钢管热镀锌技术PDF电子书下载

第一章 热镀锌概述 1

第一节 热镀锌发展的历史 1

一、热镀锌的由来 1

二、世界热镀锌的里程碑 1

第二节 热镀锌应用与发展 2

一、热镀锌在金属防腐蚀上的意义 2

二、热镀锌镀层耐大气腐蚀的性能 3

三、热镀锌应用范围 3

第二章 钢铁热镀锌基础理论 6

第一节 钢铁材料热镀锌的性质 6

一、钢铁热镀锌的特征 6

二、热镀锌与电镀锌的区别 7

三、钢管材质成分与性能 8

第二节 金属锌的结构与性质 9

一、金属锌的结构 9

二、锌的热力学性质 10

第三节 锌的物理化学性质 12

一、锌的物理性质 12

二、锌锭的化学成分 12

三、锌镀层的防腐原理与防护性 12

第四节 铁-锌二元平衡相图及铁锌金属间化合物相 16

一、铁-锌系二元状态图（2002年版本） 16

二、铁-锌合金层各相的性质 17

三、热镀锌镀层的形成及其特性 18

第五节 化学元素对热镀锌层的影响 23

一、钢基体中成分对热镀锌的影响因素 23

二、锌液中金属元素对热镀锌的影响因素 26

第六节 锌液温度和浸渍时间对镀锌层的影响 33

一、热镀锌温度的范围 33

二、热镀锌温度对镀层的影响 34

三、热镀锌时间对镀层的影响 35

四、镀锌温度对合金层成长速率的影响 36

第七节 硅活性钢对热镀锌的影响 38

一、高硅活性钢热镀锌时的主要缺陷 38

二、硅对镀锌层影响的特征 39

第八节 其他因素对镀锌层的影响 41

一、钢制品预处理不当时的影响 41

二、表面粗糙度对镀锌层附着强度的影响 42

三、镀锌层结晶速度对镀锌层的影响 42

第三章 钢铁制品热镀锌生产工艺 43

第一节 热浸镀锌工艺类别 43

一、热浸镀锌工艺类别 43

二、热浸镀锌工艺流程 44

第二节 热镀锌镀前预处理 44

一、脱脂除油 44

二、脱脂清洗效果的检验 47

三、钢制件表面旧漆的去除 47

四、钢制件表面酸洗除锈 48

五、酸洗操作注意事项 52

六、酸洗液常用的缓蚀剂 53

七、水漂洗的方法 53

第三节 钢制品的溶剂助镀处理 54

一、溶剂助镀处理的意义 54

二、助镀溶剂的作用和机理 55

三、助镀剂成分及工艺参数的影响 57

四、助镀溶剂烟气的控制 60

第四节 钢制品助镀溶剂处理后的烘干 60

一、助镀溶剂烘干的作用 60

二、助镀溶剂烘干的形式 60

三、烘干操作方法和注意事项 61

第五节 钢制品的热浸镀锌 62

一、对热浸镀锌的基本要求 62

二、热浸镀锌中影响锌镀层的因素 62

三、对热浸镀锌用锌的质量要求 63

第六节 钢制品的热浸镀锌生产操作 63

一、锌液温度的控制 63

二、钢制品浸锌时间的确定 63

三、钢制件进入、离开锌液的速度 63

四、锌液中的其他成分对镀锌层的影响 65

五、扒锌灰和捞锌渣 67

六、空气、水冷却 68

第七节 钢制品热浸镀锌后的处理 68

一、防白锈钝化处理 68

二、钝化处理操作要点 70

三、钝化膜的测定 70

四、热镀锌层白锈的预防及处理 71

五、钝化处理后的干燥 72

第八节 镀锌件的检验、修整与存放 72

一、镀锌件检测与修整 72

二、镀层的修复 73

三、包装与存放 74

四、镀锌件的标记、打印 74

第四章 钢管热镀锌生产技术 76

第一节 钢管热镀锌的基本概念 76

一、钢管热镀锌的基本概念 76

二、钢管镀锌与温度、浸锌时间和抽出速率的关系 76

三、钢管热镀锌的方法 77

第二节 热镀锌钢管材料的技术要求 78

一、热镀锌钢管低碳钢材料的化学成分要求 78

二、石油天然气钢管的力学性能要求 81

三、钢管热镀锌后镀锌层重量的计算 81

四、钢管热镀锌前的力学实验方法 82

五、钢管热镀锌前的表面质量检验 83

第三节 钢管热镀锌前的预处理 84

一、钢管基体镀锌前表面状态分类 84

二、影响钢管表面状态的因素及对热镀锌的影响 84

三、钢管热镀锌前的表面预处理 85

第四节 钢管的溶剂助镀处理 97

一、浸粘溶剂助镀 97

二、常用的助镀溶剂的配比 99

三、助镀溶剂的净化再生处理 101

四、钢管溶剂助镀后的烘干处理 101

第五节 钢管的热浸镀锌 102

一、熔化锌 102

二、钢质锌锅的正确使用方法 104

三、钢管热浸镀锌 105

四、钢管镀锌层的表面处理 106

第六节 钢管热镀锌生产一般工艺 107

一、钢管热镀锌生产工艺流程 107

二、钢管上料 107

三、钢管的酸洗、水洗 107

四、钢管的助镀溶剂处理 108

五、钢管助镀后的烘干处理 108

六、钢管热浸镀锌 108

七、镀锌管的引出与外吹 109

八、镀锌管的内吹、横移及水冷 109

九、钢管镀锌层的钝化处理 110

十、镀锌钢管的喷码标记、包装 110

第七节 钢管热镀锌操作规程 110

一、钢管热镀锌生产前的准备工作 110

二、钢管酸洗前的检验规程 111

三、钢管酸洗除锈操作规程 111

四、钢管酸洗后的清水漂洗规程 112

五、钢管浸粘助镀溶剂操作规程 112

六、钢管烘干操作规程 113

七、钢管热镀锌操作规程 113

八、钢管热镀锌时的安全操作 114

九、镀锌钢管的冷却处理 116

十、镀锌钢管的钝化工艺参数 118

十一、镀锌钢管检验规则 119

十二、镀锌钢管的标示设备及标示 120

十三、镀锌的钢管吊运规则 121

十四、最终产品的包装 121

第八节 钢管热镀锌常用的合金 121

一、锌-铝对钢管热镀锌的作用 121

二、镍合金对镀锌层的作用 122

三、常用合金化学成分 122

第九节 钢管热镀锌生产中的废料 123

一、锌灰的产生与利用 123

二、锌渣的产生与利用 123

第十节 热镀锌钢管的缺陷分析及控制措施 124

一、钢管镀锌层黏附的锌渣粒子缺陷 124

二、钢管镀锌层表面其他缺陷 127

三、钢管镀锌层表面缺陷的控制措施 130

第五章 钢管热镀锌典型生产工艺 133

第一节 大直径钢管热镀锌生产工艺 133

一、？114mm钢管热镀锌生产工艺 133

二、？ 114mm生产线产品大纲 133

三、生产操作规范 133

四、设备的主要技术性能 135

第二节 大规格钢管低温镀锌生产工艺 139

一、低温镀锌生产工艺 139

二、改进后的技术方案 140

三、产品质量鉴定分析 141

第六章 钢管热镀锌设备 142

第一节 钢管预处理设备 142

一、预处理用的清洗槽 142

二、钢管自动酸洗机 144

三、钢管受料台和供管设备 144

四、钢管干燥设备 145

第二节 钢管热镀锌熔锌设备 146

一、钢质熔锌锅的种类 146

二、钢质锌锅的材料性能与选用 147

三、钢质镀锌锅的结构 148

四、钢质锌锅的使用 149

五、钢质锌锅的供热与控温要求 151

六、钢质锌锅加热的燃料 153

七、钢质锌锅加热炉的设计 156

八、加热炉的种类 156

九、钢质锌锅的日常维护 157

第三节 节能型热镀锌锅 161

一、陶瓷型热镀锌锌锅 161

二、陶瓷锌锅的制造方法 162

三、陶瓷锌锅加热熔锌功率设计 163

四、陶瓷锌锅内加热器的使用与维护 164

五、电磁感应锌锅 164

第七章 热镀锌锅的供热系统 166

第一节 热镀锌炉的加热设备 166

一、燃烧加热炉种类 166

二、燃气及燃油的加热系统的形式 166

三、燃烧系统设备 167

四、燃烧控制要点及措施 173

五、电阻加热镀锌炉系统 174

六、热镀锌炉的测温、控温系统 175

第二节 煤气发生炉 175

一、煤气发生炉主要结构 175

二、煤气发生炉的操作 176

三、煤气发生炉的故障排除 178

四、煤气发生炉的停炉操作 179

五、煤气管道常见的故障与处理 179

六、煤气管道泄漏的原因分析与修复 179

七、煤气发生炉的煤气分析及煤气热值计算 180

八、煤气发生炉规格选择及数据的收集 182

九、煤气发生炉操作工岗位职责 183

第三节 热镀锌锅的燃气热量计算 183

一、在锌液表面热量散失中的对流散热量 184

二、锌液表面的辐射散热量 184

三、在锌锅四周热量散失中的对流散热量 185

四、锌锅四周的辐射散热量 185

五、在锌锅底部热量散失中的对流散热量 185

六、锌锅底部的辐射热量 186

七、熔化锌锭支出的热量 186

八、钢管进入锌锅吸收的热量 186

第四节 热镀锌用浸入式燃气内加热器 187

一、传统的内加热方式 187

二、浸入式燃气内加热器的应用 187

第五节 陶瓷锌锅电内加热器 189

一、电内加热器结构形式 189

二、电内加热器的优、缺点 190

三、纤维增强复合陶瓷型加热器 190

四、电内加热器使用故障排除 190

第六节 国产天然气燃烧器 191

一、天然气燃烧器的基本要求 191

二、燃气烧嘴的种类 192

三、燃气烧嘴的选用与安装 192

四、燃烧器的安全使用 193

第八章 钢质镀锌锅供热炉设计 194

第一节 供热炉基础设计 194

一、供热炉底基础设计 194

二、供热炉体基础 195

三、地下水对炉体基础的影响 196

四、炉体地基压力的计算 197

第二节 燃气炉窑设计 197

一、天然气加热镀锌炉设计方案 197

二、加热炉的技术条件 197

三、加热炉主要控制技术 198

第三节 锌液、燃烧炉的测温装置 198

一、热电偶的性能 198

二、热电偶的安装与使用 199

三、热电偶的故障与排除 199

第九章钢管热镀锌机组设备 201

第一节 钢管镀锌机组 201

一、钢管热镀锌机 201

二、磁力辊道牵引设备 204

三、永磁和电磁结合的牵引设备 204

四、钢管外表面喷吹设备 206

五、镀锌用压缩空气的消耗量计算 208

六、钢管内表面喷吹设备 209

七、内吹抹拭锌用的蒸汽量消耗量的计算 211

第二节 热镀锌钢管后处理装置 212

一、热镀锌钢管自动钝化装置 212

二、热镀锌钢管用喷码标示机 214

三、镀锌钢管打字机钢管定位装置 216

四、热镀锌钢管外壁定点喷印工艺的测长装置 217

五、热镀锌钢管色带自动着色装置 220

六、热镀锌钢管自动打捆装置 221

第三节 钢管热镀锌附属设备 231

一、液体换热设备 231

二、液体换热器设计原则与计算 231

三、锌液抽取泵设备 232

四、锌锅底部锌渣清除设备 234

第十章 热镀锌钢管镀锌层技术要求 235

第一节 钢管热镀锌镀锌层有关国家标准概况 235

一、国内钢管制造、镀锌层检验标准 235

二、国外钢管热镀锌部分相关标准 235

第二节 钢管镀锌层的检验 236

一、钢管镀锌层技术要求标准 236

二、钢管镀锌层的试验方法 237

三、钢管镀锌层的表面质量的判定 238

四、热浸镀锌层的质量要求 238

五、镀锌层的检验方法 241

第三节 热镀锌钢管镀锌层测试方法 245

一、钢管镀锌层的测量项目 245

二、其他要求 245

三、镀锌层的重量测定方法 245

四、镀锌层的均匀试验方法 246

第十一章 钢管热镀锌生产新技术、工艺 248

第一节钢管热镀锌节能新技术 248

一、导杆式热镀锌钢管内吹降低噪声技术 248

二、PLC在钢管热镀锌自动生产线上的应用 249

三、减少钢管浸锌时间的程序控制技术 256

四、热镀锌钢管内吹同步冷却技术 257

五、钢管热镀锌用内、外同步吹抹技术 257

六、钢管热镀锌多工位镀锌技术 260

七、防止钢管热镀锌“甩尾”缺陷的技术 261

八、钢管热镀锌用锌锅用新型纤维炉炉体 263

九、新型热镀锌钢管外吹抹拭喷嘴 265

十、防止钢管端口钝化液残留的技术 268

十一、钢管端部全自动铣削技术 269

第二节 钢管热镀锌生产新工艺 272

一、钢管常温酸洗脱脂一步法工艺 272

二、钢管新型酸洗除锈工艺 273

三、复合盐酸酸洗钢管工艺 276

四、钢管热镀锌镍合金工艺 278

五、钢管热镀锌基稀土合金镀层工艺 281

六、热浸镀Zn-6Al-3Mg合金镀层工艺 282

七、钢管螺旋浸锌生产工艺 286

八、镀锌钢管双根引出工艺 288

九、钢管低浓度溶剂热镀锌工艺 291

十、热镀锌Q345钢管工艺 293

第三节 钢管镀锌降低锌耗的优化工艺 295

一、锌耗高的原因分析 296

二、助镀剂有效工作条件 297

三、助镀剂中铁离子的控制与去除方法 297

四、助镀剂pH值的控制范围 298

五、降低锌耗的综合措施 298

第四节 提高热镀锌钢管外表面光泽的措施 300

一、镀锌层结构对钢管外观质量的影响 300

二、钢材化学成分对钢管外观质量的影响 301

三、镀锌用锌-铝-稀土合金对钢管外观质量的影响 302

四、适用于钢管热镀锌用的合金 302

五、操作工艺对钢管外观质量的影响 303

第十二章 钢管热镀锌生产过程的三废处理 304

第一节 废气的控制、处理与利用 304

一、热浸镀锌过程产生的三废的主要成分 304

二、三废控制与处理 305

三、运用实际例子 311

四、酸洗废气的综合处理 314

五、热镀锌炉余热的利用 314

第二节 热镀锌中废液的控制与处理 319

一、钢管热镀锌废酸的处理 319

二、废水处理循环利用工艺 321

三、含酸废水的处理实际应用工艺 322

四、盐酸酸洗废液的综合处理技术 325

五、盐酸酸洗废液回收处理设备 328

六、污水、废水处理管理制度 329

第三节 镀锌中锌渣、锌灰的控制 331

一、锌渣的控制 331

二、锌渣的处理与再生利用 331

三、锌灰的控制 333

四、锌灰的处理 334

第四节 镀锌车间的环保辅助设备 336

一、镀锌车间的有害气体 336

二、降低有害气体的方法 336

三、酸洗工段的通风设备 337

第十三章 钢管热镀锌相关新技术和新工艺 339

第一节 耐腐蚀、耐碰撞的酸洗槽与盐酸再生技术 339

一、新型耐酸液腐蚀耐碰撞的酸洗槽 339

二、控制酸洗液浓度的新技术 340

第二节 热镀锌助镀溶剂新技术 345

一、助镀剂的添加剂 345

二、清除热镀锌助镀剂中铁离子新工艺 347

三、防止热镀锌漏镀的助镀剂 348

第三节 助镀剂再生循环使用技术 351

一、干法镀锌溶剂的作用 351

二、去除助镀剂中铁离子的原理及方法 351

三、助镀剂除铁后溶液的使用效果 353

四、经济效益评估 354

第四节 热镀锌无白烟助镀剂技术 355

一、干法镀锌溶剂助镀工艺现状 355

二、无白烟助镀剂的开发与应用 356

三、使用无白烟助镀剂时镀锌操作 357

第五节 锌液中添加多元合金技术 357

一、钢管热镀锌用多元锌-铝-镍合金技术 357

二、锌-铝-稀土中间合金合成技术 357

三、锌液中添加锌-镍多元合金技术 358

四、锌液中添加锌-锡-铋-稀土合金技术 359

第六节 锌-锡-铋-铝-稀土合金技术 360

一、锌-锡-铋-铝-稀土合金 360

二、锌-锡-铋-铝-稀土合金的应用 360

三、锌-锡-铋-铝-稀土合金增加流动性的因素 361

四、作用与效果 362

第七节 热镀锌无锌渣产生的锌锅技术 362

一、无锌渣产生的新型热熔锌锅 362

二、通用镀锌锅的形式 362

三、新型镀锌锅的制造方法 363

四、使用效果 364

第八节 耐锌液腐蚀的热电偶保护套管技术 364

一、耐熔融锌液腐蚀的套管 364

二、新型套管的技术性能 365

三、使用效果 365

第九节 新型耐锌腐蚀的特种焊条 366

一、锌锅腐蚀损坏的原因 366

二、延长锌锅使用寿命的方法 366

三、焊接处理方法步骤 366

第十节BGF型耐锌蚀涂料在锌锅上的应用 366

一、耐锌蚀材料及配制方法 367

二、涂覆方法 367

三、结论 367

第十一节 镀锌层无六价铬钝化技术 368

一、三价铬钝化技术的应用 368

二、无铬钝化剂的研究 369

第十二节 氯化锌、铵溶剂中添加KBB热镀锌技术 369

一、氯化锌、铵溶剂中添加KBB热镀锌工艺 369

二、助镀液管理方法 370

第十四章 热镀锌生产中常用的分析方法 372

第一节 碱性脱脂剂的分析方法 372

一、脱脂剂中含碱量的分析方法 372

二、氢氧化钠、碳酸钠、磷酸钠混合溶液的分析方法 372

第二节 酸性溶液的分析方法 375

一、工业盐酸总酸度的测定 375

二、工业硫酸中硫酸含量的测定 375

三、酸洗槽中盐酸的测定 376

四、盐酸溶液中亚铁含量的测定 377

五、磷酸液中的各成分的分析方法 378

六、硼砂溶液含量分析方法 380

第三节 水的总碱度的测定方法 381

一、冷却水总碱度的测定 381

二、锅炉用水碱度的测定 381

第四节 钝化剂中铬含量的测定 382

一、钝化剂中三价铬的测定 382

二、光度法测定白色钝化液中铬（Ⅵ）和铬（Ⅲ）的方法 383

三、热镀锌层六价铬的测定方法 385

四、含铬废水中微量铬的测定 386

第五节 助镀溶剂中各成分含量的分析 387

一、助镀剂中氯化锌和氯化铵混合溶液中氯化锌的测定 387

二、助镀剂中氯化锌和氯化铵混合溶液中氯化铵的测定 388

三、助镀剂为单一氯化铵溶液的分析方法 388

四、助镀剂中二价铁的测定 389

第六节 锌液中铁、铝、镍、锡含量的测量 389

一、锌液中含铁量的测定 389

二、锌液中含铝量的测定（铬天青S比色法） 390

三、钢管镀层中铝的含量的测定 390

四、锌液中微量金属镍的测定方法 392

五、锌液中微量锡含量的测定方法 392

六、热镀锌液中有害元素含量的测定（原子吸收法） 393

第七节 化学分析中有效数字和数字修约的规定 395

一、有效数字的规定 395

二、有效数字的运算规则 395

三、数字修约规则 397

第八节 科学、生产中数值修约规则 397

一、术语 397

二、确定修约位数的表达方式 398

三、进舍规则 398

四、不许连续修约 399

五、0.5单位修约与0.2单位修约 399

第九节 化验室仪器设备、化学药品管理规定 400

一、玻璃仪器的管理 400

二、化学试剂和药品的管理 400

三、电子天平、烘干箱、电冰箱的管理 400

四、化验室废料的管理 400

五、进入化验室的规定 401

六、交接班的规定 401

第十节 理化试验室化学试剂使用管理制度 401

一、药品管理制度 401

二、实验室仪器、样品使用管理制度 401

三、化验室安全操作制度 402

四、化验室危险品、废液、固体废物管理制度 402

第十五章 附件、附录 403

附件一 附录A（资料性附录） 403

附件二 石油用钢管的钢带和钢板的力学和工艺性能 404

附件三 附录C热浸镀锌的影响因素（资料性附录） 405

附件四 ASTM A53/A 53M-06《无镀层及热镀锌焊接与无缝钢管》 407

附件五 ISO 1461：1999 （E） 408

附件六 部分国外无缝钢管成品化学成分分析抽样方法 411

附表一 热浸镀锌化验室设备、药品表 412

附表二 热镀锌钢管理论重量对照 412

附表三 锌层厚度与锌层重量换算 413

附表四 热镀锌无白烟助镀溶剂浓度、波美度、密度对照 413

附表五 氯化锌和氯化铵含量与相对密度对照 413

附表六 氯化铵水溶液的浓度和密度对照表 414

附表七 氯化锌水溶液的浓度和密度对照表 414

附表八 波美度与密度的对应关系表 414

附表九铁、锌离子沉淀时的pH值对照表 415

参考文献 416