法蘭連接的完整性對于輸送流體管道系統(tǒng)至關重要。無論是輸送化學介質(如碳氫化合物)的管道系統(tǒng),還是供水管線,法蘭連接泄漏都會造成嚴重的環(huán)境及經濟影響,甚至可能帶來巨大的安全隱患。如果法蘭沒有采取保護措施,暴露在腐蝕性環(huán)境或受污染的工業(yè)大氣中,腐蝕速率會很快。
另外,由于法蘭連接的幾何形狀復雜,極易出現(xiàn)兩個法蘭面之間的間隙腐蝕以及不同金屬間的電偶腐蝕問題,都會嚴重損害管線系統(tǒng)的完整性。本文介紹的就是解決法蘭腐蝕的幾種實用方法。
為了滿足苛刻的生產需要,減少因泄漏而造成的突發(fā)性停機,有效的監(jiān)控及檢測是*的。通常技術人員更關心法蘭面之間出現(xiàn)的泄漏問題,而忽略了對緊固件與管道外部的保護,在惡劣的外部環(huán)境中可能會造成極為嚴重的后果。外部保護不足會加速并擴法蘭與緊固件的受損,使整個密封系統(tǒng)加速惡化,可能會迅速破壞系統(tǒng)的結構完整性,造成密封失效。
由于法蘭連接密封面的目測檢查只能在整個系統(tǒng)停機時才可以進行,檢查程序應該盡量簡單,因而應首先消除外部的腐蝕。如果無法停機,則只能利用超聲波技術進行檢測,在外部腐蝕無法控制的情況下,該過程將更復雜且無法得到精準的測試結果。因此,為了監(jiān)控整個系統(tǒng)并提供有效可行的質量控制與檢修程序,法蘭與緊固件的外部腐蝕防護至關重要。
現(xiàn)有解決方案
理想的解決方案應該兼顧優(yōu)秀的防腐保護性能與簡便的施工程序,而且應適合各種尺寸與形狀的法蘭,并可在檢修時很方便地操作螺栓。目前市場上常用的解決方案包括:
一、維護油漆解決方案
維護油漆是可以直接粘結在基材上的硬膜,一般為環(huán)氧或聚氨酯類的涂料。法蘭存在很多棱角與邊緣,由于邊緣變薄效應,常規(guī)油漆系統(tǒng)很難有效地覆蓋邊緣。加厚涂層雖然會解決邊緣保護的問題,但同時會封死緊固件導致后續(xù)維修時無法拆卸。另外,操作螺栓時會破壞涂層,在維修之后必須重新涂裝。
二、機械解決方案
主要通過保護罩和夾具密封法蘭以及法蘭面的間隙,通常為不銹鋼或塑料材質配有橡膠密封條。這種保護方式靈活性較差,需要存儲與各種尺寸的法蘭*匹配的外罩或夾具。
三、膠帶或半固態(tài)防腐帶解決方案
卷狀包裝的膠帶(如礦脂膠帶、蠟質或彈性聚合物的包扎帶)通過纏裹在基材表面進行保護。由于半固態(tài)聚合物的防水性較好,這種保護方式可以提供可靠的防腐保護。
但是,如果法蘭外形復雜,這種材料不僅耗時而且施工困難。在需要拆裝螺栓的時候,材料相對柔軟、切割方便,但在拆裝后很難重新密封并恢復原有的保護,一般需要重新施工。
四、熱熔性塑料解決方案
熱熔性塑料實質上是一種高溫加熱的蠟狀可熔性聚合物,通過專業(yè)熱熔設備噴涂到基材表面上。這種保護方式的優(yōu)勢在于可再熔并且可以重復利用,節(jié)約成本。但此方式還需要動火作業(yè)、專業(yè)設備以及施工服務,雖然可以重新利用,但是在檢修時不易打開和密封。
五、聚合物密封袋解決方案
密封袋可以將法蘭*包裹起來,其成分是由低滲透性聚合物、緩蝕劑蒸汽和干燥劑組成。它安裝便捷,但是袋子的兩端僅用膠帶密封,而不是采用持久有效的機械粘結。袋子內部存在大面積的蒸汽空間,容易聚集大量的水分,緩蝕劑也會在一段時間內被消耗掉。
上述方案雖然能起到一定的防腐保護作用,但在施工、檢維修方面仍存在一些缺陷,需探索研發(fā)有效的解決方案,為法蘭提供長期、全面的保護。
六、新型可剝離密封膜系統(tǒng)
針對法蘭腐蝕問題,有公司運用聚合物的化學作用,研發(fā)了既堅韌又具有足夠彈性的新型可剝離密封膜系統(tǒng),它可以被用力向后剝離但不會被撕裂,具有橡膠的彈性,且*不含異氰酸酯和有毒金屬催化劑。
該系統(tǒng)是為法蘭、緊固件以及相關的管道提供保護而專門設計的,可以粘結在手工處理的基材上,無需動火作業(yè),可是使施工安全簡便。
該系統(tǒng)采用緩蝕劑作為底膠,提供整體的腐蝕保護,同時涂層自身具有很強的粘結性,可以排除系統(tǒng)內的全部水分。
?系統(tǒng)耐腐蝕性能
該系統(tǒng)耐腐蝕性能通過鹽霧測試,通過將樣本持續(xù)放置在鹽霧環(huán)境中來評估涂層的抗腐蝕性。鹽霧箱將質量分數為5%的溶液轉化為35℃的高溫鹽霧。測試樣本為組裝的法蘭連接,一側為裸鋼,一側涂有該密封膜系統(tǒng)。
將樣本在鹽霧環(huán)境中持續(xù)暴露1000h,密封膜系統(tǒng)下面未發(fā)現(xiàn)任何腐蝕跡象。與之相比,法蘭另一側的裸鋼部分出現(xiàn)嚴重腐蝕。
?系統(tǒng)粘附性能
為了確保端口能夠持久地密封并排除濕氣,該系統(tǒng)需要具備好的粘附力,尤其要與人工處理的表面能緊密粘附在一起。
?系統(tǒng)脫膜性能與彈性
該系統(tǒng)的另一特點是施工人員可以很方便地操作緊固件。當需要維修的時候!只需用刀片插入法蘭面空隙間的密封膜,順著法蘭的圓周劃開。然后將密封膜分成兩半,也可以將其與塑料帽一同向后撥開,露出法蘭與螺栓。在維修完成后,可以再將密封膜折回到原有的位置。
為了滿足可剝離的特性,密封系統(tǒng)必須既堅固又具有彈性。拉伸強度、延伸強度及撕裂強度的測試根據astm d412和astm d624嚴格進行。
需要重新密封的時候,法蘭圓周必須進行清潔處理,清除所有的灰塵、油脂以及表面的污染物。然后使用密封膜刷涂在切開的保護系統(tǒng)圓周上,進行簡單快捷的修復保護。
針對法蘭防腐問題,雖然市場上已有不同的解決方案,但大多數方案無法同時具備好的防腐保護、簡便的安裝、適合各種法蘭尺寸與形狀、檢修方便等性能??蓜冸x密封系統(tǒng)經過精密的研發(fā)后,為法蘭提供全面保護,避免了法蘭泄漏的潛在風險。