"Prarawatan permukaan dalam paip keluli" dalam pembinaan lapisan anti-karat saluran paip

1. Kepentingan prarawatan permukaan
Tujuan prarawatan permukaan adalah untuk memastikan permukaan yang hendak disalut mencapai kualiti penyingkiran karat dan kekasaran yang diperlukan oleh salutan yang dipilih, dan memastikan lekatan yang baik antara permukaan yang hendak disalut dan lapisan penutup. Kaedah dan indeks prarawatan permukaan ditentukan oleh jenis lapisan penutup. Jabatan pelaksanaan prarawatan permukaan mesti mempunyai peralatan dan pengendali teknikal yang berkaitan, dan semua prarawatan permukaan harus mempunyai penyeliaan dan pemeriksaan teknikal khas. Untuk memahami prarawatan permukaan dengan betul, kita harus terlebih dahulu memahami sepenuhnya faktor-faktor yang mempengaruhi prosesnya. Anak panah menegak tebal menghubungkan objek penyemburan dengan tujuan penyemburan. Anak panah yang disambungkan ke kiri dan kanan anak panah tebal menunjukkan faktor-faktor yang memainkan peranan untuk mencapai tujuan yang diharapkan. Kaedah penyemburan, bahan kasar, dan pembawa untuk menyampaikan bahan kasar dipilih mengikut ciri, jenis, dan saiz bahan kerja yang hendak disembur, serta tujuan yang diharapkan selepas penyemburan. Memandangkan terdapat banyak faktor yang mempengaruhi, ia harus sangat berhati-hati. Dalam pembinaan lapisan anti-karat saluran paip, terdapat pepatah bahawa "30% bahan dan 70% pembinaan", yang menunjukkan kepentingan pembinaan. Dalam proses pembinaan, prarawatan permukaan paip keluli (yang paling asas ialah "penyingkiran karat") adalah keutamaan utama, dan kualitinya berkaitan secara langsung dengan kualiti dan jangka hayat lapisan penutup. Terdapat statistik sedemikian dalam beberapa literatur, menunjukkan bahawa rawatan permukaan adalah faktor yang paling penting di antara banyak faktor yang mempengaruhi jangka hayat lapisan penutup.
Melalui analisis kos lapisan penutup, kos rawatan permukaan secara amnya menyumbang kira-kira 50%. Lapisan penutup salutan dalaman pengurangan seretan mempunyai lapisan filem nipis, sebilangan kecil salutan, dan sejumlah kecil cat, jadi kos rawatan permukaan lebih tinggi, kira-kira 70%. Oleh itu, dalam reka bentuk proses dan pembinaan salutan dalaman pengurangan seretan, perhatian khusus harus diberikan kepada kualiti prarawatan permukaan.

2. Faktor utama yang mempengaruhi kualiti lapisan penutup
2.1 Pengaruh kerak oksida: Di bawah keadaan suhu tinggi semasa penggelek dan kimpalan, lapisan kerak oksida dihasilkan secara semula jadi pada permukaan paip keluli. Komponen utamanya ialah campuran oksida besi. Dari sudut pandangan struktur, ia terdiri daripada kira-kira tiga lapisan, lapisan paling luar ialah Fe3O4 atau Fe2O3, lapisan tengah ialah FcO dan Fe3O4, dan lapisan yang berhampiran dengan permukaan keluli ialah FeO. Di bawah pengaruh keadaan persekitaran luaran, seperti suhu, kelembapan, daya luaran, oksigen, dan garam, kerak oksida ini akan retak, tertanggal dan longgar. Jika ia tidak ditanggalkan sepenuhnya, ia akan mempunyai tiga kesan pemusnahan utama pada lapisan penutup: pertama, potensi elektrod kerak oksida adalah 0.26V lebih positif daripada keluli, menjadikan permukaan keluli terdedah di tempat kerak oksida jatuh dan retakan menjadi anod sel galvanik dan mengalami kakisan; kedua, wap air mudah terkondensasi dalam retakan kerak oksida. Jika SO2 dilarutkan di dalamnya, ferus sulfat boleh dihasilkan, yang meningkatkan kekonduksian elektrolit dan menggalakkan kakisan; kedua, kerak oksida yang belum disingkirkan tetapi telah menjadi longgar mungkin jatuh dan membonjol sepenuhnya apabila suhu saluran paip berubah-ubah dengan ketara, menyebabkan lapisan penutup retak dan tertanggal.
2.2 Pengaruh kotoran permukaan: Kotoran yang disebut di sini merujuk kepada produk karat dan habuk yang belum disingkirkan sepenuhnya dari permukaan paip keluli. Ia juga harus merangkumi zarah sisa yang belum dibersihkan pada permukaan paip keluli selepas rawatan permukaan dan karat baharu yang belum disalut dalam tempoh masa yang ditetapkan selepas rawatan permukaan. Disebabkan kewujudannya, sukar untuk mendapatkan salutan yang licin dan seragam, melemahkan lekatannya pada substrat, supaya salutan tidak dapat bersentuhan langsung dengan permukaan keluli, mengakibatkan lekatan salutan yang berkurangan dan menjejaskan jangka hayat salutan.
2.3 Pengaruh garam larut: Apabila terdapat garam larut pada permukaan keluli di bawah salutan, disebabkan oleh tekanan osmotik yang berbeza di dalam dan di luar salutan, kelembapan di udara akan menembusi salutan untuk mencapai permukaan keluli, dan bergabung dengan garam larut untuk menyebabkan kakisan pada permukaan keluli dan menanggalkan salutan. Antaranya, klorida adalah garam larut yang paling penting. Disebabkan oleh keupayaan penembusannya yang paling kuat, ia ditetapkan dalam piawaian Q/SYXQ11 "Syarat Teknikal Tambahan untuk Lapisan Salutan Pengurangan Seretan pada Dinding Dalam Saluran Paip Gas Barat-Timur", terutamanya untuk paip keluli yang dihantar melalui laut dan paip keluli yang disimpan di kawasan pantai untuk beberapa waktu, perkara ini harus ditekankan.
2.4 Kesan kekasaran: Lekatan antara salutan dan permukaan paip keluli ditentukan oleh tarikan bersama antara kumpulan kutub dalam molekul salutan dan molekul permukaan logam. Selain kesan fizikal (daya serakan, daya induksi, dan daya orientasi), ia terutamanya mekanikal. Selepas permukaan paip keluli dirawat dengan semburan kasar (letupan), kekasaran permukaan meningkat dengan ketara, dan luas permukaan logam juga boleh meningkat sebanyak 20 kali ganda. Dengan peningkatan kekasaran, luas permukaan meningkat dengan ketara, dan lekatan antara salutan dan permukaan paip keluli meningkat dengan sewajarnya. Apabila semburan kasar (letupan) mempunyai tepi dan sudut, permukaan logam yang dirawat dengannya bukan sahaja meningkatkan luas permukaan tetapi juga menyediakan geometri permukaan yang sesuai untuk lekatan salutan, yang kondusif untuk tarikan molekul dan penambatan mekanikal.
Walau bagaimanapun, kekasaran permukaan yang tidak munasabah juga akan menjejaskan salutan. Contohnya, jika kekasarannya terlalu besar, jumlah salutan yang diperlukan untuk mengisi "palung" corak sauh juga akan meningkat. Palung yang terlalu dalam juga mudah menyebabkan gelembung, yang secara langsung menjejaskan kualiti salutan. Di samping itu, apabila salutan nipis, hujung puncak mudah terdedah kepada permukaan, memusnahkan integriti salutan dan menyebabkan kakisan lubang.
Untuk salutan dalaman yang mengurangkan seretan, kekasaran permukaan dinding dalaman paip keluli diperlukan, biasanya 30 hingga 50 μm selepas rawatan permukaan. Kekasaran permukaan bergantung pada parameter proses seperti saiz zarah, bentuk, bahan, kelajuan semburan, dan masa tindakan bahan kasar, antaranya saiz zarah bahan kasar mempunyai kesan terbesar terhadap kekasaran.
Terdapat banyak kaedah untuk rawatan permukaan. Kaedah yang paling munasabah untuk saluran paip ialah kaedah penyemburan (projektil) yang biasa digunakan. Ini kerana impak kasar bahan kasar boleh meningkatkan kekuatan lesu bahan sebanyak kira-kira 80%; kekerasan permukaan juga bertambah baik pada pelbagai peringkat; ia juga boleh menghapuskan tekanan dalaman pada kimpalan supaya rintangan kakisan keluli bertambah baik dengan ketara.

3. Keperluan asas untuk rawatan permukaan palam: Rawatan permukaan paip keluli biasanya mengikut piawaian teknikal. Negara-negara maju perindustrian telah merumuskan piawaian gred kualiti mereka secara berturut-turut untuk penyingkiran karat. Yang paling terkenal ialah piawaian perindustrian Sweden SIS 055900 “Standard untuk Penyingkiran Karat Permukaan Bahan Keluli Sebelum Mengecat”, yang telah lama diguna pakai oleh negara-negara di seluruh dunia. Pertubuhan Standardisasi Antarabangsa telah merumuskan ISO 8501-1 “Prarawatan Bahan Keluli Sebelum Mengecat dengan Salutan dan Produk Berkaitan – Penilaian Visual Kebersihan Permukaan – Bahagian 1: Gred Karat dan Gred Penyingkiran Karat Bahan Keluli Tidak Bersalut dan Bahan Keluli Selepas Penyingkiran Lengkap Salutan Asal” mengikut piawaian Sweden. Negara saya juga telah merumuskan GB 8923 “Gred Karat dan Gred Penyingkiran Karat Bahan Keluli Sebelum Mengecat” berkenaan piawaian ISO. Industri petroleum juga telah merumuskan SY/T 0407 “Spesifikasi untuk Prarawatan Permukaan Bahan Keluli Sebelum Mengecat” untuk digunakan bersama-sama dengan GB 8923. Berikut adalah beberapa petikan daripada perkara penting dalam piawaian tersebut.
3.1 GB 8923 “Gred Karat dan Gred Penyingkiran Karat Permukaan Keluli Sebelum Mengecat”: GB 8923 “Gred Karat dan Gred Penyingkiran Karat Permukaan Keluli Sebelum Mengecat” memberi tumpuan kepada pengelasan gred karat dan gred penyingkiran karat, penilaian visual dan penggunaan foto berwarna sampel standard.
(1) Gred karat Sebelum penyingkiran karat, keadaan karat asal permukaan keluli dibahagikan kepada empat gred, diwakili oleh A, B, C, dan D. Selepas penyingkiran karat, ia harus dibandingkan dengan gred karat asal:
Permukaan keluli yang dilitupi sepenuhnya dengan kerak oksida dan hampir tiada karat;
B Permukaan keluli yang telah berkarat dan sebahagian daripada kerak oksida telah tertanggal;
Permukaan keluli yang telah tertanggal kerak oksida akibat karat, atau boleh dikikis, dan mempunyai sedikit bopeng;
Permukaan keluli yang telah tertanggal sepenuhnya daripada kerak oksida akibat karat dan mempunyai lubang yang meluas. (2) Tahap penyingkiran karat GB 8923 “Tahap karat dan tahap penyingkiran karat permukaan keluli sebelum mengecat” membezakan tahap penyingkiran karat mengikut kaedah penyingkiran karat yang berbeza, dan kemudian memberikan tahap yang berbeza mengikut kaedah yang berbeza. “Sa”, “St” dan “Fl” masing-masing mewakili penyingkiran karat semburan (letupan), penyingkiran karat manual dan alat kuasa, dan penyingkiran karat api. Angka Arab selepas huruf menunjukkan tahap penyingkiran karat. ① Penyingkiran karat semburan atau letupan diwakili oleh “Sa” dan dibahagikan kepada empat tahap, yang diterangkan seperti berikut. Sa1 Penyingkiran karat semburan atau letupan ringan: Tidak sepatutnya ada gris dan kotoran yang kelihatan pada permukaan keluli, dan tiada kerak oksida, karat, dan salutan yang longgar melekat. Sa2 Penyingkiran karat semburan atau letupan yang menyeluruh: Tidak sepatutnya ada gris dan kotoran yang kelihatan pada permukaan keluli, dan kerak oksida, karat, dan salutan pada asasnya telah dibuang, dan sisa hendaklah melekat dengan kukuh. Sa2.5 Penyingkiran karat dengan semburan dan letupan yang sangat teliti: Tidak sepatutnya ada gris, kotoran, kerak oksida, karat atau salutan yang kelihatan pada permukaan keluli, dan sebarang kesan yang tinggal hendaklah hanya sedikit tompok atau jalur. Sa3 Penyingkiran karat dengan semburan atau letupan yang menjadikan permukaan keluli bersih: Tidak sepatutnya ada gris, kotoran, kerak oksida, karat atau salutan yang kelihatan pada permukaan keluli, dan permukaan hendaklah menunjukkan warna logam yang seragam.
② Penyingkiran karat alat manual dan kuasa Ditunjukkan dengan “St”, GB 8923 memberikan dua tahap, iaitu:
St2 Penyingkiran karat secara manual dan alat kuasa yang teliti: Tidak sepatutnya ada gris dan kotoran yang kelihatan pada permukaan keluli, dan tiada kerak oksida, karat dan salutan yang melekat longgar.
St3 Penyingkiran karat manual dan alat kuasa yang teliti: Tidak sepatutnya ada gris dan kotoran yang kelihatan pada permukaan keluli, dan tiada kerak oksida, karat dan salutan yang longgar melekat. Penyingkiran karat hendaklah lebih teliti daripada St2, dan permukaan bahagian substrat yang terdedah hendaklah mempunyai kilauan logam.
③ Penyingkiran karat api Ditunjukkan dengan “F1”, penyingkiran karat api hendaklah merangkumi penggunaan berus dawai berkuasa untuk menanggalkan produk yang melekat pada permukaan keluli selepas operasi pemanasan api. Piawaian hanya memberikan satu gred:
F1 Penyingkiran karat api: Permukaan keluli hendaklah bebas daripada kerak oksida, karat, salutan dan pelekat lain, dan sebarang kesan yang tinggal hendaklah hanya perubahan warna permukaan (bayang-bayang warna yang berbeza).
(3) Penilaian gred karat dan gred penyingkiran karat Kaedah penilaian dan keperluan penilaian visual dan foto standard diberikan dalam GB 8923. Semasa menilai gred karat, gred karat yang ditunjukkan dalam foto gred karat yang lebih serius digunakan sebagai hasil penilaian; semasa menilai gred penyingkiran karat, gred penyingkiran karat yang ditunjukkan dalam foto yang paling hampir dengan rupa permukaan keluli digunakan sebagai hasil penilaian. Banyak faktor yang mempengaruhi penilaian visual gred penyingkiran karat permukaan keluli, termasuk yang berikut: ① Bahan pelelas yang digunakan untuk penyemburan atau penyingkiran karat dengan letupan, dan alat yang digunakan untuk penyingkiran karat alat manual dan kuasa; ② Keadaan karat permukaan keluli yang tidak tergolong dalam gred karat standard; ③ Warna keluli itu sendiri; ④ Perbezaan kekasaran pelbagai bahagian disebabkan oleh darjah kakisan yang berbeza; ⑤ Permukaan yang tidak sekata, seperti lekukan; ⑥ Calar alat; ⑦ Pencahayaan yang tidak sekata; ⑧ Bayang-bayang yang disebabkan oleh sudut pelelas yang berbeza yang memberi kesan kepada permukaan semasa penyemburan atau penyingkiran karat dengan letupan; ⑨ Bahan pelelas yang terbenam di permukaan.
3.2 SY/T 0407 “Spesifikasi untuk Penyediaan Permukaan Bahan Keluli Sebelum Mengecat”: Spesifikasi ini memerlukan penggunaan bersama GB 8923, dan kebanyakan kandungannya ditulis mengenai piawaian SSPC Jawatankuasa Pengecatan Struktur Keluli Amerika. Digabungkan dengan kandungan yang berkaitan dalam keperluan proses pengurangan seretan saluran paip, pengenalan ringkas adalah seperti berikut:
(1) Rawatan permukaan sebelum dan selepas penyingkiran karat letupan (blasting) Sebelum penyingkiran karat letupan (blasting), buang minyak, gris dan kotoran yang kelihatan pada permukaan keluli. Selepas penyingkiran karat dan sebelum mengecat, gunakan semburan udara tanpa lengan, sedutan pembersih vakum atau memberus untuk membuang karat dan habuk terapung pada permukaan bahan kerja. Permukaan keluli selepas penyingkiran karat letupan (blasting) hendaklah dicat sebelum ia tercemar. Jika permukaan keluli tercemar sebelum mengecat, ia hendaklah dibersihkan semula.
(2) Pemilihan bahan pengikis Menurut keputusan ujian semburan, pasir zirkonium dan butiran dawai adalah bahan pengikis terbaik, korundum adalah yang terburuk, dan butiran hancur besi tuang dan dua jenis korundum lakur berada di antara keduanya. Kesan penyingkiran karat permukaan korundum adalah sangat perlahan dan lemah, dan ia menghasilkan debu yang sangat kuat. Butiran dawai amat sesuai untuk penyingkiran karat pada keratan rentas yang halus, dan pasir juga mempunyai kesan penyingkiran karat yang baik, tetapi kedua-duanya akan menghasilkan habuk. Bagi korundum lakur, isipadu penghantaran bahan pengikis hampir separuh daripada pasir zirkon, butiran hancur besi tuang dan butiran dawai. Untuk kerja penyingkiran karat yang sama, isipadu bahan pengikis besi yang diperlukan adalah 2 hingga 3 kali ganda kurang daripada bahan mineral, iaitu, zarah berat mempunyai kesan penyingkiran karat yang lebih baik daripada zarah ringan. Masa penyemburan yang diperlukan untuk kesan penyingkiran karat tertentu berkaitan dengan bahan pengikis yang dipilih. Kesan penyingkiran karat setiap unit masa berkurangan dalam susunan berikut: pasir, pasir zirkon, butiran besi tuang hancur, butiran dawai 0.65, butiran dawai 0.97, korundum lakur 0.72, korundum lakur 0.75, dan korundum. Dalam operasi sebenar, butiran dawai 0.65 menghilangkan karat lebih cepat daripada butiran dawai 0.97. Bahan pelelas harus dipilih mengikut gred keluli, jenis, darjah karat asal, jenis salutan yang digunakan, kaedah penyingkiran karat, dan kekasaran permukaan yang diperlukan untuk salutan. Bahan pelelas logam seperti tembakan keluli tuang, tembakan besi tuang, pasir keluli tuang, pasir besi tuang, dan segmen dawai keluli boleh digunakan untuk penyingkiran karat semburan (melempar). Mengikut keperluan sistem salutan untuk kedalaman sauh pada permukaan keluli, rujuk Jadual 5-2 untuk memilih bahan pelelas. Perhatikan bahawa kekerasan tembakan keluli dalam jadual ialah HRC 40-50, dan kekerasan pasir keluli ialah HRC55-60. Kedalaman sauh biasa dalam jadual ialah kekasaran permukaan maksimum dan purata yang dijangka dicapai di bawah keadaan semburan (projektil) yang baik (pendesak atau muncung). Lampiran standard memberikan spesifikasi, komposisi, kekerasan dan keperluan prestasi lain bagi segmen dawai keluli. Dalam rawatan permukaan, menambah sejumlah segmen dawai keluli kepada bahan pelelas boleh menghasilkan kekasaran yang tajam "puncak dan lembah", yang sangat bermanfaat untuk meningkatkan lekatan mekanikal antara filem salutan dan permukaan keluli. Penggunaan bahan pelelas ditentukan oleh jangka hayat bahan pelelas, yang merupakan konsep yang sukar untuk ditakrifkan. Ia biasanya berdasarkan pemecahan bahan pelelas. Dalam kejuruteraan, "masa guna" digunakan untuk menunjukkan jangka hayatnya, yang menentukan kos relatif.
3.3 GB/T13288 “Penilaian tahap kekasaran permukaan keluli sebelum mengecat”: Piawaian ini terpakai pada permukaan keluli yang tahap penyingkiran karatnya selepas letupan dan peletupan kasar logam atau bukan logam adalah lebih tinggi daripada Sa2.5 dalam GB 8923 “Tahap karat dan tahap penyingkiran karat permukaan keluli sebelum mengecat”. Kekasaran permukaan yang terbentuk selepas letupan dan peletupan kasar sebelum mengecat dibahagikan kepada tiga tahap kekasaran.
Pengaruh parameter kekasaran pada lapisan penutup bergantung kepada faktor-faktor berikut:
①Meningkatkan luas permukaan, meningkatkan lekatan salutan, dan meningkatkan keadaan pengaktifan permukaan;
②Mempengaruhi jumlah salutan;
③Mempengaruhi kesan perlindungan lapisan penutup dan pendedahan puncak.
Saiz kekasaran bergantung kepada faktor-faktor berikut:
①Jenis dan spesifikasi bahan pelelas;
②Kelajuan penyemburan dan sudut bahan kasar;
③Kadar aliran dan masa tindakan bahan kasar yang disembur;
④Jenis, kekerasan dan struktur permukaan benda kerja itu sendiri.
3.4 Piawaian pengujian untuk klorida larut: Piawaian ISO 8502-2 “Penentuan makmal klorida pada permukaan bersih” menetapkan kaedah ujian untuk klorida larut pada permukaan keluli. Kaedah ini adalah untuk membersihkan kawasan tertentu pada permukaan keluli terlebih dahulu, dan kemudian menggunakan kaedah titrasi merkuri nitrat dengan difenilkarbazon-bromofenol biru sebagai penunjuk untuk menganalisis dan menentukan klorida yang terkumpul dalam keluli yang dibersihkan. Di samping itu, piawaian berkaitan termasuk ISO 8502-5 “Pengesanan klorida pada permukaan keluli yang hendak dicat – Kaedah tiub pengesanan ion klorida”, ISO 8502-6 “Kaedah persampelan untuk bendasing larut pada permukaan yang hendak dicat” dan ISO 8502-7 “Analisis bendasing larut pada permukaan yang hendak dicat – Kaedah analisis medan ion klorida”.

4. Prarawatan permukaan dalaman paip keluli
Untuk memastikan kualiti dan jangka hayat salutan dalaman, permukaan salutan mesti dirawat terlebih dahulu dengan teliti sebelum disalut. Berbanding dengan salutan anti-karat, salutan dalaman pengurangan seretan adalah lebih nipis, jadi kekasaran permukaan harus tergolong dalam gred halus (F). Mengikut keperluan piawaian Q/SY xQ11, gred penyingkiran karat ialah Sa2.5 dan kekasarannya harus 30-50μm.
Antara beberapa kaedah rawatan permukaan, semburan (letupan) pada dinding dalam saluran paip adalah yang paling sesuai. Pemilihan khusus harus berdasarkan diameter paip dan keadaan peralatan. Letupan tembakan boleh digunakan untuk paip berdiameter besar, dan letupan pasir boleh digunakan untuk paip berdiameter kecil (seperti di bawah 762mm). Institut Penyelidikan Logam Belanda telah menjalankan kajian khas mengenai penyingkiran karat semburan dan percaya bahawa penyingkiran karat semburan boleh dianggap sebagai sejenis kesan lelasan yang dijangka dapat dicapai melalui hakisan. Perkara berikut dicadangkan untuk teknologi penyingkiran karat semburan.
(1) Halaju zarah yang disembur adalah penentu bagi tenaga kinetik zarah dan sangat dipengaruhi oleh zarah lantunan. Halaju zarah adalah fungsi jarak semburan. (2) Sudut jet menentukan tahap perlanggaran zarah semasa penyemburan, yang maksimum apabila sudut jet ialah 45°. (3) Saiz zarah adalah sangat penting untuk keseragaman penyingkiran karat. Untuk mencapai tujuan yang dimaksudkan, mesti ada saiz zarah yang optimum. Saiz zarah banyak bergantung pada sifat lapisan permukaan (skala gulung, karat, atau kerak tuangan) dan keadaan permukaan di bawahnya.
4.1 Letupan tembakan: Letupan tembakan ialah proses menggunakan daya emparan yang dihasilkan oleh putaran bilah mesin peletupan tembakan berkelajuan tinggi untuk menembak bahan pengkakis (tembakan keluli, segmen dawai keluli, pasir keluli sudut, dll.) pada kelajuan linear yang sangat tinggi ke permukaan dinding dalaman paip yang dirawat, menghasilkan kesan ketukan dan pengisaran, menghilangkan kerak permukaan dan karat, mendedahkan permukaan kepada warna logam asal, dan memberikan kekasaran yang mempunyai keupayaan penambat untuk cat. Letupan tembakan bukan sahaja boleh menghilangkan kerak dan karat pada permukaan paip keluli tetapi juga menguatkan permukaan paip keluli, menghapuskan tegasan baki, dan meningkatkan rintangan keletihan dan rintangan kakisan tegasan. Letupan tembakan mempunyai penggunaan kasar yang tinggi, kelajuan penyingkiran karat yang cepat, dan kos yang rendah, dan sesuai untuk operasi berskala besar. Oleh itu, letupan tembakan adalah pilihan pertama untuk rawatan permukaan dalaman paip keluli. Keperluan proses letupan tembakan ialah: pemanasan awal paip keluli, penyingkiran karat letupan tembakan, dan pembersihan permukaan.
(1) Pemanasan awal paip keluli: Pemanasan awal adalah untuk memanaskan permukaan dalam paip untuk menghilangkan kelembapan dan sedikit minyak pada permukaan. Kaedah pemanasan awal termasuk pemanasan aruhan frekuensi sederhana, pemanasan nyalaan, dan pemanasan semburan air panas. Apabila memilih kaedah, ia harus disesuaikan dengan keadaan tempatan, ekonomi dan munasabah, dan serasi dengan barisan pemasangan.
① Pemanasan frekuensi sederhana mempunyai struktur yang ringkas. Gegelung induksi dipasang pada penggelek, yang tidak mengambil ruang dan menggunakan kurang tenaga. Walau bagaimanapun, pemanasan frekuensi sederhana tidak begitu berkesan dalam membuang minyak dan sampah di permukaan.
② Pemanasan api adalah untuk membakar gas cecair bersih dan memanaskan permukaan dalaman paip keluli secara langsung dengan api, yang boleh membakar kelembapan di permukaan. Premis kaedah ini adalah bahawa bekalan gas cecair mesti mencukupi.
③Pemanasan semburan air panas berkesan dalam membuang minyak dan sampah, tetapi peralatannya kompleks dan memerlukan sumber stim, pam air panas, dan bilik pengudaraan untuk penyejatan air panas, yang menempati kawasan yang luas.
(2) Letupan tembakan dan penyingkiran karat: Di barisan pengeluaran, proses letupan tembakan dijalankan di dalam kotak letupan tembakan, yang terdiri daripada kepala letupan tembakan, peranti peredaran kasar, peranti pembersihan kasar, dan peranti pengudaraan dan penyingkiran habuk. Apabila paip keluli memasuki kotak letupan tembakan, bilah kepala letupan tembakan berputar pada kelajuan tinggi yang dipacu oleh motor, menghasilkan daya emparan yang kuat. Di bawah tindakan daya emparan, bahan kasar memecut sepanjang bilah sehingga ia tercampak keluar. Bahan kasar yang tercampak membentuk aliran berbentuk kipas dan mengenai permukaan dalam paip keluli untuk menghilangkan kerak oksida dan karat. Selepas bahan kasar tercampak keluar, sistem peredaran kasar akan mengitar semula dan menapis bahan kasar yang telah digunakan dan memindahkannya ke hujung suapan untuk digunakan semula.
(3) Pembersihan permukaan: Paip keluli yang telah diletupkan mengandungi habuk kasar, sisa karat, dan kotoran lain, yang perlu dibersihkan. Dalam sesetengah peranti lama, paip keluli dimiringkan untuk mencurahkan sisa. Ini memerlukan banyak kuasa dan sejumlah masa, jadi ia jarang digunakan dalam peranti moden. Kaedah pembersihan baharu adalah dengan meniup dengan udara termampat atau pembersih vakum. Dengan peningkatan kesedaran HSE, peranti pengudaraan dan penyingkiran habuk perlu dipasang di barisan pengeluaran operasi peletupan tembakan untuk menyerap habuk yang dihasilkan semasa proses peletupan tembakan dan mengasingkan serta mendapatkan semula bahan kasar.
(4) Bahan Pengkakis: Bahan pengkakis yang digunakan untuk letupan tembakan terutamanya adalah tembakan besi, tembakan keluli, segmen dawai keluli, dan pasir keluli sudut. Dari perspektif ekonomi dan praktikal, tembakan keluli adalah lebih baik, manakala dari perspektif kesan letupan tembakan, segmen dawai keluli adalah lebih baik. Bahan pengkakis yang ideal untuk letupan tembakan hendaklah tembakan keluli ditambah segmen dawai keluli atau tembakan keluli ditambah pasir keluli, dengan nisbah 1:1 hingga 2:1.
4.2 Rawatan semburan pasir (tembakan): Rawatan semburan pasir (tembakan) menggunakan udara termampat sebagai kuasa untuk menyembur bahan kasar (pasir atau tembakan) pada kelajuan tertentu ke atas permukaan keluli yang dirawat. Di bawah hentaman dan pengisaran bahan kasar, kerak oksida, produk karat, dan kotoran lain pada permukaan logam akan disingkirkan. Peranti rawatan semburan pasir (tembakan) secara amnya merangkumi: sistem penghantaran (pemprosesan, penyimpanan) udara termampat; muncung, hos, sistem peredaran pemulihan kasar; sistem kawalan elektronik pencahayaan tarikan; sistem penyingkiran habuk dan sistem bekalan udara dan pasir. Banyak faktor yang mempengaruhi kesan penyingkiran karat semburan pasir (tembakan), seperti tekanan udara, jenis dan spesifikasi bahan kasar, sudut semburan dan kelajuan bahan kasar, jarak dari muncung ke permukaan keluli, dsb. Bahan kasar harus dipilih mengikut keperluan rawatan permukaan dan keadaan asal permukaan keluli. Biasanya, semburan keluli, segmen dawai keluli, pasir keluli sudut, pasir kuarza, atau campurannya boleh digunakan. Keperluan untuk tahap penyingkiran karat dan kekasaran permukaan sandblasting (shot blasting) adalah selaras dengan kandungan pemeriksaan kualiti dan piawaian yang dinyatakan di atas. Daripada keputusan tersebut, kesan sandblasting (shot blasting) dan shot blasting adalah sama. Faktor utama pemilihan kaedah adalah ekonomi dan keadaan. Contohnya, apabila diameter paip kurang daripada 762mm, jarak antara kepala letupan dan permukaan yang dirawat tidak mencukupi, jadi shot blasting tidak boleh digunakan, dan sandblasting (shot blasting) perlu digunakan. Sandblasting (shot blasting) adalah teknologi yang matang, dan peralatannya juga telah dikomersialkan. Apabila prarawatan permukaan dalaman saluran paip dipilih, ia boleh digunakan dengan sedikit pengubahsuaian.
4.3 Operasi pembersihan: Permukaan yang dirawat dengan letupan (letupan tembakan) mesti dibersihkan dengan berus, udara termampat, atau pembersih vakum. Untuk membersihkan karat dan zarah halus yang kasar yang jatuh dari permukaan dari lekukan "puncak dan lembah" corak sauh. Untuk paip keluli bermulut besar, kaedah pembersihan biasanya digunakan. Terdapat dua kaedah: satu adalah menggunakan pembersih vakum sesaran besar untuk menyedut habuk utama dan tembakan keluli dalam proses penyingkiran karat semasa letupan tembakan. Sebelum habuk kecil yang tinggal disembur ke dalam, hidupkan sumber udara pistol semburan, dan pistol semburan akan mula membersihkan permukaan dalam paip keluli. Pistol semburan bertiup dari satu hujung paip keluli ke hujung yang lain, dan habuk disedut oleh pembersih vakum di hujung hujung yang lain. Kaedah lain adalah menggunakan peranti menuang tembakan untuk mengangkat paip keluli pada sudut tertentu, supaya tembakan keluli meluncur ke bawah ke dalam peranti pemulihan, dan kemudian membersihkan dinding dalam paip keluli, dan menggunakan pembersih vakum untuk menyedut habuk kecil. Jika ia merupakan permukaan yang dirawat basah, ia mesti dibilas dengan air tawar dengan perencat kakisan yang mencukupi, atau dibilas dengan air tawar terlebih dahulu dan kemudian dipasifkan. Jika perlu, berus harus digunakan untuk rawatan tambahan bagi membuang semua sisa.

5. Kawalan kualiti: Terdapat dua aspek utama kawalan kualiti rawatan permukaan dalaman paip keluli, iaitu kebersihan dan kekasaran.
5.1 Kebersihan: Mengikut keperluan piawaian ISO 8501-1 dan GB 8923, permukaan dalaman paip keluli dengan salutan pengurangan seretan hendaklah mencapai tahap Sa2.5 selepas rawatan. Tahap ini ditakrifkan sebagai: permukaan keluli hendaklah bebas daripada gris, kotoran, kerak, cat karat dan lampiran lain yang boleh dilihat, dan sebarang kesan sisa hendaklah hanya sedikit bintik atau jalur. Keperluan kebersihan ini boleh diperiksa secara visual. Di samping itu, piawaian ISO 8502 juga menyediakan kaedah untuk mengesan kebersihan permukaan.
Piawaian ISO8502-1 menyediakan kaedah pengesanan garam besi larut yang tertinggal pada permukaan keluli yang dirawat permukaannya. Kaedah utama adalah membersihkan permukaan keluli dengan air, melarutkan garam besi larut dalam air, dan kemudian menggunakan 2,2-bipiridina sebagai penunjuk untuk mengukur larutan pembersih yang dikumpulkan melalui kolorimetri. Penunjuk rujukan ialah apabila kandungan ion besi pada permukaan keluli kurang daripada 15mg/m2/, boleh dianggap bahawa tidak akan ada kesan yang ketara pada salutan.
Piawaian ISO 8502-2 menyediakan kaedah ujian makmal untuk kandungan oksida larut air pada permukaan paip keluli. Kaedah ini boleh digunakan untuk permukaan paip keluli sebelum dan selepas rawatan permukaan. Kaedah ini menetapkan bahawa kawasan tertentu pada permukaan keluli dibersihkan terlebih dahulu dengan isipadu air yang diketahui, air pembersih dikumpulkan, dan kemudian klorida dalam larutan pembersih yang dikumpulkan dianalisis dan ditentukan dengan kaedah titrasi merkuri nitrat dengan difenilkarbazon-bromofenol biru sebagai penunjuk. Semasa proses titrasi, ion merkuri bertindak balas dengan ion oksigen bebas untuk menghasilkan HgCl2. Selepas ion klorida dimakan, ion merkuri berlebihan kelihatan ungu dalam penunjuk campuran, menunjukkan bahawa proses titrasi telah selesai. Berkenaan ujian ini, Q/SY XQ11 merujuk kepada penunjuk 20mg/m2 piawaian asing yang berkaitan. Walau bagaimanapun, penunjuk ini merujuk kepada sama ada paip keluli harus dibilas pada permukaan sebelum rawatan permukaan paip keluli. Mengikut keperluan piawaian ISO, ia harus diuji semula selepas pembersihan. Jadual 5-5 ialah indeks keperluan piawaian asing untuk kandungan garam pada permukaan paip keluli.
Piawaian ISO 8502-3 ialah piawaian untuk menilai tahap pencemaran habuk pada permukaan keluli yang akan dicat. Piawaian ini membahagikan tahap pencemaran habuk pada permukaan keluli kepada lima tahap, yang ditakrifkan oleh graf piawai; kaedah pengesanan adalah dengan melekatkan permukaan keluli yang akan diuji dengan pita sensitif tekanan, dan kemudian membandingkan pita berdebu dengan graf piawai untuk menentukan tahap pencemaran habuk pada permukaan keluli. Piawaian ISO 8502-4 ialah kaedah untuk menilai kemungkinan pemeluwapan pada permukaan keluli sebelum mengecat. Kaedah ini mengukur takat embun di bawah keadaan persekitaran yang sepadan dengan mengukur suhu dan kelembapan relatif udara ambien, kemudian mengukur suhu permukaan keluli, dan menilai kemungkinan pemeluwapan permukaan daripada perbezaan antara takat embun dan takat embun. Untuk salutan berasaskan pelarut, suhu permukaan paip keluli yang akan dicat mestilah lebih daripada 3°C lebih tinggi daripada suhu takat embun ambien.

Di samping itu, Pertubuhan Piawaian Antarabangsa ISO/TC35/SCl2 juga telah merumuskan piawaian kaedah ujian kebersihan permukaan yang berkaitan, selain ISO 8502-5, ISO 8502-6, dan ISO 8502-7 yang dinyatakan di atas, terdapat: ISO 8502-8 Analisis bendasing larut pada permukaan yang akan dicat – kaedah analisis di tapak sulfat; ISO 8502-9 Analisis bendasing larut pada permukaan yang akan dicat – kaedah analisis di tapak garam besi; ISO 8502-10 Analisis bendasing larut pada permukaan yang akan dicat – kaedah analisis di tapak gris; ISO 8502-11 Analisis bendasing larut pada permukaan yang akan dicat – kaedah analisis di tapak kelembapan.
Kekasaran: Piawaian GB 13288 yang disusun mengenai piawaian ISO membuat peruntukan yang sepadan untuk penilaian kekasaran selepas rawatan permukaan. Langkah-langkahnya ialah: buang habuk dan serpihan pada permukaan, pilih sampel perbandingan kekasaran yang sesuai (sampel "G" dan sampel "S") mengikut bahan kasar, dan letakkannya dekat dengan titik pengukur tertentu pada permukaan keluli yang akan diuji untuk perbandingan visual. Gred kekasaran yang ditunjukkan oleh sampel yang paling hampir dengan rupa permukaan keluli ialah gred penilaian. Jika kanta pembesar digunakan untuk penilaian, rupa sampel dan permukaan keluli yang akan diuji hendaklah diperhatikan dalam kanta pembesar pada masa yang sama. Jika penilaian visual sukar, anda boleh menggunakan ibu jari kaki atau ibu jari dan jari telunjuk untuk memegang stylus kayu dan menggerakkannya pada pelbagai bahagian permukaan yang diuji dan sampel perbandingan dan gred kekasaran yang ditunjukkan oleh sentuhan terdekat ialah hasil penilaian. Sampel perbandingan rujukan kekasaran permukaan ialah plat rata yang dibahagikan kepada empat bahagian, setiap satu dengan kekasaran permukaan rujukan yang ditentukan. Nilai rujukan kekasaran sampel perbandingan kekasaran permukaan mesti mematuhi peruntukan Jadual 5-6, dan kebersihan permukaan intuitifnya tidak boleh lebih rendah daripada Sa2.5. Sampel yang mencerminkan ciri kekasaran permukaan yang diperoleh dengan meletupkan bahan pelelas pasir sudut (GRIT) dipanggil sampel "G"; sampel yang mencerminkan ciri kekasaran permukaan yang diperoleh dengan meletupkan bahan pelelas tembakan (SHOT) dipanggil sampel "S". Terdapat banyak kaedah untuk menguji kekasaran permukaan. Kaedah pembanding kekasaran juga biasa digunakan dalam pengeluaran. Pembanding kekasaran Keane-tator ialah instrumen yang biasa digunakan. Ia terdiri daripada templat piawai dengan lima sektor yang bertemu bersama. Lima sektor diagihkan dalam bentuk bintang lima pin, dan terdapat lubang di tengah bintang lima pin. Setiap sektor mewakili templat kekasaran piawai. Semasa menggunakannya, letakkan templat pada permukaan yang hendak diuji, dan gunakan kaca pembesar khas yang diletakkan di atas lubang tengah untuk membandingkan permukaan yang hendak diuji dengan sektor piawai bagi menentukan nilai kekasaran permukaan. Kaedah ini mudah dan senang digunakan, tidak memerlukan alat yang kompleks, dan keputusan ujiannya boleh dipercayai. Kaedah kertas gosok merupakan satu lagi kaedah ujian yang biasa digunakan. Ia menggunakan pita gosok khas. Semasa menggunakannya, kupas lapisan belakang kertas, letakkan bahagian lateks pita pada permukaan keluli, dan gosok bahagian belakang pita dengan alat licin atau alat tumpul lain dalam bulatan sehingga permukaan menjadi kelabu seragam. Tanggalkan pita dan gunakan mikrometer spring untuk mengukur ketebalan pita gosok. Untuk mendapatkan ketinggian kekasaran pada filem, tolak 50.8μm daripada bacaan mikrometer untuk mengimbangi ketebalan lapisan kusyen filem. Instrumen ini hendaklah dikalibrasi semasa pengukuran. Kaedah ini boleh dilihat dalam Kaedah C ASTM D 4417. Kaedah ini mudah dan senang digunakan, dan kesan gosokan boleh disimpan secara kekal sebagai arkib dalam proses pengeluaran.