王鵬洲

[摘 要]井筒在煤礦的開(kāi)采中扮演者不可或缺的角色，如何對(duì)井筒做好日常維護(hù)和修復(fù)以及延長(zhǎng)井筒的壽命，能有效提高井筒的工作效率，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。相關(guān)調(diào)查顯示，在煤礦廠工作環(huán)境下的鋼鐵銹蝕速度是海洋環(huán)境中鋼鐵銹蝕的3倍左右?？梢?jiàn)研究礦井鋼鐵裝備的銹蝕問(wèn)題的經(jīng)濟(jì)意義重大。

[關(guān)鍵詞]井筒裝備 腐蝕原因 防治措施

中圖分類號(hào)：T1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）19-0033-01

一、緒論

煤礦井筒裝備所處的工作環(huán)境惡劣，長(zhǎng)期處于高溫、風(fēng)雨、以及各種化學(xué)液體侵蝕的環(huán)境中。煤礦井筒裝備的銹蝕問(wèn)題一直沒(méi)能引起礦產(chǎn)企業(yè)的關(guān)注，礦產(chǎn)對(duì)井筒裝備的防護(hù)一直僅限于涂防護(hù)涂料，有些礦產(chǎn)則直接不做任何防護(hù)措施就投入生產(chǎn)使用。金屬材料暴露在空氣中極易被氧化和侵蝕，因此有些礦產(chǎn)的井筒裝備僅僅在一兩年時(shí)間內(nèi)表面就已經(jīng)腐蝕嚴(yán)重，簡(jiǎn)單涂上的涂料層也會(huì)慢慢脫落。當(dāng)然，井筒裝備的銹蝕程度和使用年限和使用地區(qū)的水質(zhì)，地質(zhì)和氣候是有很大聯(lián)系的。在酸堿水質(zhì)較嚴(yán)重的地區(qū)在數(shù)年之內(nèi)井筒裝備就因?yàn)殇P蝕嚴(yán)重而需重新配置和更新。而環(huán)境水質(zhì)接近中性的地區(qū)，井筒在十年左右的時(shí)間內(nèi)也銹蝕得差不多了。這不僅僅使對(duì)金屬資源造成浪費(fèi)，而且對(duì)環(huán)境也造成了污染，更重要的是井筒的銹蝕嚴(yán)重時(shí)將影響煤礦工廠的正常運(yùn)作。本文將對(duì)煤礦井筒裝備銹蝕原因展開(kāi)分析，并制定相應(yīng)解決措施和防范對(duì)策。

二、井筒裝備銹蝕原因

2.1 焊接原因

對(duì)井筒裝備進(jìn)行防腐蝕的工作基本上都是在地面上完成的，·之后還要根據(jù)實(shí)際情況要求對(duì)井筒進(jìn)行切割和焊接處理，這項(xiàng)工作意味著會(huì)一定程度上破換防腐蝕涂層，因此很多井筒準(zhǔn)備的腐蝕往往是從焊接節(jié)點(diǎn)部位開(kāi)始腐蝕的。焊接的方法也有很多種，但每種都會(huì)對(duì)防腐涂層產(chǎn)生不同程度的破壞，比如說(shuō)氣焊燒紅焊接能使焊接出來(lái)的井筒焊接部位光滑平整，但后續(xù)的敲平處理過(guò)程中會(huì)對(duì)接頭附近的防腐涂層會(huì)遭到破壞。另外，在必要時(shí)，井筒裝備的焊接必須分部焊接，間斷的焊接容易在焊接部位摻入其他雜質(zhì)，這也是導(dǎo)致焊接部位腐蝕速度快的原因。

2.2 管道原因

井筒裝備的里面布著許多排水管，而排水管內(nèi)的水屬于間斷性排水，間斷排水導(dǎo)致排水管內(nèi)有雜質(zhì)和空氣，這都給金屬銹蝕的提供了有利條件。其次是，排水管外部長(zhǎng)期暴露在空氣和雨水的自然條件下，內(nèi)外腐蝕的共同作用下，井筒排水管會(huì)在很短的時(shí)間內(nèi)就需更換新的。其中屬水泵的腐蝕損壞最為嚴(yán)重，因?yàn)樗脙?nèi)部的葉輪會(huì)形成類似蜂窩形狀的水流小孔，葉輪上的葉片在流到后，葉輪的蓋板上便出現(xiàn)大小不一的小洞，其中一部分會(huì)出現(xiàn)直接被穿透的現(xiàn)象。加上礦井中充斥著會(huì)形成硫酸的五氧化硫氣體，所以葉輪腐蝕的速度極快，有時(shí)一個(gè)星期就得更換一次。

2.3 環(huán)境原因

煤礦廠由于工作需要，井筒裝備長(zhǎng)期處于高溫高濕的環(huán)境中。部分設(shè)備更具需要可能還需要定時(shí)臨水起到降溫的作用。眾所周知，空氣和水是產(chǎn)生銹蝕的溫床，不同地區(qū)的水質(zhì)偏酸堿值土質(zhì)嚴(yán)重影響著井筒銹蝕的速度。相關(guān)調(diào)查顯示，水質(zhì)偏酸堿性的地區(qū)井筒準(zhǔn)備最容易被腐蝕，且腐蝕速度最快。原因在于酸堿水質(zhì)地區(qū)水中的電解質(zhì)增加后，會(huì)與井筒的金屬壁產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)從而侵蝕了井筒。而淋水部位的井筒銹蝕程度要低于化學(xué)銹蝕，因?yàn)樵O(shè)備在淋水的情況下相當(dāng)于給設(shè)備穿上一層保護(hù)膜，金屬外壁沒(méi)有直接爆露在空氣中，空氣中的氧氣要穿透過(guò)水層才能到達(dá)金屬表面，從而減慢了腐蝕速度。銹蝕速度最慢的是浸泡在水中的裝備，是因?yàn)樗鸬搅撕芎玫母綦x作用，空氣中的氧氣很難穿透厚厚的水層接觸金屬，時(shí)間長(zhǎng)了以后，水中的水垢會(huì)附著在金屬表面形成保護(hù)層，所以浸泡在水中的金屬裝備反而受到了較好的保護(hù)。

三、井筒裝備防腐蝕措施

3.1 涂料保護(hù)層

給井筒裝備涂上涂料防止金屬表面被銹蝕是目前煤礦工廠最常用的方法之一。因?yàn)橥苛媳Ｗo(hù)的操作簡(jiǎn)單、涂料費(fèi)用實(shí)惠、不費(fèi)人力、不浪費(fèi)時(shí)間、修補(bǔ)簡(jiǎn)單等一系列優(yōu)點(diǎn)。涂料的種類較多，常見(jiàn)的有富鋅底漆、環(huán)氧鑄石粉、環(huán)氧瀝青漆等。若僅僅使用涂料保護(hù)防護(hù)效果并不會(huì)很理想，但要是結(jié)合電鍍、熱浸鍍、或者化學(xué)鍍效果就會(huì)好很多。需要特別注意的是在涂保護(hù)涂層以前一定要將井筒裝備表面的污垢和銹漬要徹底清除干凈。這項(xiàng)工作對(duì)除銹和電鍍的技術(shù)的要求較高，沒(méi)有技術(shù)嫻熟的工作人員操作的話效果往往會(huì)很差。

3.2 搪瓷保護(hù)

搪瓷保護(hù)層顧名思義，就是在井筒裝備表面鍍上一層瓷。搪瓷保護(hù)層穩(wěn)定環(huán)保，但工藝相對(duì)較繁瑣。搪瓷保護(hù)層的操作是先在所保護(hù)的裝備表面涂上一層瓷漿，然后經(jīng)過(guò)高溫高濕加熱進(jìn)行燒制。搪瓷是一種惰性材料，它受外界的干擾較少，一也不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其表面光滑，不易堆積污垢易清潔。但搪瓷的材質(zhì)較脆，撞擊后容易出現(xiàn)局部脫落現(xiàn)象。另外，井筒裝備一般體積比較大，一般的搪瓷燒制車間很難滿足要求，所以燒制場(chǎng)所的限制也成為一個(gè)難以推廣搪瓷防腐工藝的一個(gè)重要原因之一。

3.3 玻璃鋼防腐

玻璃鋼相比涂料和搪瓷來(lái)說(shuō)是一種新型的防腐材料。且此種材料結(jié)合看涂料和搪瓷的共同優(yōu)點(diǎn)。不但操作簡(jiǎn)單，對(duì)技術(shù)性要求不高。且質(zhì)量小、強(qiáng)度、穩(wěn)定性都不遜色其他材料。隨著科技的發(fā)展，玻璃鋼的種類也在增加。目前推廣常見(jiàn)的有聚酯玻璃鋼、環(huán)氧玻璃鋼、酚醛類玻璃鋼等。其使用壽命也遠(yuǎn)超過(guò)涂料和搪瓷且不易損壞。避免了返修造成的經(jīng)濟(jì)人力浪費(fèi)，保障了工廠不因設(shè)備腐蝕問(wèn)題而停工停產(chǎn)。因此，玻璃鋼將會(huì)逐漸取代其他防腐材料，它的突出優(yōu)勢(shì)將逐漸得到市場(chǎng)的認(rèn)可。

四、總結(jié)

總而言之，煤礦產(chǎn)業(yè)井筒裝備的防腐工作勢(shì)在必行、刻不容緩。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)的煤炭產(chǎn)業(yè)將會(huì)得到進(jìn)一步開(kāi)展和發(fā)掘。每年對(duì)井筒防腐工作浪費(fèi)的資金都不是一個(gè)小數(shù)目，由此可見(jiàn)，關(guān)注和重視井筒裝備的防腐問(wèn)題是非常有必要的。井筒的壽命長(zhǎng)短和所采用的防腐措施和材料密不可分，一步到位做好防腐工作無(wú)論對(duì)工廠和社會(huì)都是有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。，這也將是各個(gè)煤礦廠將會(huì)逐漸意識(shí)到的問(wèn)題。目前的防腐措施雖然很多，但不同規(guī)模的煤礦工廠可根據(jù)自身的規(guī)模大小、資金、生產(chǎn)效益來(lái)制定最佳的防腐方案。

參考文獻(xiàn)

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