣工驗收。 5.1.2 防腐蝕驗收應具備下列資料: 1 原材料的出廠合格證及質量檢驗報告。 2 防腐蝕設計說明、施工組織設計、施工記錄、檢測報告等相關技術資料。 5.2表麵預處理 5.2.1 表麵清潔度等級評定時,應用GB/T 8923中的照片與被檢基體金屬表麵進行目視比較,評定方法應按GB/T 8923的規定執行。金屬表麵預處理等級見附錄C。 5.2.2 表麵粗糙度評定可采用比較樣塊法按GB/T 13288的規定進行檢測(選用G樣塊,粗糙度公稱值應符合Ry 100-150μm),或用儀器法直接測定表麵粗糙度。采用儀器法應按下列要求執行: 1 用表麵粗糙度儀器檢測粗糙度時,在40mm的評定長度範圍內測5個點,取其算術平均值為此評定點的表麵粗糙度值。 2 抽檢構件總數的5%,但不得少於5件。 5.2.3 酸洗鈍化後,應達到HGJ 229標準Pi級規定,金屬表麵應呈現均一的色澤,並不得出現黃色斑鏽。 5.3金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層 5.3.1金屬熱噴塗層外觀應均勻一致,沒有金屬熔融顆粒、裂紋及其他影響使用性能的缺陷。 5.3.2 熱浸鍍鋅層外觀應平滑、無滴瘤、粗糙和鋅刺,無起皮,無漏鍍,無殘留的溶劑渣。 5.3.3金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層最小局部厚度不應小於設計厚度。檢驗方法按GB/T 11374規定執行。檢測構件總件數的5%,但不得少於5件。 5.3.4 熱噴塗層結合強度的定性檢驗按GB/T 9793中的柵格試驗法執行。抽檢構件總件數的1%,但不少於3件。 5.3.5熱噴塗層結合強度的定量檢驗按GB/T 8642中的規定執行。熱噴塗層的結合強度應不低於5.9Mpa,也可由供需雙方商定,但不應低於其表麵塗層附著力。 5.4塗料保護層 5.4.1 塗層表麵應均勻一致,無針孔、氣泡、流淌、皺紋、裂紋等缺陷。 5.4.2 塗層厚度檢測采用測厚儀測定,檢測方法按GB/T 13452.2的規定執行。抽檢構件總數的5%,但不得少於5件,每個構件均勻取10個點進行測試,85%以上的局部厚度應達到設計厚度;沒有達到設計厚度的部位,其最小局部厚度應不低於設計厚度的85%。 5.4.3 塗膜附著力定性測量用劃格法檢驗,按GB/T 9286的規定執行。塗膜附著力抽檢總件數的1%,但不得少於3件。 5.4.4塗膜附著力定量測量用拉開法檢驗,按GB/T 5210的規定執行。附著力指標可按表5.4.4或可由供需雙方商定。
表5.4.4 塗層附著力定量指標 塗料類別 附著力 環氧類、聚氨酯類、氟碳麵漆 ≥5.0 MPa 氯化橡膠類、丙烯酸類、無機富鋅類、醇酸類 ≥3.0 MPa
附錄A 煤礦立井井筒裝備常用防腐蝕施工設計 表A.1 長效防腐塗層體係及最小塗層厚度
塗層 名稱 表麵處理 方法級別 底層 封閉層 中間層 麵層 塗層 總厚度 (μm) 塗層種類 塗層推薦厚度 (μm) 塗料種類 塗層推薦厚度(μm) 塗料種類 塗層推薦厚度(μm) 塗料種類 塗層推薦厚度(μm)
長效防腐 噴砂處理Sa3 熱噴塗鋅 100~150 納米改性環氧封閉漆,或聚脂類封閉塗料 —— 環氧雲鐵中間漆、環氧玻璃磷片塗料 60~80 井上:丙烯酸聚氨酯麵漆或氟碳麵漆 井下:環氧麵漆或氯化橡膠麵漆 80 ≮250 熱噴塗鋁 100~150 納米改性環氧封閉漆,或聚脂類封閉塗料 —— 環氧雲鐵中間漆、環氧玻璃磷片塗料 60~80 井上:丙烯酸聚氨酯麵漆或氟碳麵漆 井下:環氧麵漆或氯化橡膠麵漆 80 ≮250 熱噴塗鋅鋁合金或鋁鎂合金 100~150 納米改性環氧封閉漆,或聚脂類封閉塗料 —— 環氧雲鐵中間漆、環氧玻璃磷片塗料 60~80 井上:丙烯酸聚氨酯麵漆或氟碳麵漆 井下:環氧麵漆或氯化橡膠麵漆 80 ≮250 適用範圍 鋼結構井架、罐道、管路、罐道梁、裝載峒室金屬構件、梯子、托架、電纜托架、井口鋼結構等 適用年限 20年以上
表A.2熱浸鍍鋅塗層方案及最小塗層厚度 塗層 名稱 表麵處理 方法級別 熱浸鍍鋅底層 中間層 麵層 塗層 總厚度 (μm) 塗層種類 塗層推薦厚度 (μm) 塗料種類 塗層推薦厚度(μm) 塗 料 種 類 塗層推薦厚度(μm) 熱浸鍍鋅 酸洗、鈍化處理Pi 熱浸鍍鋅層 60~80 —— —— 鈍化處理 —— 60~80 熱浸鍍鋅層 60~80 磷化底漆 10~20 井上:丙烯酸聚氨酯麵漆或氟碳麵漆 井下:環氧麵漆或氯化橡膠麵漆 80 ≥150 適用範圍 罐道、罐道梁、裝載峒室金屬構件、梯子、托架、電纜托架等 使用年限 10~20年
表A.3重防腐塗層體係及最小塗層厚度 塗層 名稱 表麵處理 方法級別 底層 中間層 麵層 塗層 總厚度 (μm) 塗料種類 塗層推薦厚度 (μm) 塗料種類 塗層推薦厚度(μm) 塗 料 種 類 塗層推薦厚度(μm) 重防腐 噴砂處理Sa2.5 環氧富鋅底漆 60 環氧雲鐵中間漆、環氧玻璃磷片塗料 60 井上:丙烯酸聚氨酯麵漆或氟碳麵漆 井下:環氧麵漆或氯化橡膠麵漆 80 ≥200 無機富鋅底漆 60 環氧雲鐵中間漆、環氧玻璃磷片塗料 60 井上:丙烯酸聚氨酯麵漆或氟碳麵漆 井下:環氧麵漆或氯化橡膠麵漆 80 ≥200 氯化橡膠富鋅底漆 60 氯化橡膠雲鐵中間漆 60 氯化橡膠麵漆 80 ≥200 適用範圍 罐道、管路、罐道梁、裝載峒室金屬構件、梯子、托架、電纜托架、井口鋼結構、井下操車設備等 使用年限 10年以上
表A.4 普通防腐塗層體係及最小塗層厚度 塗層 名稱 表麵處理 方法級別 底 層 麵 層 塗層 總厚度 (μm) 塗料種類 塗層推薦厚度 (μm) 塗 料 種 類 塗層推薦厚度(μm) 常規防腐 酸洗、鈍化、手工、氣動除鏽處理 醇酸底漆 70 醇酸麵漆 80 ≥150 環氧酯底漆 70 丙烯酸樹脂麵漆 80 ≥150 適用範圍 提升容器、地麵操車設備、地麵管路、地麵梯子、井口圍欄等 使用年限 5年以下
附錄B:煤礦井筒裝備常用的防腐蝕塗料、耐蝕材料 表B.1常用的防腐蝕塗料 種 類 塗 料 名 稱 適 用 條 件 封閉漆 納米改性環氧封閉漆 金屬熱噴塗封閉,適用各種水質的礦井 聚脂類封閉塗料 金屬熱噴塗封閉,適用各種水質的礦井 底 漆 環氧富鋅底漆 適用於中、堿性水質的礦井 氯化橡膠富鋅底漆 適用各種水質的礦井 無機富鋅底漆 適用各種水質的礦井 中間層漆 環氧雲鐵中間漆 適用各種水質的礦井 氯化橡膠雲鐵中間漆 適用各種水質的礦井 環氧玻璃磷片塗料 適用各種水質的礦井 麵 漆 環氧類麵漆 適用於中、堿性水質的礦井 氯化橡膠係列防腐塗料 適用於中、酸性水質的礦井 丙烯酸聚氨酯麵漆 適用大氣環境下 氟碳麵漆 適用大氣環境下 維護塗料 幹濕兩用係列防腐塗料 在潮濕的井筒中使用
表B.2 常用的玻璃鋼複合材料 名 稱 用 途 適用年限 玻璃鋼柵欄 代替梯子間原金屬網 20年以上 玻璃鋼梯子、平台板 代替梯子間原金屬紋鋼板、水泥板和鋼結構梯子 複合玻璃鋼梁 代替梯子間鋼梁
表B.3玻璃鋼製品的機械安全性能指標 項 目 單 位 指 標 試 驗 方 法 優良 合格 機械性能 抗拉強度 玻纖紗 MPa 140 120 GB/T 3354 玻纖布 160 130 GB/T 1447 抗壓強度 玻纖紗 50 35 GB/T 1448 玻纖布 60 40 GB/T 1448 彎曲強度 玻纖紗 90 70 GB/T 3356 玻纖布 100 80 GB/T 1449 安 全 性 能 表麵電阻 Ω ≤3×108 MT/T 113 酒精噴燈火焰燃燒試驗 有焰燃燒時間 S 當酒精噴燈移走後,每組6條試件的有焰燃燒時間總和不得超過18,其中任何試件的續燃時間不得超過10 MT/T 113 試件置於酒精噴燈火焰中燃燒時間為30 無焰燃燒時間 當酒精噴燈移走後,每組6條試件的無焰燃燒時間總和不得超過120,其中任何一條試件的續燃時間不得超過60
附錄C 金屬表麵預處理等級 金屬表麵預處理等級采用GB/T 8923《塗裝前鋼材表麵鏽蝕等級和除鏽等級》、HGJ 229《工業設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規範》。 除鏽質量等級: St2 徹底的手工和動力工具除鏽。鋼材表麵應無可見的油脂和汙垢,並且沒有附著不牢的氧化皮、鐵鏽和油漆塗層等附著物。 St3 非常徹底的手工和動力工具除鏽。鋼材表麵應無可見的油脂和汙垢,並且沒有附著不牢的氧化皮、鐵鏽和油漆塗層等附著物。除鏽應比St2更徹底,基材的表麵應具有金屬光澤。 Sal 輕度的噴射或拋射除鏽。鋼材表麵應無可見的油脂和汙垢,並且沒有附著不牢的氧化皮、鐵鏽和油漆塗層等附著物。 Sa2 徹底的噴射或拋射除鏽。鋼材表麵應無可見的油脂和汙垢,並且氧化皮、鐵鏽和油漆層等附著物已基本清除,其殘留物應是牢固附著的 。 Sa2.5 非常徹底的噴射或拋射除鏽。鋼材表麵應無可見的油脂、汙垢、氧化皮、鐵鏽和油漆塗層等附著物。任何殘留物的痕跡應僅是點狀或條紋狀的輕微色斑 。 Sa3 使鋼材表觀潔淨的噴射或拋射除鏽,鋼材表麵應無可見的油脂、汙垢、氧化皮、鐵鏽和油漆塗層等附著物,該表麵應顯示均勻的金屬光澤。 Pi 經酸洗、中和、鈍化和幹燥後的金屬表麵,應完全除去油脂、氧化皮、鏽蝕產物等一切雜物。附著於金屬表麵的電解質應用水清洗,使金屬表麵呈現出均一色澤並不得出現黃色鏽斑。
本規範用詞說明 1 為便於在執行本規範條文時區別對待,對要求嚴格程度不同的用詞說明如下: 1)表示很嚴格,非這樣做不可的用詞: 正麵詞采用“必須”, 反麵詞采用“嚴禁”; 2)表示嚴格,在正常情況下均應這樣做的用詞: 正麵詞采用“應”, 反麵詞采用“不應”或“不得”; 3)表示允許稍有選擇,在條件許可時首先應這樣做的用詞: 正麵詞采用“宜”, 反麵詞采用“不宜”; 表示有選擇,在一定條件下可以這樣做的,采用“可”。 2 規範中指定應按其他有關標準、規範執行時,采用:“應按……執行”或“應符合……的要求或規定”。
中華人民共和國行業標準
煤礦井筒裝備防腐蝕技術規範
MT/T5017—2009
條 文 說 明
1 總 則 1.0.1 本條闡明了製訂《煤礦井筒裝備防腐蝕技術規範》的目的:煤礦井筒裝備是煤礦係統的咽喉部位,其所處環境較為惡劣,井筒內潮濕,甚至有淋水,空氣流動快,因此腐蝕速率高。且井筒裝備腐蝕後維修不便,更換造成停產會給煤礦帶來很大損失;鏽蝕嚴重的構件,強度降低給煤礦安全生產產生隱患。 1.0.2 煤礦鋼結構井架,斜井的有關裝備,井筒裝備與煤礦井筒裝備有類似的腐蝕環境及難維護性,可按照此規範執行。 1.0.3 煤礦井筒裝備中梯子間裝備目前一般選用玻璃鋼複合材料,其他構件也可選用玻璃鋼複合材料,但罐道由於要經受導輪等往複磨擦和撞擊,不宜選用玻璃鋼複合材料,除非選用的玻璃鋼複合材料有較高的耐衝擊和耐磨性能。
3 設 計 3.1一般規定 3.1.2 目前煤礦井井筒裝備采取的防腐蝕塗層有四種:長效防腐塗層,采用金屬熱噴塗鋅、鋁及其合金,封閉後塗刷中間塗層和表麵塗層;重防腐塗層,一般采用富鋅底漆作底層,環氧雲鐵等作中間層,環氧瀝青或氯化橡膠等作麵層,漆膜的厚度一般不小於200μm;對於細小構件如錨杆及連接件、管道,宜采用熱浸渡鋅工藝,鋅層與基體結合性能優良,施工速度快、鋅利用率高;普通防腐僅限於一些易於維護,經常更換構件或非金屬構件。 3.1.3 表麵處理等級,表麵粗糙度數值,塗層的種類、塗層的厚度、施工工藝、驗收的標準,都應在設計說明中標明,從而控製防腐蝕塗層的質量。 3.2 表麵預處理 3.2.3 表麵預處理要求采用噴砂(拋丸)處理,可獲得較高的表麵清潔度和合適的表麵粗糙度。對於熱浸鍍鋅塗層,表麵處理宜采用酸洗除鏽,也可采用噴砂(拋丸)處理,能得到更合適的表麵粗糙度值。 3.2.4 防腐蝕塗層的使用壽命與各種因素有關。表麵預處理質量、塗層種類、塗層厚度及塗裝的工藝等,表麵預處理質量尤為重要,表麵預處理的清潔度等級越高,其防護效果就越好,表麵處理的清潔度達到Sa2.5級,能滿足塗料保護的塗裝要求,金屬熱噴塗對表麵預處理質量要求特別高,因此本規範要求規定為Sa3級。表麵粗糙度Rz在25-100μm範圍內時,塗料保護層、金屬熱噴塗塗層和金屬基體之間容易達到較高的結合力。 3.2.5 在用井筒裝備防腐維護時,由於在井筒內進行構件的表麵預處理,一般采用動力工具打磨,清潔度的等級相應適當降低。 3.3 金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層 3.3.1 根據GB/T 19355-2003中的數據,在井筒裝備工作條件下,采用熱噴塗鋅、鋁及合金100-150mm厚,外加封閉,可以達到20年以上使用壽命,故稱為長效防腐。 3.3.2鋅對酸性物質比較敏感,不適宜在酸性淋水的井筒裝備防腐。鋁在酸性水質和海水中使用,能發揮較好防腐蝕作用。在淡水環境中噴鋅(鋅鋁合金)比噴鋁(鋁合金)具有更穩定的保護效果。 3.3.3通常熱浸鍍鋅工藝的塗層厚度可達到60—80μm,如果需要較厚的塗層應采用特殊的熱浸鍍鋅工藝。 3.4 塗料保護層 3.4.1據煤礦井筒裝備防腐的統計數據,采用富鋅底漆做底層,環氧瀝青或氯化橡膠作麵漆,塗層總厚度大於200μm重防腐體係進行防腐的井筒裝備,使用壽命一般在10年以上,對於一些井筒環境條件好的井筒,壽命會更高,因此,在目前部分井筒裝備的防腐蝕設計中可以采用。原設計規範塗層防護中沒有設計中間層,為了在增加塗層屏蔽性的同時有利於麵漆的結合,增設了中間漆。 3.4.4 根據試驗的結果和長期應用的實踐證明,環氧瀝類塗料適合中、堿性淋水的礦井,而氯化橡膠類塗料更適合酸性水礦井或淋水含鹽量高的礦井,丙烯酸聚氨酯麵漆、氟碳麵漆具有優良的耐候性,近幾年來在室外重要鋼結構中普遍采用。
4 施 工 4.1 一般規定 4.1.1 防腐蝕施工要規定各工序的先後順序和時間控製,並對各工序中重要的工藝參數作規定,進行標準化施工。 4.1.8當空氣相對濕度大於85%,構件表麵易吸潮;基體金屬表麵溫度達到露點時會結露,露點可用露點儀測量,也可測量空氣溫度和相對濕度後通過下列公式計算: (234.175+t)(ln0.01+lnφ)+17.08085t td=234.175× 234.175×17.08085-(234.175+t)(ln0.01+lnφ) td ——露點 t——空氣溫度 φ——空氣相對濕度 4.2 表麵預處理 4.2.1 脫脂淨化的目的是除去基體金屬表麵的油、脂、機加工潤滑劑等有機物。這些有機物附著在基體金屬表麵上會嚴重影響塗層的附著力,並汙染噴(拋)射清理時所用的磨料,當磨料回收再利用時,又會汙染工件。 4.2.2 此次修訂擴大了壓縮空氣的壓力範圍和磨料的種類及粒徑範圍,因為壓縮空氣的壓力增加可提高除鏽的效率,噴槍口徑擴大可使用較大粒徑的磨料。金屬噴塗前的表麵預處理,為了獲得較大的表麵粗糙度,宜選用硬度高、棱角大的磨料。而表麵處理後進行塗料防護,可采用價格便宜的低硬度、棱角小的磨料 4.2.5動力工具除鏽不易將蝕孔深處的鏽和汙物除淨,且動力工具除鏽有拋光作用,拋光後的表麵會降低塗膜的附著力。因此,動力工具除鏽不適用於對防腐蝕要求較高的金屬構件大麵積的表麵預處理。隻能作為輔助手段用於塗層缺陷的局部處理及無法進行噴射清理的礦井維護表麵預處理。 4.3 金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層 4.3.2金屬熱噴塗層施工的要點: 1、噴嘴與構件基體的距離應控製在100~250mm。過小不便觀察噴塗的情況,過大會造成噴塗材料損耗增加。 2、噴嘴應與被噴塗基體表麵垂直。噴嘴傾斜會造成噴塗材料增加。 3、噴塗過程中,要控製噴塗移動速度,一次噴塗的塗層厚度在50—80μm。 4.4 塗料保護層 4.4.1 由同一塗料生產廠家生產的底漆、中間漆、麵漆之間一般都有良好的配套性。如果一個塗層係統采用不同廠家的產品,一定要進行配套試驗,證明其性能滿足要求。 4.4.6 塗裝方法一般有輥塗、刷塗、壓縮空氣噴塗和高壓無氣噴塗。罐道、罐道梁、管道一般用輥塗;托架等可采用刷塗;井筒裝備構件大麵積塗刷時宜采用高壓無氣噴塗。 4.4.9 井筒裝備安裝過程中的焊縫及塗層破壞處進行防腐蝕時,由於井筒中濕度大,一般采用塗刷一道幹濕兩用防鏽底漆和兩道幹濕兩用防鏽麵漆構成的防腐蝕塗層。
5 檢查與驗收 5.1一般規定 5.1.1 目前井筒裝備的防腐蝕和安裝一般為同一個施工單位,防腐蝕施工後安裝前的交工驗收時:建設單位、監理單位、防腐蝕施工單位共同驗收後,相關資料交安裝單位,隻是一個單位工程的分部工程驗收。如果井筒裝備的防腐蝕和安裝是兩個施工單位,安裝前的防腐蝕工程質量驗收不僅是交工驗收也是竣工驗收。 5.3 金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層 5.3.3 金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層腐蝕時基本為均勻減薄,當最小局部厚度處腐蝕完時,金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層的防腐蝕作用就降低了,因此金屬熱噴塗層及熱浸鍍鋅層最小局部厚度不應小於設計厚度。井筒裝備的數量一般上千件,檢測構件總件數的5%比較合適,一般可分成檢驗批的檢驗方式。 5.4 塗料保護層 5.4.2 目前,各行業塗膜厚度的檢驗判定一般采用兩個80%或兩個90%的原則。本規範沿用老規範按兩個85%的原則執行。
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