專利名稱：一種具有防水保護層的球墨鑄鐵管及其生產工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有防水保護層的球墨鑄鐵管及其生產工藝，適用于水工環境下鋪設的球墨鑄鐵管。
背景技術：
一直以來，球墨鑄鐵管是以鋅保護層加封閉防腐保護層作為復合防護體系，這是一種犧牲陽極加陰極保護的防腐體系，具有防腐年限長的優點，在世界各地得到廣泛應用。 但是，在管線鋪設過程中，有時會受到河流阻攔，以往通常采用上述防護體系的球墨鑄鐵管沿河床鋪設并跨越河床，這種球墨鑄鐵管長期受到水流及砂石的沖擊，腐蝕較快，幾十年的施工經驗證明，水工環境下噴鋅工藝球墨鑄鐵管的保護周期為1 5年左右，它的優點是防腐性能可靠穩定，效果良好，防滲透性強，缺點是表面硬度較差，耐磨性不足，抗破壞性弱。另外，根據國內外有關資料顯示，不銹鋼保護層的保護周期為4 5年左右，其優點是硬度高，耐磨性好，強度大，抗破壞性良好，缺點是噴涂防腐效果較差、易銹蝕、無陰極保護功能，表面粗糙、滲水性強，覆蓋密實性差，易剝落。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種以鋅保護層加不銹鋼保護層外加封閉防腐保護層的球墨鑄鐵管及其生產工藝，確保球墨鑄鐵管具有良好的防腐性能以及耐磨性。為解決上述技術問題，本發明所采取的技術方案是在球墨鑄鐵管外表面從內到外依次設有鋅保護層、不銹鋼保護層和封閉防腐保護層，其生產工藝如下
(1)表面處理在空壓機的作用下，粒度均勻的鐵砂高速沖擊球墨鑄鐵管外表面，除去其表面的氧化物；(2)熱噴涂鋅保護層在驅動裝置和電弧噴涂系統電源作用下，鋅絲起弧燃燒成為熔融體，同時借助壓縮空氣使之霧化成微粒并噴射到球墨鑄鐵管表面，形成鋅保護層；(3)熱噴涂不銹鋼保護層將電弧噴槍固定到噴涂小車上，在噴涂小車的帶動下電弧噴槍沿著球墨鑄鐵管軸向表面勻速行駛，把兩根不銹鋼絲安裝到電弧噴槍中，開啟電弧噴槍，不銹鋼絲燃燒成為熔融體，同時借助壓縮空氣使之霧化成微粒，并均勻噴涂到高速旋轉的球墨鑄鐵管表面，形成不銹鋼保護層；(4)涂覆封閉防腐保護層在球墨鑄鐵管外周的不銹鋼保護層的表面噴涂、刷涂或輥涂封閉防腐保護層。上述熱噴涂不銹鋼保護層時的工作電壓為32-40V，工作電流為0. 35-0. 5KA，噴涂的不銹鋼絲輸送速度為4-9m/min，霧化氣體壓力為0. 6-0. 8MPa,噴涂距離為180-250mm，噴涂小車走速為4-8m/min。上述不銹鋼保護層的不銹鋼材質為316L不銹鋼、304不銹鋼或鎳基合金；所述封閉防腐保護層的材料為溶劑型材料或粉末涂料，涂層厚度為70-140Mffl ；所述鋅保護層和不銹鋼保護層的單位面積重量均為130-200g/m2，其涂層厚度分別為60-100Mffl。所述溶劑型材料為油漆、浙青漆或溶劑型環氧樹脂涂料；所述粉末涂料為環氧樹脂粉末涂料、聚酯粉末涂料、聚酯環氧粉末涂料。
本發明的有益效果如下采用電弧噴涂方法在球墨鑄鐵管外表面先噴涂鋅保護層，在其上再噴涂不銹鋼保護層，最后噴涂封閉防腐保護層，可以協調發揮鋅保護層的犧牲陽極保護功能、不銹鋼涂層的耐磨耐蝕性能以及封閉涂層的封孔緩蝕性能，使球墨鑄鐵管得到良好保護，這種涂層結構的球墨鑄鐵管在水工環境下具有良好的耐蝕性，防水保護層外觀整潔、覆蓋均勻、密實，其保護周期長、防腐性能好、抗破壞性強，不需組織二次開挖施工，顯著降低了工程壽命周期成本。
具體實施例方式本發明所述的一種具有防水保護層的球墨鑄鐵管的生產工藝的一種具體實施例如下
(1)表面處理首先由空壓機提供拋丸噴砂動力，在拋丸室內，粒度均勻的鐵砂在壓縮空氣的作用下，高速沖擊球墨鑄鐵管表面，除去了基體表面的鐵銹等氧化物，達到5水平，徹底清除氧化皮、鐵豆、翹皮、油、脂、浙青、銹跡等，為噴涂層提供一個潔凈的表面。拋丸后在不超過4小時以內進行噴涂，噴涂前用氮氣或干燥潔凈的壓縮空氣吹掃球墨鑄鐵管外表面，除去浮灰等雜質，總之，在噴涂前，管道待噴表面不允許有水分、油脂、灰塵等任何雜物，以避免不潔表面的干擾因素。(2)熱噴涂鋅保護層主要設備是壓縮空氣系統，電弧熱噴涂設備選用由大功率噴涂電源、噴涂槍、送絲機構、空壓機、控制箱組成的電弧熱噴涂設備，如采用WDP2000-IV型電弧噴涂機進行噴涂。在驅動裝置和電弧噴涂系統電源作用下，鋅絲起弧燃燒成為熔融體，同時借助壓縮空氣使之霧化成微粒并噴射到球墨鑄鐵管表面，形成鋅保護層；由于噴砂后的基體表面凹凸不平，散熱收縮后的金屬涂層能牢固地吸附在球墨鑄鐵管表面。上述鋅絲直徑為2. 0-4. 0mm，純度為99. 99%，熔點為420°C。外觀色鮮亮，圓度勻， 表面無毛刺，無劃痕，無氧化皮。鋅保護層的噴涂參數為
權利要求
1.一種具有防水保護層的球墨鑄鐵管，在其外表面從內到外依次設有鋅保護層和封閉防腐保護層，其特征在于，在所述鋅保護層和封閉防腐保護層之間設有不銹鋼保護層。
2.一種具有防水保護層的球墨鑄鐵管的生產工藝，其特征在于其方法步驟如下(1) 表面處理在空壓機的作用下，粒度均勻的鐵砂高速沖擊球墨鑄鐵管外表面，除去其外表面的氧化物；(2)熱噴涂鋅保護層在驅動裝置和電弧噴涂系統電源作用下，鋅絲起弧燃燒成為熔融體，同時借助壓縮空氣使之霧化成微粒并噴射到球墨鑄鐵管表面，形成鋅保護層； (3)熱噴涂不銹鋼保護層將電弧噴槍固定到噴涂小車上，在噴涂小車的帶動下電弧噴槍沿著球墨鑄鐵管軸向表面勻速行駛，把兩根不銹鋼絲安裝到電弧噴槍中，開啟電弧噴槍，不銹鋼絲燃燒成為熔融體，同時借助壓縮空氣使之霧化成微粒，并均勻噴涂到高速旋轉的球墨鑄鐵管表面，形成不銹鋼保護層；(4)涂封閉防腐保護層在球墨鑄鐵管外周的不銹鋼保護層的表面噴涂、刷涂或輥涂封閉防腐保護層。
3.根據權利要求2所述的一種具有防水保護層的球墨鑄鐵管的生產工藝，其特征在于，熱噴涂不銹鋼保護層時的工作電壓為32-40V，工作電流為0. 35-0. 5KA，噴涂的不銹鋼絲輸送速度為4-9m/min，霧化氣體壓力為0. 6-0. 8MPa,噴涂距離為180-250mm，噴涂小車走速為 4-8m/min。
4.根據權利要求1或權利要求2所述的一種具有防水保護層的球墨鑄鐵管及其生產工藝，所述不銹鋼保護層的不銹鋼材質為316L不銹鋼、304不銹鋼或鎳基合金；所述封閉防腐保護層的材料為溶劑型材料或粉末涂料，涂層厚度為70-140Mffl ；所述鋅保護層和不銹鋼保護層的單位面積重量均為130-200g/m2，其涂層厚度分別為60-100Mffl。
5.根據權利要求4所述的一種具有防水保護層的球墨鑄鐵管及其生產工藝，其特征在于，所述溶劑型材料為油漆、浙青漆或溶劑型環氧樹脂涂料；所述粉末涂料為環氧樹脂粉末涂料、聚酯粉末涂料或聚酯環氧粉末涂料。
全文摘要
本發明公開了一種具有防水保護層的球墨鑄鐵管及其生產工藝，其方法步驟是(1)進行球墨鑄鐵管表面處理，除去其表面氧化物；(2)噴涂鋅保護層；(3)噴涂不銹鋼保護層；(4)涂封閉防腐保護層。本發明的有益效果是采用電弧噴涂方法在球墨鑄鐵管外周先噴涂鋅保護層，在其上再噴涂不銹鋼保護層，最后噴涂封閉防腐保護層，可以協調發揮鋅保護層的犧牲陽極保護功能、不銹鋼涂層的耐磨耐蝕性能以及封閉涂層的封孔緩蝕性能，使球墨鑄鐵管得到良好保護，這種涂層結構的球墨鑄鐵管在水工環境下具有良好的耐蝕性，防水保護層外觀整潔、覆蓋均勻、密實，其保護周期長、防腐性能好、抗破壞性強，不需組織二次開挖施工，顯著降低了工程壽命周期成本。
文檔編號F16L58/02GK102278568SQ20111023923
公開日2011年12月14日 申請日期2011年8月19日 優先權日2011年8月19日
發明者信紹廣, 周波, 張永杰, 李軍, 王恩清, 申勇 申請人:新興鑄管股份有限公司