环氧法兰凭借优异的耐化学腐蚀性、力学强度及绝缘性能,广泛应用于石油化工、给排水、海洋工程等腐蚀风险较高的领域。但其表面环氧涂层若存在缺陷或施工不当,易出现涂层脱落、基体锈蚀等问题,影响设备使用寿命与运行安全。本方案基于不同工况腐蚀特性,制定“预处理-涂层施工-固化养护-后期防护”全流程防腐处理措施,确保防腐效果达标。
一、方案适用范围与防腐目标
1. 适用范围
本方案适用于新制环氧法兰出厂前防腐处理、在用环氧法兰涂层修复及特殊工况(如强酸碱介质、高湿度、海洋大气环境)下的强化防腐处理,涵盖平焊、对焊、承插焊等常见类型环氧法兰。
2. 防腐目标
新制法兰:形成连续、均匀的防腐涂层,附着力≥5MPa(划格法检测),耐盐雾腐蚀≥1000小时(中性盐雾试验),无起泡、脱落现象。
修复法兰:彻底清除腐蚀区域,修复后涂层与原涂层衔接平滑,防腐性能与原涂层一致,确保法兰整体防腐完整性。
特殊工况法兰:针对强腐蚀环境,采用复合防腐工艺,使耐化学腐蚀性能满足介质浸泡要求(如耐30%硫酸浸泡≥6个月无损伤)。
二、防腐处理前核心准备
1. 工况与法兰现状评估
工况调研:明确法兰使用环境的腐蚀介质类型(如酸性、碱性、盐雾)、浓度、温度(常温或高温)及压力,确定腐蚀等级(轻度、中度、重度),为工艺选型提供依据。
法兰检查:新制法兰需检查表面环氧层是否存在针孔、划痕、凹陷等缺陷;在用法兰需排查涂层脱落面积、锈蚀程度、是否存在裂纹,使用测厚仪测量涂层厚度,记录缺陷位置与尺寸。
2. 材料与工具准备
防腐材料:根据腐蚀等级选用适配材料,轻度腐蚀选用环氧富锌底漆+环氧面漆;中度腐蚀选用环氧磷酸锌底漆+环氧云铁中间漆+氟碳面漆;重度腐蚀选用环氧玻璃鳞片涂层或环氧煤沥青涂层。材料需具备产品合格证、检测报告,储存于阴凉干燥处,避免阳光直射。
工具设备:准备表面处理工具(砂纸、钢丝刷、喷砂设备、脱脂棉)、涂层施工工具(喷枪、毛刷、滚筒)、检测工具(划格器、涂层测厚仪、盐雾试验箱)及安全防护装备(防毒面具、防化服、护目镜)。
3. 施工环境控制
施工环境需满足温度5-35℃、相对湿度≤85%,无大风、降雨、粉尘天气。若为户外施工,需搭建临时防护棚;室内施工需开启通风设备,确保施工区域空气流通,避免溶剂挥发引发安全风险。
三、核心防腐处理工艺
1. 表面预处理(关键环节)
表面预处理质量直接影响涂层附着力,需彻底清除油污、锈蚀、缺陷及旧涂层残留。
脱脂除油:采用溶剂脱脂法,用脱脂棉蘸取无水乙醇或丙酮擦拭法兰表面,重点清洁法兰密封面、螺栓孔等部位,反复擦拭2-3次,直至无油污残留,自然晾干。
除锈处理:新制法兰若有轻微锈蚀,用120-180目砂纸手工打磨;在用法兰锈蚀严重或旧涂层脱落时,采用干喷砂处理(磨料选用石英砂,粒径0.5-1.0mm),喷砂压力控制在0.4-0.6MPa,使表面粗糙度达到Ra25-50μm,露出金属本色后用压缩空气吹净表面粉尘。
缺陷修复:对法兰表面针孔、凹陷等缺陷,用环氧腻子填补,抹平后用砂纸打磨至与周边表面平齐;螺栓孔边缘若有毛刺,用锉刀修整光滑,避免划破涂层。
2. 涂层施工工艺
采用“多道涂装、薄涂多次”原则,确保涂层均匀无缺陷,不同涂层施工间隔需符合材料说明书要求(通常为4-6小时)。
底漆施工:选用适配底漆,新制法兰优先采用环氧富锌底漆(含锌量≥80%),增强阴极保护效果。采用喷枪喷涂,喷枪距离法兰表面20-30cm,喷涂厚度30-50μm,确保无漏喷、流挂现象,常温固化4小时。
中间漆施工(中度及以上腐蚀工况):涂刷环氧云铁中间漆,增强涂层厚度与屏蔽性能,喷涂厚度50-80μm,固化后用砂纸轻磨表面,去除颗粒杂质。
面漆施工:根据工况选用面漆,户外或潮湿环境选用氟碳面漆,化学腐蚀环境选用环氧玻璃鳞片面漆。喷涂厚度40-60μm,总涂层厚度需达到设计要求(轻度腐蚀≥120μm,中度≥200μm,重度≥300μm),最后一道面漆施工后需自然固化7天以上(或按材料要求烘烤固化)。
特殊部位处理:法兰密封面需粘贴专用保护胶带,避免涂层污染;螺栓孔周边采用毛刷手工涂刷,确保涂层覆盖完整;法兰与管道焊接部位,待焊接完成并冷却后,对焊缝区域重新进行表面处理并补涂涂层。
3. 固化与后处理
固化养护:涂层施工完成后,在施工环境中静置固化,固化期间禁止触碰、挤压法兰,避免涂层受损;高温工况法兰可采用低温烘烤(60-80℃)加速固化,烘烤时间根据材料说明书确定。
后处理:固化完成后,撕去密封面保护胶带,用脱脂棉清理表面残留杂质;对涂层表面轻微流挂、颗粒,用细砂纸(400目以上)轻轻打磨平整。
四、质量检测与验收标准
1. 外观检测
目测涂层表面平整光滑,颜色均匀一致,无起泡、脱落、针孔、流挂等缺陷;用5-10倍放大镜检查螺栓孔、边角等部位,确保涂层覆盖完整。
2. 性能检测
涂层厚度:用涂层测厚仪在法兰不同部位(至少5个点)测量厚度,偏差需在±10%以内,符合设计要求。
附着力检测:采用划格法检测,划格间距2mm(涂层厚度≤120μm)或3mm(涂层厚度>120μm),划格后用胶带粘贴剥离,涂层脱落面积≤5%为合格。
耐腐蚀性检测:抽样进行盐雾试验(中性盐雾,35℃,5%氯化钠溶液),轻度腐蚀工况≥1000小时,中度≥1500小时,重度≥2000小时,试验后涂层无明显腐蚀。
3. 验收记录
填写《环氧法兰防腐处理验收记录表》,内容包括施工日期、工况信息、材料型号、施工工艺、检测数据及验收结果,由施工人员、质检人员及使用方共同签字确认。
五、后期维护与防护措施
定期巡检:常规工况下每3个月巡检一次,特殊腐蚀工况每月巡检,检查涂层是否出现脱落、开裂、锈蚀,发现小面积缺陷及时用砂纸打磨后补涂对应涂层。
清洁保养:定期用清水冲洗法兰表面灰尘、杂质,避免腐蚀性介质附着;若接触到酸碱介质,需立即用大量清水冲洗后晾干,必要时补涂面漆。
使用寿命管理:根据防腐涂层使用寿命(通常3-5年,特殊工况1-2年),提前制定重涂计划,避免涂层失效后导致法兰基体腐蚀。