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排水鑄鐵閥門表面涂層工藝分析

2019-08-27

樓宇建筑和排水系統通常壓力低，為保證成本在比較低的狀況下，所用閥門和管道配件主要材料為鑄鐵。但是根據建設要求閥門與管道等壽命一般不低于30a ，不能對介質造成二次污染。但鑄鐵不耐腐蝕，不能滿足要求，所以需要對其表面進行合適的涂層處理，隔開介質與閥門的接觸，這就需要對該類產品的涂層作研究分析，選擇合適的材料與工藝。鑄鐵閥門的材料括灰鑄鐵、可鍛鑄鐵和球墨鑄鐵等。由于球墨鑄鐵閥門在水系統中的使用越來越廣泛，本文就鑄鐵閥門表涂層工藝為例進行論述。
閥門的損壞和更換主要是主體銹蝕，內腔因為與介質接觸，銹蝕極為嚴重，銹蝕后閥門通徑變小，流阻增大，影響介質傳輸。而且閥門多安裝在地面或地下，外表與空氣接觸，空氣潮濕，表面易發生銹蝕。這就需要對閥門的主體材料加以防護，以延長使用壽命。另一方面，由于鑄鐵直接與水接觸，銹蝕的存在構成對水質的二次污染，這必須加以控制。因此，對涂層的要求以功能性防護為主，裝飾性為輔。
閥門的表面處理方式主要有氧樹脂涂裝、鍍缽和粉末涂裝等。涂漆的防護期短，不能長期在工況情況下使用。鍍缽工藝主要是管道應用較多，熱鍍缽和電鍍鑄都有采用，工藝復雜，預處理采用酸洗、磷化工藝，工件表面會有酸、堿液的殘余物，留下了腐蝕的隱患，使鍍錚層容易產生脫落，鍍鎊的耐腐蝕年限為3～5年。粉末涂裝具有涂層厚、耐腐蝕、耐沖刷等特點，能滿足水系統使用條件對閥門的要求。
粉末涂料無溶劑，減少了環境污染和有機溶劑中毒，其不屬于易燃品，儲存和運輸安全方便，簡便經濟。粉末涂料可回收利用，利用率約為95% 。涂料工藝易實現自動化，一次涂裝可獲得40 ～500μm厚涂層。涂層無底漆，提高了工作效率。邊角的覆蓋性優良，涂膜的機械性能、絕緣性能和耐腐蝕性能優良。但是粉末涂料換色程序復雜。儲存時受壓力、溫度和濕度的影響，易結塊。粉末涂料的制造設備和涂裝工藝較復雜。
粉末涂料品種繁多，常用的有尼龍11 、尼龍12 、環氧樹脂和環氧聚醋等。綜合其性能、成本和工藝復雜程度等因素，環氧樹脂粉末適合用作閥門的涂層，例如在排水管線使用最多的電動蝶閥都是用這種涂層。如果不考慮成本因素，尼龍系列粉末是最佳方案，綜合性能指標高。國外有采用尼龍粉末作閥門涂層的成功事例。
環氧樹脂粉未涂層附著力強，表面光滑，耐沖擊、耐腐蝕、耐沖刷、耐老化，能夠滿足閥門的使用要求及水系統對輸配水設備的要求。在粉末選用、設備配備時須充分考慮材料、工藝和設備的匹配性。

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