金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，首先選取實驗場所，然后將試樣埋設(shè)在試驗場所內(nèi)，再按照預(yù)定的開挖年限將試樣挖出，統(tǒng)計試樣表面紅色腐蝕區(qū)域占試樣總表面積的比例S1及試樣表面有機涂層剝落后露出鋅層區(qū)域占試樣總表面積的比例S2；測量試樣表面腐蝕坑的深度；最后以腐蝕年限為橫坐標(biāo)，復(fù)合涂層的當(dāng)量腐蝕面積為S，S＝S1+0.5S2，以S為縱坐標(biāo)，計算擬合出涂層腐蝕面積的方程式，確定所測試樣的預(yù)期使用壽命年限。本發(fā)明專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，用較短時間內(nèi)的實驗結(jié)果即可以預(yù)測得到金屬管道涂層的預(yù)期使用壽命，用時短，見效快，滿足了實際應(yīng)用的需要，值得推廣應(yīng)用。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種管道復(fù)合防腐涂層使用壽命的預(yù)測方法，具體涉及球墨鑄鐵管復(fù)合防腐涂層的預(yù)期使用壽命預(yù)測方法。
技術(shù)介紹
埋地球墨鑄鐵管道隨著使用年限的增加，其外壁涂層及管壁會發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，輕微的腐蝕對管道使用沒有影響，而嚴(yán)重腐蝕對管道影響較大，會引起管道穿孔甚至破裂，導(dǎo)致管道失效；同時，用戶需要根據(jù)具體的土壤腐蝕環(huán)境，選用符合壽命預(yù)期的球墨鑄鐵管級別及外涂層種類，因此，研究球墨鑄鐵管及各種涂層在不同土壤條件下的耐蝕性能，對球墨鑄鐵管道外部復(fù)合防腐涂層進行預(yù)期使用壽命評估就顯得尤為重要。由于影響土壤腐蝕性的因素較多，而球墨鑄鐵管外壁涂層種類也十分豐富，且外涂層種類隨著研發(fā)仍然在不斷增加，所以球墨鑄鐵管外涂層在特定土壤環(huán)境下的預(yù)期使用壽命年限推算借助于復(fù)雜的公式，存在理論推導(dǎo)難、實驗時間長、工作量大、理論公式及經(jīng)驗公式均難以確立等問題，難度極大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是提供一種金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，該方法用較短時間內(nèi)的實驗結(jié)果即可以預(yù)測得到金屬管道復(fù)合防腐涂層的預(yù)期使用壽命，工作量小，見效快。為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的技術(shù)解決方案為：一種金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，該方法包括下述步驟：(一)選取典型地區(qū)的土壤做為金屬管道埋設(shè)的實驗場所，并在選取的典型地區(qū)的土壤內(nèi)挖掘埋設(shè)試樣的試坑；(二)將待測的金屬管道制成試樣埋設(shè)在所述試坑內(nèi)，同一典型地區(qū)的土壤內(nèi)同種試樣埋設(shè)平行樣數(shù)量為6個；(三)按照預(yù)定的開挖年限1年、2年、4年、6年將上述試樣挖出，并將試樣表面的泥土清除；(四)將試樣干燥，然后計算統(tǒng)計試樣表面紅色腐蝕區(qū)域占試樣總表面積的比例S1及試樣表面有機涂層剝落露出下面鋅層區(qū)域占試樣總表面積的比例S2；(五)將試樣表面的腐蝕產(chǎn)物去除干凈，觀察試樣的金屬基體表面有無腐蝕坑，如果有，測量腐蝕坑的深度，當(dāng)腐蝕坑的深度小于0.3時，進行下述步驟；(六)以腐蝕年限為橫坐標(biāo)，復(fù)合涂層的當(dāng)量腐蝕面積為S，則S＝S1+0.5S2，以S為縱坐標(biāo)，計算擬合出涂層腐蝕面積的一元二次方程式Y(jié)＝aX2+bX+c，確定方程式的各個項的系數(shù)，利用方程式預(yù)測涂層當(dāng)量腐蝕面積達到100％時的年限，此處假設(shè)為a，確定所測試試樣復(fù)合防腐涂層的預(yù)期使用壽命年限為a。本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其中，在所述步驟(二)中，去掉所述試樣的包裝，將所述試樣立在所述試坑底部并用土壤固定好，相鄰兩所述試樣之間的間隔及所述試樣與典型地區(qū)的土壤邊緣之間的間隔均大于100mm。本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其中，在所述步驟(二)中制備所述試樣時，以金屬管為材料基體，首先在所述金屬管外電弧噴涂鋅涂層，鋅涂層單位重量為130g/m2～400g/m2，然后在所述鋅涂層上噴涂有機終飾涂層，所述有機終飾涂層厚度為70～150微米，然后將所述管道加工成所需的試樣尺寸，再對所述試樣進行封邊處理。本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其中，所述封邊處理具體包括：在所述管道裸露的四周區(qū)域刷涂含鋅量>85％的富鋅涂料，富鋅涂料的干膜厚度大于60微米，富鋅涂料干燥后，在富鋅涂料上刷涂有機涂層進行封邊，有機涂層的厚度為150～200微米，所述有機涂層和所述有機終飾涂層材料相同。本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其中，所述試樣尺寸為100×100mm。本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其中，在所述步驟(三)中，在泥土附著力較強時，用塑料材質(zhì)的軟毛刷沾水涮洗泥土，直至將泥土去除。本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其中，所述預(yù)定的開挖年限分別為1年、2年、4年、6年。本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其中，所述典型地區(qū)的土壤分別為草甸潮土、酸性紅土、濱海鹽土及沙漠戈壁土采用上述方案后，與現(xiàn)有技術(shù)相比由于本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法中試件的開挖年限只需1年、2年、4年和6年，試驗時間短，并且預(yù)期使用壽命年限的推算借助的公式簡單，需測量的參數(shù)少，試驗人員的工作量較小。附圖說明圖1是本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法的擬合曲線圖。具體實施方式本專利技術(shù)金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，該方法包括下述步驟：(一)選取我國四個典型地區(qū)的土壤作為球墨鑄鐵管外涂層埋設(shè)實驗場所，土壤條件差別較大的四種典型地區(qū)土壤分別為草甸潮土、酸性紅土、濱海鹽土及沙漠戈壁土，在選取的四個典型地區(qū)的土壤內(nèi)分別挖掘埋設(shè)試樣的試坑，試坑大小為2米長×2米寬×1.2米深，每個實驗站試坑數(shù)量為4個，即四個周期；(二)將待測的金屬管道制成試樣并將試樣埋設(shè)在上述試坑內(nèi)，金屬管道的材料基體為球墨鑄鐵管，首先在球墨鑄鐵管外面電弧噴涂鋅涂層，鋅涂層單位重量為130g/m2，然后在鋅涂層上噴涂有機終飾涂層，有機終飾涂層厚度為70～100微米，在加工車間將上述管道加工成所需的試樣尺寸，試樣大小為100×100mm，每種涂層每一周期制備平行樣數(shù)量為6個，對各試樣進行封邊處理，封邊處理方法為在試樣加工裸露的四周區(qū)域刷涂含鋅量>85％的富鋅涂料，富鋅涂料刷涂兩遍，保證其干膜厚度大于60微米，富鋅涂料干燥4個小時后，在富鋅涂料上刷涂與上述有機終飾涂層同種類的有機涂層進行封邊，其厚度為150～200微米，然后將上述試樣干燥一周，使涂層完全干燥，然后包裝、運輸至典型土壤實驗場所；去掉試樣包裝，將試樣按照種類順序立于試坑內(nèi)，用土壤固定好，并壓實，相鄰兩試樣之間的間隔及試樣與典型地區(qū)的土壤邊緣之間的間隔均大于100mm，保證試樣周邊沒有空隙，同一種土壤內(nèi)同種試樣埋設(shè)平行樣數(shù)量為6個，然后將挖掘出的土壤按原來的順序依次回填；(三)按照預(yù)定的開挖年限依次開挖并檢測，開挖年限分別為1年、2年、4年、6年，在每個試驗周期將上述試樣挖出后，仔細(xì)的清除試樣上的泥土，直至完全清除干凈，在泥土附著力較強難以擦拭掉時，用塑料材質(zhì)的軟毛刷沾適量水輕輕涮洗泥土，將之完全去除；(四)將試樣放在干燥箱中干燥，試樣干燥2小時后取出，利用計算機計算統(tǒng)計試樣表面紅色腐蝕區(qū)域占試樣總表面積的比例S1、及試樣表面有機涂層剝落露出鋅層區(qū)域占試樣總表面積的比例S2；(五)將試樣表面的腐蝕產(chǎn)物完全去除，但不損傷試樣的金屬基體，觀察金屬基體上有無腐蝕坑，并測量腐蝕坑的深度，確認(rèn)各處發(fā)生紅色腐蝕銹跡處測量的點蝕坑深度為均小于0.3mm；(六)以腐蝕年限為橫坐標(biāo)，復(fù)合涂層的當(dāng)量腐蝕面積為S，S＝S1+0.5S2，以S為縱坐標(biāo)，計算擬合出涂層腐蝕面積的一元二次方程式Y(jié)＝aX2+bX+c，確定方程式的各個項的系數(shù)，利用方程式預(yù)測涂層當(dāng)量腐蝕面積達到100％時的年限，此處假設(shè)為a，確定所測試試樣復(fù)合防腐涂層的預(yù)期使用壽命年限為a。按照上述方法確定的涂層使用壽命預(yù)測方法，僅適用于犧牲陽極金屬涂層+有機涂層的復(fù)合防腐涂層防腐體系，而這種防腐體系為金屬管道系統(tǒng)所普遍采用，用上述方法對犧牲陽極金屬涂層+有機涂層的復(fù)合防腐涂層的壽命進行預(yù)測具有廣闊的市場應(yīng)用空間。另外，用上述方法預(yù)測犧牲陽極金屬涂層+有機涂層的復(fù)合涂層預(yù)期使用壽命具有很好的理論依據(jù)，犧牲陽極涂層一般為金屬性活潑的金屬，電位較所保護的基體為負(fù)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其特征在于：該方法包括下述步驟：(一)選取典型地區(qū)的土壤做為金屬管道埋設(shè)的實驗場所，并在選取的典型地區(qū)的土壤內(nèi)挖掘埋設(shè)試樣的試坑；(二)將待測的金屬管道制成試樣埋設(shè)在所述試坑內(nèi)，同一典型地區(qū)的土壤內(nèi)同種試樣埋設(shè)平行樣數(shù)量為6個；(三)按照預(yù)定的開挖年限1年、2年、4年和6年將上述試樣挖出，并將試樣表面的泥土清除；(四)將試樣干燥，然后計算統(tǒng)計試樣表面紅色腐蝕區(qū)域占試樣總表面積的比例S1及試樣表面有機涂層剝落露出下面鋅層區(qū)域占試樣總表面積的比例S2；(五)將試樣表面的腐蝕產(chǎn)物去除干凈，觀察試樣的金屬基體表面有無腐蝕坑，如果有，測量腐蝕坑的深度，當(dāng)腐蝕坑的深度小于0.3時，進行下述步驟；(六)以腐蝕年限為橫坐標(biāo)，復(fù)合涂層的當(dāng)量腐蝕面積為S，則S＝S1+0.5S2，以S為縱坐標(biāo)，計算擬合出涂層腐蝕面積的一元二次方程式Y(jié)＝aX2+bX+c，確定方程式的各個項的系數(shù)，利用方程式預(yù)測涂層當(dāng)量腐蝕面積達到100％時的年限，此處假設(shè)為a，確定所測試試樣復(fù)合防腐涂層的預(yù)期使用壽命年限為a。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其特征在于：該方法包括下述步驟：(一)選取典型地區(qū)的土壤做為金屬管道埋設(shè)的實驗場所，并在選取的典型地區(qū)的土壤內(nèi)挖掘埋設(shè)試樣的試坑；(二)將待測的金屬管道制成試樣埋設(shè)在所述試坑內(nèi)，同一典型地區(qū)的土壤內(nèi)同種試樣埋設(shè)平行樣數(shù)量為6個；(三)按照預(yù)定的開挖年限1年、2年、4年和6年將上述試樣挖出，并將試樣表面的泥土清除；(四)將試樣干燥，然后計算統(tǒng)計試樣表面紅色腐蝕區(qū)域占試樣總表面積的比例S1及試樣表面有機涂層剝落露出下面鋅層區(qū)域占試樣總表面積的比例S2；(五)將試樣表面的腐蝕產(chǎn)物去除干凈，觀察試樣的金屬基體表面有無腐蝕坑，如果有，測量腐蝕坑的深度，當(dāng)腐蝕坑的深度小于0.3時，進行下述步驟；(六)以腐蝕年限為橫坐標(biāo)，復(fù)合涂層的當(dāng)量腐蝕面積為S，則S＝S1+0.5S2，以S為縱坐標(biāo)，計算擬合出涂層腐蝕面積的一元二次方程式Y(jié)＝aX2+bX+c，確定方程式的各個項的系數(shù)，利用方程式預(yù)測涂層當(dāng)量腐蝕面積達到100％時的年限，此處假設(shè)為a，確定所測試試樣復(fù)合防腐涂層的預(yù)期使用壽命年限為a。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬管道復(fù)合防腐涂層預(yù)期使用壽命的預(yù)測方法，其特征在于：在所述步驟(二)中，去掉所述試樣的包裝，將所述試樣立在所述試坑底部并用土壤固定好，相鄰兩所述試樣之間的間隔及所述試樣與典型地區(qū)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李軍，信紹廣，王恩清，申勇，車?yán)?/a>，
申請(專利權(quán))人：新興鑄管股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：河北;13