一次走心的轮机巡检-油舱内镀锌管

   2015-09-16 铁艺大全网10670
封面这张图片是几个月前在某PSV船的货燃油舱拍的,当时检查蒸舱完整性,忽然发现这根其他舱室的旁通管竟然是镀锌的。可以看出,船厂自查的时候也发现了这个问题,并试图用砂轮片磨掉,然并卵。

引出问题:燃油舱内的管路到底可以不可以镀锌?镀锌管穿舱处如何焊接?镀锌管破坏图层后怎么修补?镀锌管有没有必要进一步刷油漆?

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一、燃油舱内的管路到底是否允许镀锌?
锌与弱酸性燃油发生发应,生成胶状物质,降低燃油品质,当然这种物质到底能不能进入主机倒是未必,毕竟前面有分油机。另一方面,锌基燃烧产生的氧化锌是致密的白色颗粒状物,镀锌管上的那种白粉就是自然氧化的结果,俗称锌白,试想这种物质如果附着在气缸壁,必然对发动机运行造成损坏。至于后面两点燃烧产生有毒物质和腐蚀燃油舱,倒是很少听说过,可见行业惯例既然一致不允许燃油舱内使用镀锌材质,是合乎情理的的,我们自然遵循这个原则就是。

二、镀锌管穿过舱壁或者套管对接时如何焊接?
1. 先来了解镀锌管的焊接特点
脆化:镀锌管一般是在低碳钢外镀一层锌,镀锌层一般在20um厚。锌的熔点在419℃,沸点908℃左右。在焊接中,锌熔化成液体浮在熔池表面或在焊缝根部位置。锌在铁中具有较大固溶度,锌液体会沿晶界深入浸蚀焊缝金属,低熔点锌形成“液体金属脆化”。
裂纹:锌与铁可形成金属间脆性化合物,这些脆性相使焊缝金属塑性降低,在拉应力作用下而产生裂纹。如果焊接角焊缝,尤其是T形接头的角焊缝最容易产生穿透裂纹。
气孔:镀锌钢焊接时,坡口表面及边缘处的锌层,在电弧热作用下,产生氧化、熔化、蒸发以至挥发出白色烟尘和蒸汽,极易引起焊缝气孔。
夹渣:由于氧化而形成的ZnO,其熔点较高,约1800°C以上,若在焊接过程中参数偏小,将引起ZnO夹渣,同时。由于Zn成为脱氧剂。产生FeO-MnO或FeO-MnO-SiO2低熔点氧化物夹渣。
烟尘:由于锌的蒸发,挥发出大量的白色烟尘,对人体有刺激、伤害作用。
2. 采用何种焊接方法?
镀锌管的焊前准备与一般的低碳钢是相同的,需要注意的是要认真处理好坡口尺寸和附近的镀锌层。为了减少锌对焊缝的渗透,焊接前必须将坡口内的镀锌层清除以后再焊,否则会产生气泡、沙眼、假焊等,还会使焊缝变脆,刚性下降。为了焊透,坡口尺寸要适当加大,一般60~65°,留一定的间隙,一般为1.5~2.5mm;
焊条应根据镀锌管的基体材质选用,根据船厂认可的焊接工艺规程进行。
在焊多层焊的第一层焊缝时,尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝,可大大减少液体锌留在焊缝中。
在焊角焊缝时,同样在第一层尽量使锌层熔化并使之汽化、蒸发而逸出焊缝,先将焊条端部向前移出约5~7mm左右,当使锌层熔化后再回到原来位置继续向前施焊。
再横焊和立焊时,如选用短渣焊条如J427,咬边倾向会很小;如果采用前后往返运条技术,更可以得到无缺陷的焊接质量。

三、镀锌管现场焊接破坏了镀锌层如何处置?
通常适合现场防腐的处理方式有三种:
采用热喷锌处理,但是需要专用设备,适合大面积作业;
喷涂环氧富锌底漆,然后相应的中间漆和面漆,比较麻烦;
采用热镀锌专用修补漆。
在船厂用的最多的就是最后一种了,如通常在镀锌套管焊接完成后,适当打磨涂上银粉漆。
四、露天甲板的镀锌管需不需要做好涂漆?
镀锌件属有色金属,有色金属较黑色全金属附着力差;普通的醇酸铁红底漆,环氧铁红底漆均不宜用于镀锌件,否则很容易脱落。如果镀锌件上用醇酸类油漆,将会会发生皂化反应,不仅涂层失效,原有的镀锌层也会受损。
理论上是镀锌管表面的锌层与潮湿空气反应形成氧化锌,进一步可能变成碳酸锌,这些致密物质能防止进一步侵蚀钢管,但是在弱酸性雨水中也会慢慢销溶。所以露天甲板的镀锌管涂油漆还是有必要的,那么如何选择合适的油漆种类呢?
尽可能对镀锌件磷化处理,或者先薄喷一层磷化底漆,或者对光滑的镀锌件表面扫砂处理。
对镀锌工件、镀锌管表面用溶剂(即环氧锌黄底漆稀释剂)擦拭,以去除工件原油的保护层,并且增加洁净度。
采用双组份环氧锌黄底漆,严格按照漆和固化剂的比例调配油漆,并且熟化30分钟后,调制合适的施工粘度,即可喷涂。
为什么要选择环氧锌黄底漆呢?这是因为铬黄类的防锈油漆会与镀锌层发生某些反应会增强附着力,比如三聚磷酸铝和磷酸锌类,作用类似于磷化或刻蚀底漆,增加了涂层与镀锌层的附着力。锌铬黄化学成分为4ZnO·4CrO3·K2O·3H2O,微溶于水,其中所含锌离子作为阴极阻蚀剂,起阴极保护作用,铬酸根离子产生阳极钝化作用。 

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