国内外钢管除锈技术发展概况

除锈的方法很多，对于不同种类的金属材料，其表面的锈是不同的，因此其除锈的方法也各不相同。另一方面，不同的表面工程技术，如电镀、涂装等，对于表面除锈的要求也是不同的。因此，实际选择除锈方法的时候，要根据金属材料的种类及具体表面工程的要求选择合适的除锈方法及工艺。常用的表面除锈方法有化学浸泡法、超声波法、电化学除锈法、机械法以及手工除锈法等
1.2.1目前国内外除锈技术分析
所谓除锈即除去金属表面上的腐蚀锈层。它是涂漆和其他表面处理的*道工序。方法有机械除锈、热除锈、化学除锈和电解除锈等。机械除锈法多种多样，方便易行，适用于各种构件和场合。例如：小型多量的部件可用滚筒；大面积除锈可用风动工具；结构复杂的设备可用喷砂机；较普通的是纱布或砂纸除锈。
1、手工除锈
手工除锈的工具有榔头、铲刀、刮刀、钢丝刷等，一般厚的锈斑用榔头敲松再用铲刀铲出。劳动强度大，除锈效率低，一般0.2～0.5㎡/h，环境恶劣，难以除去氧化皮等污物，除锈效果不佳，难以达到规定的清洁度和粗糙度，已逐步被机械方法和化学方法所代替。但在修船过程中，特别是对局部缺陷的修补，常采用此方法；对于机械除锈难以达到的部位，如狭小的舱室、型钢反面角隅边缘等作业困难区域，也多应用于手工除锈。
2、机械除锈
机械除锈的工具和工艺较多，其中主要如下：
（1）小型风动或电动除锈：主要以电或压缩空气为动力，装备适当的除锈装置，进行往复运动或旋转运动，以适应各种场合的除锈要求。如角向磨光机、钢丝刷、风动针束除锈器、风动敲锈锤、齿型旋转除锈器等，属于半机械化设备，工具轻巧、机动性大，能较彻底去除锈、旧涂层等，能对涂层进行打毛处理，效率比手工除锈大大提高，可达1～2m2/h，但不能出去氧化皮，表面粗糙度较小，不能达到优质的表面处理质量，工效较喷射处理低。可在任何部分使用，特别在修船过程中得到广泛应用。

（2）喷丸（砂）除锈：主要以颗粒喷射冲蚀作用构成的以达到表面清洁和适宜的粗糙度，设备包括敞开式喷丸（砂）机应用较为广泛，能较为彻底地清楚金属表面所有的杂质，如氧化皮、锈蚀和旧漆膜，除锈效率高4～5m2/h，机械程度高，除锈质量好。但由于磨料一般不能回收，对其他作业有影响，清理现场麻烦。所以环境污染较重，近来逐渐被限制使用。

（3）高压水磨料除锈：利用高压水射流的冲击作用（加上磨料的磨削作用）和水撬作用破坏锈蚀和涂层对钢板的附着力。其特别事无粉尘污染，不损伤钢板，大大提高出除锈效率，可达15m2/h以上，除锈质量好。但除锈后的钢板易返锈，须涂装专门的防湿除锈涂料，对一般性能涂料的涂装有较大影响。

（4）抛丸除锈：抛丸除锈是利用高速旋转的叶轮将磨料抛向钢铁表面来达到除锈目的，是一种对船体钢料进行除锈的较为先进的机械处理方法，不仅生产效率高，而且费用低、自动化程度高，可实现流水线操作，环境污染少，但尽在室内操作。
3、化学除锈
化学除锈主要是利用酸与金属氧化物发生化学反应，而除掉金属表面的锈蚀产物的一种除锈方法，即通常所说的酸洗除锈，只能在车间内操作。
我国钢管除锈技术是比较落后的，1965年以前，普遍事人用钢丝刷、砂纸和红砖除锈，效率低，质量差，劳动强度高，空气污染严重。后来，采用机械钢丝刷除锈，沥青防腐工厂预制化生产。对沿用管道使用寿命和提高经济效益起了一定作用。虽然，以后对这种方法几经改良和提高，但基本采用的抛丸除锈的沥青防腐，一直使用至今。这种情况与当前国外普遍采用的抛丸除锈和高分子合成材料防腐相比，落后一代。
近年来，随着石油化学工业的飞速发展，并对钢管除锈涂料高分子合成材料大量出现，推动了普通钢管防腐技术的发展，并对钢管除锈质量提出了更高的要求见表1.1。在各种除锈方法之中只有抛丸才能达到这样高的等*。而目前采用的钢丝刷除锈的方法是无法达到的。这样在我国的钢管防腐技术中，出现了钢丝刷除锈质量差，满足不了合成高分子材料对除锈质量要求。国外各工业发达国家对金属表面处理质量极为重视，不但制定有完备的除锈标准，还有各种检测仪器和专门的检测人员，并普遍的采用了抛丸除锈工艺。美国西阿西·克劳斯公司的钢管抛丸除锈装置，使用0.7mm钢丸，除锈速度为6.6～13.3mm/min；法国绝缘公司色当防腐厂的钢管抛丸机除锈装置，除锈速度为10～15mm/min。

表1.1各种涂料对金属表面处理要求
以前，抛丸技术在我国的使用只限于铸件清理、钢板除锈、钢材与机械零件表面强化，薄板成型和金属表面装饰等行业，关于钢管采用抛丸除锈问题，未见报导。1981年汉江石油管理局沙市制管厂为适应国外客商的钢管外表面除锈质量必须达到瑞典SIS除锈标准2.5*的要求，采用了喷丸除锈方法。用6把Φ9毫升的喷枪清理Φ720～1420㎜的螺纹管，除锈速度为0.22～0.44㎜/min。喷丸是抛丸出现前的一个发展阶段，虽然除锈质量好，但效率低，耗能高，很快为抛丸所代替。在铸件清砂中，抛丸比喷丸效率高15～20倍，喷丸比抛丸耗能高16.3～22.7倍。在船体除锈中的情况也如此表1.2。但是，喷丸以其特有的灵活性，至今还有很大的使用价值。在很多清理设备中，都是以抛丸为主 ，喷丸为辅助对固定的抛丸器清理不到的地方，由人工用喷枪清理。
现在，随着中外技术交流活动的增加，对国外管道防腐技术有了更多的了解。大家公认，更新钢管除锈设备，研制钢管抛丸除锈装置，势在必行。石油管道科学研究院和石油管道第一工程公司联合研制的“Φ426～1020钢管抛丸除锈作业线”已于1984年5月14日在辽阳通过了石油部管道局的技术鉴定。在此之前北京市公用局管件厂和华北油田油建一公司也对钢管抛丸除锈技术做过研究。

表1.2 抛丸和喷丸的对比表