一種法蘭面絕緣處理方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于表面工程涂裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及表面工程的靜電粉末噴涂技術(shù)，包括噴砂、噴涂、燒結(jié)、二次噴涂和燒結(jié)及后處理五個(gè)步驟，利用靜電噴涂燒結(jié)方法，將聚醚醚酮基粉末沉積于法蘭的對(duì)接面和部分管段內(nèi)，距離焊接部位間隔一定距離，在其表面形成平整可靠的300?500μm厚的絕緣涂層，涂層吸水率低，隔絕效果好，將法蘭兩端的異種金屬隔絕，對(duì)于船舶或金屬工程結(jié)構(gòu)變形時(shí)對(duì)法蘭間的擠壓耐受性好，能夠提供良好的隔絕保護(hù)作用，有效防止異種金屬間解除導(dǎo)致的電偶腐蝕和管路連接墊片老化、管路微小變形導(dǎo)致的縫隙腐蝕；其工藝簡(jiǎn)單，原理可靠，制備成本低，絕緣效果好，期效長(zhǎng)，使用環(huán)境友好，應(yīng)用范圍廣。
【專利說明】
一種法蘭面絕緣處理方法
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001 ]本發(fā)明屬于表面工程涂裝技術(shù)領(lǐng)域，涉及表面工程的靜電粉末噴涂技術(shù)，具體涉及一種法蘭面絕緣處理方法，有效防止異種金屬材料間接觸時(shí)發(fā)生的電偶腐蝕和縫隙腐蝕現(xiàn)象。
【背景技術(shù)】
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[0002]船舶及其他金屬工程中的異種金屬材料間的接觸是難以避免的，電偶腐蝕和縫隙腐蝕是法蘭的常見腐蝕形態(tài)，尤其是翻邊法蘭由于法蘭墊片吸水、老化，或者管路由于受力微變形，出現(xiàn)縫隙，使得銅、鈦和不銹鋼等縫隙腐蝕敏感材料發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕甚至穿孔，金屬構(gòu)件的腐蝕失效事故頻發(fā)，加速了金屬材料的損壞和老化，給船舶正常運(yùn)行帶了安全隱患;現(xiàn)有技術(shù)中，解決電偶腐蝕問題主要是在異種金屬間實(shí)行電絕緣措施，但是電絕緣措施在實(shí)際使用過程中，隨著絕緣材料的老化絕緣狀態(tài)逐漸惡化，過早失效，絕緣效果不佳，仍然會(huì)發(fā)生電偶腐蝕，不能起到隔離電偶腐蝕電流的作用;解決縫隙腐蝕問題采用的是絕緣套管和墊片，采用由不同絕緣材料制作成的套管和墊片置于異種金屬材料之間以隔離其接觸，達(dá)到絕緣目的，絕緣套管包括玻璃纖維絕緣套管、PVC套管、熱縮套管、鐵弗龍?zhí)坠芎吞沾商坠艿?；中?guó)專利201310321466.7公開的一種絕緣套管包括絕緣管、包覆在絕緣管上的傘裙、分別連接在絕緣管兩端的第一法蘭和第二法蘭，以及導(dǎo)電體，第一法蘭由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，導(dǎo)電體為柱狀物，導(dǎo)電體直接連接在第一法蘭上并和第一法蘭共同封閉絕緣管；中國(guó)專利201510490225.4公開的一種絕緣套管及絕緣管，絕緣套管包括絕緣子，絕緣子包括中間的傘裙部和連接在傘裙部下端的下法蘭，頭部，包括連接在絕緣子的上端的油枕，及連接在油枕上的接線端子，尾部，連接在絕緣子的下端，尾部包括絕緣管，絕緣管為玻璃鋼材質(zhì)，絕緣管通過纖維纏繞和樹脂澆注的工藝制備；中國(guó)專利201510489210.6公開的一種絕緣管及絕緣套管包括絕緣子，絕緣子包括中間的傘裙部，及傘裙部下端的下法蘭，頭部，連接在絕緣子的上端，頭部包括連接在絕緣子的上端的油枕，及連接在油枕上的接線端子，絕緣管，連接在下法蘭上，絕緣管包括上部的互感器管及下部的油浸管，互感器管包括內(nèi)管和設(shè)置在內(nèi)管外的導(dǎo)電層，導(dǎo)電層接地設(shè)置;但是絕緣套管的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，安裝時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)配，造成異種金屬間的導(dǎo)通，不能有效解決縫隙腐蝕問題。目前，尚未有在法蘭面設(shè)計(jì)絕緣涂層直接進(jìn)行防腐絕緣的相關(guān)報(bào)道和文獻(xiàn)。因此，研發(fā)一種直接在法蘭面噴涂絕緣涂層的方法，有效解決法蘭間異種金屬接觸導(dǎo)致的電偶腐蝕與由于管路連接墊片老化和管路微變形導(dǎo)致的縫隙腐蝕，具有良好的社會(huì)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)一種法蘭面絕緣處理方法，為異種金屬材料的連接提供長(zhǎng)效可靠的絕緣保護(hù)，廣泛應(yīng)用于船舶及其他金屬工程中。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明涉及的法蘭面絕緣處理方法包括如下工藝步驟:
[0005](—)、噴砂:去除法蘭接觸面上的水、灰塵、油、脂類物質(zhì)和其他雜質(zhì)并保持清潔、干燥和無污染，灰塵數(shù)量和粒度不超過灰塵測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ISO 8502-3的2級(jí)，選取水溶性氯化物含量小于125ppm的噴砂磨料，采用10倍放大鏡對(duì)噴砂磨料進(jìn)行污染物和碎片殘骸檢測(cè)和清理使水溶性氯化物含量小于等于30mg/m2，當(dāng)法蘭接觸面的溫度高于露點(diǎn)溫度3°C以上，相對(duì)空氣濕度低于85%時(shí)，采用無油和無水的壓縮空氣對(duì)法蘭接觸面進(jìn)行噴砂，噴砂角度大于65°，噴砂清理至Sa2級(jí)，表面粗糙度為10-30um時(shí)停止噴砂并清理法蘭接觸面上的噴砂磨料；
[0006](二)、噴涂:選用粒徑為20_100um的聚醚醚酮基粉末作為噴涂粉末，噴涂前將噴涂粉末置于烘箱中在120°C條件下烘干30min，用溫度為15-25°C的清潔和干燥的低溫壓縮空氣沖刷和清洗封閉的靜電噴涂室，在靜電噴涂室的溫度為260°C，體積電阻率為113-1O14Ω.m時(shí)對(duì)法蘭接觸面進(jìn)行噴涂，靜電高壓為40-70kV，靜電電流為10-30μΑ，流速壓力為0.40-0.65Mpa，霧化壓力為0.40-0.65Mpa，供粉桶流化壓力為0.04-0.1OMpa，噴槍口至法蘭接觸面的距離為150-400mm，噴涂厚度為200-350um;
[0007](三)、燒結(jié):清理烘箱的加熱風(fēng)道和爐膛，將噴涂后的法蘭置于溫度為250°C的烘箱中，將烘箱的溫度升高到360-420°C并保持10-30min，關(guān)閉烘箱電源，敞開烘箱保溫門，5min后取出法蘭使其自然冷卻至室溫；
[0008](四)、二次噴涂和燒結(jié):再次進(jìn)行步驟(二)和(三)的操作；
[0009](五)、后處理:測(cè)量步驟(四)處理后的法蘭接觸面的聚醚醚酮基粉末涂層厚度，當(dāng)聚醚醚酮基粉末涂層厚度大于500um時(shí)，對(duì)聚醚醚酮基粉末涂層進(jìn)行車削使其厚度達(dá)到300-500um，每次進(jìn)刀量為10-25um，車削后進(jìn)行完整性檢測(cè)，當(dāng)聚醚醚酮基粉末涂層厚度為300-500um時(shí)直接進(jìn)行完整性檢測(cè)，采用電刷對(duì)聚醚醚酮基粉末涂層進(jìn)行完整性檢測(cè)，電刷的電壓為500V，電刷與聚醚醚酮基粉末涂層表面的距離為10mm，無漏電情況為合格，有漏電情況則車削掉聚醚醚酮基粉末涂層按照順序重新進(jìn)行上述所有步驟。
[0010]本發(fā)明涉及的壓縮空氣由空壓機(jī)產(chǎn)生或由氣罐提供，壓縮空氣經(jīng)過A級(jí)、C級(jí)和T級(jí)的3級(jí)過濾后達(dá)到污染物和清潔度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)ISO 8573.1-2001中規(guī)定的2級(jí)潔凈度;A級(jí)過濾是用超高效除油過濾器過濾，能濾除小至0.0 Ιμ??的液體及固體微粒，達(dá)到0.001 ppm的最低殘油含量，用于H級(jí)過濾和吸干機(jī)之前起保護(hù)作用，用于冷干機(jī)之后可確?？諝庵胁缓?C級(jí)過濾是用主管路過濾器過濾，能除去大量的液體及3μπι以上的固體微粒，達(dá)到5ppm的最低殘留油分含量，有少量的水分、灰塵和油霧，用于空壓機(jī)、后部冷卻器之后和其它過濾器之前起一般保護(hù)之用，用于冷干機(jī)之前作為處理裝置;T級(jí)過濾是用空氣管路過濾器過濾，能濾除小至Iym的液體及固體微粒，達(dá)到0.5ppm的最低殘油分含量，有微量水分、灰塵和油霧，用于A級(jí)過濾器之前作前處理之用，用于冷干機(jī)和吸干機(jī)之后能進(jìn)一步提高空氣質(zhì)量。
[0011]本發(fā)明涉及的聚醚醚酮基粉末涂層厚度為300-500um，不影響與法蘭連接的管道內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)，不會(huì)因?yàn)橥牧鲗?dǎo)致聚醚醚酮基粉末涂層與管道交接部位的沖刷腐蝕。
[0012]本發(fā)明涉及的法蘭面絕緣處理方法適用于鋁合金、碳鋼、不銹鋼、銅合金和鈦合金材質(zhì)的板式平焊法蘭、帶頸平焊法蘭、帶頸對(duì)焊法蘭、整體法蘭、承插焊法蘭、螺紋法蘭、對(duì)焊環(huán)松套法蘭和環(huán)松套法蘭。
[0013]本發(fā)明涉及的法蘭面絕緣處理方法噴涂法蘭與管道焊接部位時(shí)，法蘭的噴涂長(zhǎng)度為焊接管道直徑的1/4-1/3。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過靜電噴涂燒結(jié)方法，將聚醚醚酮基粉末沉積于法蘭的對(duì)接面和部分管段內(nèi)，距離焊接部位間隔一定距離，在其表面形成平整可靠的300-500μπι厚的絕緣涂層，涂層吸水率低，隔絕效果好，將法蘭兩端的異種金屬隔絕，對(duì)于船舶或金屬工程結(jié)構(gòu)變形時(shí)對(duì)法蘭間的擠壓耐受性好，能夠提供良好的隔絕保護(hù)作用，有效防止異種金屬間解除導(dǎo)致的電偶腐蝕和管路連接墊片老化、管路微小變形導(dǎo)致的縫隙腐蝕;其工藝簡(jiǎn)單，原理可靠，制備成本低，絕緣效果好，期效長(zhǎng)，使用環(huán)境友好，應(yīng)用范圍廣。
【具體實(shí)施方式】
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[0015]下面通過實(shí)施例做進(jìn)一步說明。
[0016]實(shí)施例1:
[0017]本實(shí)施例涉及的法蘭面絕緣處理方法包括如下工藝步驟:
[0018](一)、噴砂:去除法蘭接觸面上的水、灰塵、油、脂類物質(zhì)和其他雜質(zhì)并保持清潔、干燥和無污染，灰塵數(shù)量和粒度不超過灰塵測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ISO 8502-3的2級(jí)，選取水溶性氯化物含量小于125ppm的噴砂磨料，采用10倍放大鏡對(duì)噴砂磨料進(jìn)行污染物和碎片殘骸檢測(cè)和清理使水溶性氯化物含量小于等于30mg/m2，當(dāng)法蘭接觸面的溫度高于露點(diǎn)溫度3°C以上，相對(duì)空氣濕度低于85%時(shí)，采用無油和無水的壓縮空氣對(duì)法蘭接觸面進(jìn)行噴砂，噴砂角度大于65°，噴砂清理至Sa2級(jí)，表面粗糙度為10-30um時(shí)停止噴砂并清理法蘭接觸面上的噴砂磨料；
[0019](二)、噴涂:選用粒徑為20_100um的聚醚醚酮基粉末作為噴涂粉末，噴涂前將噴涂粉末置于烘箱中在120°C條件下烘干30min，用溫度為15-25°C的清潔和干燥的低溫壓縮空氣沖刷和清洗封閉的靜電噴涂室，在靜電噴涂室的溫度為260°C，體積電阻率為113 Ω.m時(shí)對(duì)法蘭接觸面進(jìn)行噴涂，靜電高壓為40kV，靜電電流為30μΑ，流速壓力為0.50Mpa，霧化壓力為0.40Mpa，供粉桶流化壓力為0.1OMpa，噴槍口至法蘭接觸面的距離為400mm ；
[0020](三)、燒結(jié):清理烘箱的加熱風(fēng)道和爐膛，將噴涂后的法蘭置于溫度為250°C的烘箱中，將烘箱的溫度升高到420°C并保持lOmin，關(guān)閉烘箱電源，敞開烘箱保溫門，5min后取出法蘭使其自然冷卻至室溫；
[0021](四)、二次噴涂和燒結(jié):再次進(jìn)行步驟(二)和(三)的操作；
[0022](五)、后處理:測(cè)量步驟(四)處理后的法蘭接觸面的聚醚醚酮基粉末涂層厚度，測(cè)量結(jié)果為400um，采用電刷對(duì)聚醚醚酮基粉末涂層進(jìn)行完整性檢測(cè)，電刷的電壓為500V，電刷與聚醚醚酮基粉末涂層表面的距離為10mm，無漏電情況，完整性測(cè)試結(jié)果為合格。
[0023]本實(shí)施例涉及的壓縮空氣由空壓機(jī)產(chǎn)生或由氣罐提供，壓縮空氣經(jīng)過A級(jí)、C級(jí)和T級(jí)的3級(jí)過濾后達(dá)到污染物和清潔度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)ISO 8573.1-2001中規(guī)定的2級(jí)潔凈度;A級(jí)過濾是用超高效除油過濾器過濾，能濾除小至0.0lym的液體及固體微粒，達(dá)到0.0Olppm的最低殘油含量，用于H級(jí)過濾和吸干機(jī)之前起保護(hù)作用，用于冷干機(jī)之后可確?？諝庵胁缓?C級(jí)過濾是用主管路過濾器過濾，能除去大量的液體及3μπι以上的固體微粒，達(dá)到5ppm的最低殘留油分含量，有少量的水分、灰塵和油霧，用于空壓機(jī)、后部冷卻器之后和其它過濾器之前起一般保護(hù)之用，用于冷干機(jī)之前作為處理裝置；T級(jí)過濾是用空氣管路過濾器過濾，能濾除小至Iym的液體及固體微粒，達(dá)到0.5ppm的最低殘油分含量，有微量水分、灰塵和油霧，用于A級(jí)過濾器之前作前處理之用，用于冷干機(jī)和吸干機(jī)之后能進(jìn)一步提高空氣質(zhì)量。
[0024]本實(shí)施例涉及的聚醚醚酮基粉末涂層厚度為400um，不影響與法蘭連接的管道內(nèi)介質(zhì)的流動(dòng)，不會(huì)因?yàn)橥牧鲗?dǎo)致聚醚醚酮基粉末涂層與管道交接部位的沖刷腐蝕。
[0025]本實(shí)施例涉及的法蘭面絕緣處理方法適用于鋁合金、碳鋼、不銹鋼、銅合金和鈦合金材質(zhì)的板式平焊法蘭、帶頸平焊法蘭、帶頸對(duì)焊法蘭、整體法蘭、承插焊法蘭、螺紋法蘭、對(duì)焊環(huán)松套法蘭和環(huán)松套法蘭。
[0026]本實(shí)施例涉及的法蘭面絕緣處理方法噴涂法蘭與管道焊接部位時(shí)，法蘭的噴涂長(zhǎng)度為焊接管道直徑的1/4-1/3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種法蘭面絕緣處理方法，其特征在于制備工藝為: (一)、噴砂:去除法蘭接觸面上的水、灰塵、油、脂類物質(zhì)和其他雜質(zhì)并保持清潔、干燥和無污染，灰塵數(shù)量和粒度不超過灰塵測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)ISO 8502-3的2級(jí)，選取水溶性氯化物含量小于125ppm的噴砂磨料，采用10倍放大鏡對(duì)噴砂磨料進(jìn)行污染物和碎片殘骸檢測(cè)和清理使水溶性氯化物含量小于等于30mg/m2，當(dāng)法蘭接觸面的溫度高于露點(diǎn)溫度3°C以上，相對(duì)空氣濕度低于85%時(shí)，采用無油和無水的壓縮空氣對(duì)法蘭接觸面進(jìn)行噴砂，噴砂角度大于65°，噴砂清理至Sa2級(jí)，表面粗糙度為10-30um時(shí)停止噴砂并清理法蘭接觸面上的噴砂磨料； (二)、噴涂:選用粒徑為20-100um的聚醚醚酮基粉末作為噴涂粉末，噴涂前將噴涂粉末置于烘箱中在120°C條件下烘干30min，用溫度為15-25°C的清潔和干燥的低溫壓縮空氣沖刷和清洗封閉的靜電噴涂室，在靜電噴涂室的溫度為260°C，體積電阻率為113-1O14Ω.m時(shí)對(duì)法蘭接觸面進(jìn)行噴涂，靜電高壓為40-70kV，靜電電流為10-30μΑ，流速壓力為0.40-0.65Mpa，霧化壓力為0.40-0.65Mpa，供粉桶流化壓力為0.04-0.1OMpa，噴槍口至法蘭接觸面的距離為150-400臟，噴涂厚度為200-350um; (三)、燒結(jié):清理烘箱的加熱風(fēng)道和爐膛，將噴涂后的法蘭置于溫度為250°C的烘箱中，將烘箱的溫度升高到360-420°C并保持10-30min，關(guān)閉烘箱電源，敞開烘箱保溫門，5min后取出法蘭使其自然冷卻至室溫； (四)、二次噴涂和燒結(jié):再次進(jìn)行步驟(二)和(三)的操作； (五)、后處理:測(cè)量步驟(四)處理后的法蘭接觸面的聚醚醚酮基粉末涂層厚度，當(dāng)聚醚醚酮基粉末涂層厚度大于500um時(shí)，對(duì)聚醚醚酮基粉末涂層進(jìn)行車削使其厚度達(dá)到300-500um，每次進(jìn)刀量為10-25um，車削后進(jìn)行完整性檢測(cè)，當(dāng)聚醚醚酮基粉末涂層厚度為300-500um時(shí)直接進(jìn)行完整性檢測(cè)，采用電刷對(duì)聚醚醚酮基粉末涂層進(jìn)行完整性檢測(cè)，電刷的電壓為500V，電刷與聚醚醚酮基粉末涂層表面的距離為10mm，無漏電情況為合格，有漏電情況則車削掉聚醚醚酮基粉末涂層按照順序重新進(jìn)行上述所有步驟。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的法蘭面絕緣處理方法，其特征在于所述壓縮空氣由空壓機(jī)產(chǎn)生或由氣罐提供，壓縮空氣經(jīng)過A級(jí)、C級(jí)和T級(jí)的3級(jí)過濾后達(dá)到污染物和清潔度等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)ISO 8573.1-2001中規(guī)定的2級(jí)潔凈度。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法蘭面絕緣處理方法，其特征在于處理方法適用于鋁合金、碳鋼、不銹鋼、銅合金和鈦合金材質(zhì)的板式平焊法蘭、帶頸平焊法蘭、帶頸對(duì)焊法蘭、整體法蘭、承插焊法蘭、螺紋法蘭、對(duì)焊環(huán)松套法蘭和環(huán)松套法蘭。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種法蘭面絕緣處理方法，其特征在于噴涂法蘭與管道焊接部位時(shí)，法蘭的噴涂長(zhǎng)度為焊接管道直徑的1/4-1/3。
【文檔編號(hào)】H01B19/04GK105976952SQ201610495843
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月28日
【發(fā)明人】黃國(guó)勝, 邢路闊, 李相波
【申請(qǐng)人】中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二五研究所