阅读说明：本技术 一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺 (Crack-resistant rust-removing processing technology for long-distance transportation spiral steel pipe ) 是由 边林昌 于 2019-03-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺,属于钢管制备技术领域,其技术方案要点是包括钢带拆卷-辊式矫平-钢带除锈-切头、钢带对头焊接-滚套成型、内焊、外焊-定尺切割-焊剂处理,除锈包括以下步骤：一次除锈；制备二次除锈时的除锈剂,按重量份数计,第一步将柠檬酸15-21份、钼酸钠0.8-5.2份、磷酸0.8-1.4份、水50-70份加入混合罐内,搅拌30min；第二步在混合液中加入碘化钾0.01-0.1份,搅拌30分钟；二次除锈；油污处理,油污处理剂包括十二烷基苯磺酸钠10-20份、辛基酚聚氧乙烯醚12-16份、磷酸10-14份、木质素磺酸钠5-9份；将油污处理后的钢带用清水进行清洗,再进行下一个工序。达到减少螺旋钢管焊缝处的气孔量的效果。(The invention discloses an anti-cracking and rust-removing processing technology for a long-distance transport spiral steel pipe, which belongs to the technical field of steel pipe preparation, and adopts the technical scheme that the processing technology comprises steel belt uncoiling, roller type leveling, steel belt rust removing, head cutting, steel belt butt welding, roller sleeve forming, inner welding, outer welding, fixed length cutting and flux treatment, and the rust removing comprises the following steps: primary rust removal; preparing a rust remover for secondary rust removal, adding 15-21 parts of citric acid, 0.8-5.2 parts of sodium molybdate, 0.8-1.4 parts of phosphoric acid and 50-70 parts of water into a mixing tank in parts by weight, and stirring for 30 min; secondly, adding 0.01-0.1 part of potassium iodide into the mixed solution, and stirring for 30 minutes; secondary rust removal; oil stain treatment, wherein the oil stain treatment agent comprises 10-20 parts of sodium dodecyl benzene sulfonate, 12-16 parts of octylphenol polyoxyethylene ether, 10-14 parts of phosphoric acid and 5-9 parts of sodium lignosulphonate; and cleaning the steel strip subjected to the oil stain treatment by using clean water, and then performing the next procedure. The effect of reducing the amount of air holes at the welding seam of the spiral steel pipe is achieved.)

一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺

技术领域

本发明涉及钢管制备技术领域，特别涉及一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺。

背景技术

近年来，随着天然气的开发、开采向沙漠、极地和海洋等偏远地区延伸，长输管道不仅要经过冻土带、滑坡带、地震带等地质，而且还要承受由于地面塌陷、移动引起的钢管变形，可能承受巨大的变形和应力。因此从技术进步及管道安全性的角度出发，对焊管及管件产品提出了新的更高的要求，以保证管线的安全性和完整性。

螺旋钢管广泛应用于石油、化工、医疗、食品、轻工以及机械仪表等工业输送管道以及机械结构部件等。螺旋钢管是将低碳碳素结构钢或低合金结构钢钢带按一定的螺旋线的角度卷成管坯，然后将管缝焊接起来制成。螺旋钢管在焊接前，先将成卷的钢带拆卷-辊式矫平-除锈-切头、钢带对头焊接-滚套成型、内焊、外焊-定尺切割-焊剂处理。但是螺旋钢管焊缝处的质量是影响螺旋钢管使用寿命的主要因素，现有的螺旋钢管在焊接后，管道焊缝处出现金属局部破裂、焊缝中出现气孔，钢带在除锈的过程中清理不干净提高了气孔出现的概率，金属局部破裂以及焊缝中的气孔均会影响管道在使用过程中的承受力，从而导致钢管的使用寿命也降低。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺，达到减少螺旋钢管焊缝处的气孔量的效果。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺，包括钢带拆卷-辊式矫平-钢带除锈-切头、钢带对头焊接-滚套成型、内焊、外焊-定尺切割-焊剂处理，除锈包括以下步骤：

S1：一次除锈，将矫平的钢带运输至抛丸机处进行抛丸处理，使钢带表面的铁锈掉落，抛丸机的高压喷头与钢带表面间的夹角为30°-60°；

S2：制备二次除锈时的除锈剂，在室温下，按重量份数计，第一步将柠檬酸15-21份、钼酸钠0.8-5.2份、磷酸0.8-1.4份、水50-70份加入混合罐内，搅拌30min；第二步在混合液中加入碘化钾0.01-0.1份，搅拌30分钟；

S3：二次除锈，将一次除锈后的钢带通过除锈剂进行表面油污处理，将一次除锈后的钢带运输到热洗容器内，控制温度在80℃-95℃之间，通过高压喷头喷洒除锈剂，将一次除锈后的锈斑进行二次清理；

S4：油污处理，对二次除锈后的钢带进行油污处理，按重量份数计，油污处理剂包括十二烷基苯磺酸钠10-20份、辛基酚聚氧乙烯醚12-16份、磷酸10-14份、木质素磺酸钠5-9份；

S5：将油污处理后的钢带用清水进行清洗，再进行下一个工序。

通过采用上述技术方案，钢带上铁锈以及水分的存在，会出现夹珠型气孔，当钢带表面的铁锈不能完全去除时，钢带经过成形器变弯变形后，一些附着的、清除不净的铁锈脱落下来，与内焊剂混在一起参与内焊焊接过程，在高温作用下，铁锈释放处氢气和氧气，对熔池加强了氧化作用，在结晶时促使生成CO气孔，导致螺旋钢管的承受力也相应的降低。

先将钢带通过喷砂进行一次除锈时，能够将与钢带粘附不牢固的铁锈打掉，在喷砂的过程中不仅能将钢带表面大部分的铁锈去除，同时喷砂与钢带表面在接触的过程中，会使得钢带表面呈现一定的粗糙度，钢带表面的粗糙度有助于螺旋钢管在使用的过程中减少流体与螺旋钢管内壁间的阻力，从而使得螺旋钢管表面的承受力也相应的降低，提高螺旋钢管的使用寿命，喷砂时高压喷头与钢带表面间的夹紧为30°-60°时，能够减小喷砂对钢带的力，从而减少因为喷砂除锈而影响螺旋钢管的外观。

经过喷砂除锈后，不能将钢带表面的锈斑完全除去，因此需要进行二次除锈。除锈剂中的柠檬酸和磷酸均属于弱酸，既能将钢带表面的铁锈除去，同时也减少对钢带表面的腐蚀，磷酸与钼酸钠混合使用，起到一定的缓蚀作用，防止酸性物质与钢带继续反应，而影响钢带的使用寿命，碘化钾的加入能够增强钼酸钠与磷酸的缓蚀作用。柠檬酸、钼酸钠、磷酸以及碘化钾的配合使用，能够有效将钢带表面的锈迹进一步除掉，减少铁锈对焊接时的影响。

对钢带除锈的过程中，钢带表面的一些油污不能完全去除，油污的存在能够降低钢带的焊接性能，因此，对钢带进行除锈剂除锈后，对钢带进行单独的油污去除，油污去除和铁锈去除后，能够减少在除锈的过程中酸性物质对钢带的腐蚀，同时还能将钢带表面的油污快速除掉，无需后期的人工操作，提高螺旋钢管的加工效率。

十二烷基苯磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠均能溶于水，十二烷基苯磺酸钠起泡能力强，去污能力高，能够有效与钢带表面的油性物质进行结合，同时十二烷基苯磺酸钠具有良好的表面活性，亲水性较强，有效降低油-水界面的张力，从而增大十二烷基苯磺酸钠与油污的接触面积，提高去污能力；由于十二烷基苯磺酸钠对水硬度敏感，所以十二烷基苯磺酸钠与辛基酚聚氧乙烯醚、木质素磺酸钠的配合，不仅能够提高十二烷基苯磺酸钠的去污能力，同时也有助于辛基酚聚氧乙烯醚的降解，由于木质素磺酸钠还具有一定的螯合能力，可将钢带表面残留的铁锈进一步去除，提高去油污的能力。

本发明进一步设置为，S1中，抛丸机的高压喷头与钢带表面间的夹角为45°。

通过采用上述技术方案，高压喷头与钢带表面间的夹角为45°时，减少对钢带表面的损伤，同时也能将钢带表面的铁锈除掉，使得钢带表面的粗糙度保持一致，减少对焊接的影响。

本发明进一步设置为，S2中，柠檬酸18份、钼酸钠3份、磷酸1.1份、水60份、碘化钾0.06份。

本发明进一步设置为，S2中，在第二步中加入甘油5-11份。

通过采用上述技术方案，甘油无臭，使用环保，不会对人体产生影响，同时甘油作为柠檬酸、钼酸钠、磷酸以及碘化钾的溶剂，能够使得柠檬酸、钼酸钠、磷酸以及碘化钾能够有效溶解在水中，由于甘油具有一定的稠度，将甘油加入除锈剂中能够提高柠檬酸、钼酸钠、磷酸以及碘化钾与钢带的附着时间，从而有助于提高除锈剂的除锈作用，同时也减少除锈剂的浪费。

本发明进一步设置为，S2中，在第二步中加入甘油8份。

通过采用上述技术方案，甘油的量太少，附着性能将会相应的比较低，但当甘油的量比较多时，会使的除锈剂的稠度增加，相应的除锈剂在钢带上的附着时间增加，会加速酸性物质对钢带的腐蚀，因此甘油的量为6份时，既能减少酸性物质对钢带的腐蚀，同时还有效提高除锈的能力。

本发明进一步设置为，S4中，油污处理剂包括十二烷基苯磺酸钠15份、辛基酚聚氧乙烯醚14份、磷酸12份、木质素磺酸钠7份。

本发明进一步设置为，S4中，按重量份数计，油污处理剂还包括NH₄Cl2.8-6.8份。

本发明进一步设置为，按重量份数计，油污处理剂还包括NH₄Cl 5。

通过采用上述技术方案，NH₄Cl的水溶液呈弱酸性，将NH₄Cl加入油污处理剂中时，能够对钢带表面的锈斑作进一步处理，同时铵根离子不会与铁发生反应，同时也不会对钢带造成腐蚀，NH₄Cl的存在，能够增加十二烷基苯磺酸钠、辛基酚聚氧乙烯醚、磷酸、木质素磺酸钠混合液的粘度，增加油污处理剂与钢带的附着力，有效提高油污处理剂的去污能力。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、柠檬酸、磷酸、钼酸钠、碘化钾的加入，既能够减少对钢管的腐蚀，同时也能将钢管表面的氧化物去除，碘化钾的加入能够增强钼酸钠与磷酸的缓蚀作用，提高钢管的使用寿命以及焊接性能；

2、甘油和NH₄Cl的加入，既能够提高油污处理剂与钢管的结合力，提高油污处理的效率，同时也能将钢管表面残留的氧化物去除，间接提高钢管的焊接性能，减少焊接时焊缝中的气孔以及裂纹，使得螺旋钢管能够适用于长度运输。

具体实施方式

实施例1

一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺，包括钢带拆卷-辊式矫平-钢带除锈-切头、钢带对头焊接-滚套成型、内焊、外焊-定尺切割-焊剂处理，除锈包括以下步骤：

S1：一次除锈，将矫平的钢带运输至抛丸机处进行抛丸处理，使钢带表面的铁锈掉落，抛丸机的高压喷头与钢带表面间的夹角为30°；

S2：制备二次除锈时的除锈剂，在室温下，按重量份数计，第一步将柠檬酸15份、钼酸钠0.8份、磷酸0.8份、水50份加入混合罐内，搅拌30min；第二步在混合液中加入碘化钾0.01份、甘油5份，搅拌30分钟；

S3：二次除锈，将一次除锈后的钢带通过除锈剂进行表面油污处理，将一次除锈后的钢带运输到热洗容器内，控制温度在80℃-95℃之间，通过高压喷头喷洒除锈剂，将一次除锈后的锈斑进行二次清理；

S4：油污处理，对二次除锈后的钢带进行油污处理，按重量份数计，油污处理剂包括十二烷基苯磺酸钠10份、辛基酚聚氧乙烯醚12份、磷酸10份、木质素磺酸钠5份、NH₄Cl2.8份；

S5：将油污处理后的钢带用清水进行清洗，再进行下一个工序。

实施例2

一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺，包括钢带拆卷-辊式矫平-钢带除锈-切头、钢带对头焊接-滚套成型、内焊、外焊-定尺切割-焊剂处理，除锈包括以下步骤：

S1：一次除锈，将矫平的钢带运输至抛丸机处进行抛丸处理，使钢带表面的铁锈掉落，抛丸机的高压喷头与钢带表面间的夹角为45°；

S2：制备二次除锈时的除锈剂，在室温下，按重量份数计，第一步将柠檬酸18份、钼酸钠3份、磷酸1.1份、水60份、加入混合罐内，搅拌30min；第二步在混合液中加入碘化钾0.06份、甘油8份，搅拌30分钟；

S3：二次除锈，将一次除锈后的钢带通过除锈剂进行表面油污处理，将一次除锈后的钢带运输到热洗容器内，控制温度在80℃-95℃之间，通过高压喷头喷洒除锈剂，将一次除锈后的锈斑进行二次清理；

S4：油污处理，对二次除锈后的钢带进行油污处理，按重量份数计，油污处理剂包括十二烷基苯磺酸钠15份、辛基酚聚氧乙烯醚14份、磷酸12份、木质素磺酸钠7份、NH₄Cl 5份；

S5：将油污处理后的钢带用清水进行清洗，再进行下一个工序。

实施例3

一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺，包括钢带拆卷-辊式矫平-钢带除锈-切头、钢带对头焊接-滚套成型、内焊、外焊-定尺切割-焊剂处理，除锈包括以下步骤：

S1：一次除锈，将矫平的钢带运输至抛丸机处进行抛丸处理，使钢带表面的铁锈掉落，抛丸机的高压喷头与钢带表面间的夹角为60°；

S2：制备二次除锈时的除锈剂，在室温下，按重量份数计，第一步将柠檬酸21份、钼酸钠5.2份、磷酸1.4份、水70份加入混合罐内，搅拌30min；第二步在混合液中加入碘化钾0.1份、甘油11份，搅拌30分钟；

S3：二次除锈，将一次除锈后的钢带通过除锈剂进行表面油污处理，将一次除锈后的钢带运输到热洗容器内，控制温度在80℃-95℃之间，通过高压喷头喷洒除锈剂，将一次除锈后的锈斑进行二次清理；

S4：油污处理，对二次除锈后的钢带进行油污处理，按重量份数计，油污处理剂包括十二烷基苯磺酸钠20份、辛基酚聚氧乙烯醚16份、磷酸14份、木质素磺酸钠9份、NH₄Cl6.8份；

S5：将油污处理后的钢带用清水进行清洗，再进行下一个工序。

实施例4

一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺，与实施例2的不同之处在于，S1中，抛丸机的高压喷头与钢带表面间的夹角为30°。

实施例5

一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺，与实施例2的不同之处在于，S1中，抛丸机的高压喷头与钢带表面间的夹角为60°。

对比例1

一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺，与实施例2的不同之处在于，除锈剂中无甘油。

对比例2

一种长途运输螺旋钢管防裂除锈加工工艺，与实施例2的不同之处在于，油污处理剂中无NH₄Cl。

对实施例1-5和对比例1-2制成的螺旋钢管进行焊缝检测，检测结果如表1所示。

表1螺旋钢管焊缝检测结果

数据分析：实施例1-3中，实施例2中的拉伸强度、0℃夏比冲击功、0℃夏比冲击剪切面积以及硬度均高于实施例1和实施例3中的各项性能，说明实施例2中的除锈方法以及除锈剂能够将钢板上的铁锈有效除去，从而提高螺旋钢管焊缝处的强度，使得螺旋钢管能够适用于长途运输的性能；

对比例1-2与实施例2对比可得，除锈剂中无NH₄Cl或甘油时，对比例1和对比例2中的各项性能的检测数据均低于实施例2中的各项数据，说明油污处理剂中添加NH₄Cl和甘油时，能够有效去除钢管表面的铁锈以及油污，从而提高焊接性能。

本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。