閥門的損壞和更換主要是主體銹蝕,內(nèi)腔因為與介質(zhì)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(zhì)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(fā)生銹蝕.這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(gòu)成對水質(zhì)的二次污染,這須加以控制.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油漆涂裝,鍍鋅和粉末涂裝等.涂漆的防護期短,不能長期在工況情況下使用.鍍鋅工藝主要是管道應(yīng)用較多,熱鍍鋅和電鍍鋅都有采用,工藝復(fù)雜,預(yù)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,使鍍鋅層容易產(chǎn)生脫落,鍍鋅的耐蝕年限為3～5年.粉末涂裝具有涂層厚,耐蝕,耐沖刷等特點,能滿足水系統(tǒng)使用條件對閥門的要求.
一,閥門靜電噴涂粉末材料
粉末涂料無溶劑,減少了環(huán)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(jīng)濟.粉末涂料可回收利用,利用率約為95%.涂料工藝易實現(xiàn)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(yōu)良,涂膜的機械性能,絕緣性能和耐蝕性能優(yōu)良.但是,粉末涂料換色程序復(fù)雜.儲存時受壓力,溫度和濕度的影響,易結(jié)塊.粉末涂料的制造設(shè)備和涂裝工藝較復(fù)雜.
粉末涂料品種繁多,常用的有尼龍11,尼龍12,環(huán)氧樹脂和環(huán)氧聚酯等.綜合其性能,成本和工藝復(fù)雜程度等因素,環(huán)氧樹脂粉末適合用作閥門的涂層.如果不考慮成本因素,尼龍系列粉末是合理方案,綜合性能指標高.國外有采用尼龍粉末做閥門涂層的成功事例.
二,閥門靜電噴涂粉末工藝
閥門中需要噴涂的鑄鐵零件有閥體,閥蓋,壓蓋,手輪和閘板等.噴涂工藝流程為工件預(yù)處理→去除灰塵→預(yù)熱→噴涂→固化→冷卻.
1,預(yù)處理
需要閥門靜電噴涂粉末涂裝的表面須是干燥和干凈的,且具有粗糙度.鑄鐵的多孔性結(jié)構(gòu),使零部件組織不致密,其在酸處理時,極易發(fā)生酸內(nèi)滲,導致材料內(nèi)儲氫而極易發(fā)生氫脆.因此,鑄鐵涂裝前不能采取酸洗和磷化工藝處理,應(yīng)采用噴丸或噴砂工藝,達到Sa215級.工件處理后6h內(nèi)須進入預(yù)熱處理工序,并且注意零部件不得被雨淋,防止再次生銹.搬運過程中須防止油污污染,并配帶帆布類手套.設(shè)計噴涂線時,如果條件允許,可以考慮在線進行噴丸（噴砂）處理,可以避免人工多次接觸工件,防止工件二次污染.噴丸用的耗材可以采用不銹鋼丸（ SΦ115）與不銹鋼切頭（Φ112）按1∶1比例混合,根據(jù)消耗情況定期按比例補充.
2,預(yù)熱
須保鑄件實體溫度在190 ～210℃,不能以烘室空氣溫度作為判定工件溫度的依據(jù),空氣溫度只能作為參考.由于閥門鑄件厚重且組織疏松,存在熱惰性現(xiàn)象,須有足夠的預(yù)熱時間保工件的溫度,同時將工件中的氣體烘出,防止粉末噴涂后溢出,形成氣泡缺陷.具體時間根據(jù)工件規(guī)格尺寸設(shè)定.
3,噴涂
閥門靜電噴涂粉末噴涂主要有靜電噴涂和流化床工藝兩種.靜電噴涂根據(jù)工件尺寸大小可以分為粉末靜電噴涂生產(chǎn)流水線和粉末靜電噴涂單元,兩者工藝一致,主要區(qū)別是工件的周轉(zhuǎn)方式.噴涂生產(chǎn)流水線是采用傳輸鏈自動傳輸,而噴涂單元是人工吊裝.涂層的厚度控制在250 ～ 300μm.厚度小于150μm,防護性能降低,厚度大于500μm,涂層附著力下降,耐沖擊性能降低,同時粉末消耗量加大.流化床工藝是粉末在流化床內(nèi)呈懸浮狀態(tài),粉末遇到熱的工件即在表面凝膠,形成不小于300μm 的涂層,流化床工藝施工的工件膜厚均勻,對于內(nèi)腔等區(qū)域也能很好涂裝,涂裝質(zhì)量好,效率高.靜電噴涂操作工藝簡單,一次性投入小.流化床工藝涂裝質(zhì)量高一次性投入大.噴涂應(yīng)在盡可能短的時間內(nèi)完成,要在在粉末凝膠時間內(nèi).對于不需噴涂的螺紋,平面,孔等處,可以采用硅膠塞和高溫膠帶等器具遮蔽保護,待噴涂完成后取下即可.
4,固化
閥門靜電噴涂粉末固化溫度180℃,時間10 ～15min.固化環(huán)節(jié)是涂層成型的環(huán)節(jié),對涂層性能影響較大,應(yīng)合理控制其溫度和時間.溫度低,時間短,固化不全.溫度高或時間長,會導致涂層變色.噴涂完成到進入固化烘道的時間要盡可能短, 2min以內(nèi)為佳,否則會影響固化效果.固化完成的工件,冷卻至室溫,建議采用自然冷卻法.