環氧粉末防腐技術

時間:2015-6-14 8:40:04 作者 :環氧煤瀝青防腐鋼管 點擊:
  環氧粉末防腐技術一、緒論熔結環氧粉末防腐鋼管施工采用自動化生產線取代手工作業,適用于對口徑較大、距離較長的管道建設工程中管線的防腐處理。本文將對其概念及優點進行論述。一、雙層熔結環氧粉末防腐技術概念熔…
環氧粉末防腐技術
 
 一、緒論 
  熔結環氧粉末防腐鋼管施工采用自動化生產線取代手工作業,適用于對口徑較大、距離較長的管道建設工程中管線的防腐處理。本文將對其概念及優點進行論述。 
   
  一、雙層熔結環氧粉末防腐技術概念 
  熔結環氧粉末鋼管通常分為兩種,即單層和雙層,針對單層熔結環氧粉末防腐鋼管層存在的耐機械撞擊能力較弱、防水性較差的問題,美國防腐公司研究了大量防腐層的材料、結構及施工工藝,提出了改性環氧粉末材料的技術思路,建立了雙層熔結環氧粉末防腐體系,其概念是指采用標準單層熔結環氧粉末作為底涂層,采用改性的熔結環氧粉末作為外防護層。這樣一來,使防腐層的機械性能得以顯著提升,大大增強了防腐層的高溫抗滲透性、耐高溫性能和抗沖擊力,此外,還保留了單層熔結環氧粉末防腐層與陰極保護的相容性能,避免了陰極保護屏蔽的產生。雙層熔結環氧粉末防腐體系整體防腐層的厚度在525~1000um之間,最高使用溫度達115℃,可適用于各種管徑的鋼管、彎頭、異型件及補口等防腐要求。 
  雙層熔結環氧粉末防腐鋼管體系采用的涂覆工藝和標準熔結環氧粉末噴涂工藝基本相同,僅在噴粉室和噴槍的布置上有所變化,不需增加復雜的設備。噴粉室噴槍的布置形式有雙噴粉室和整體噴粉室兩種,它們都用于雙層熔結環氧粉末防腐體系的涂覆。經試驗室檢測和現場應用試驗證明,應用于長輸管道的雙層熔結環氧粉末防腐體系綜合性能比單層環氧粉末防腐層更加優良,具有很高的性價比,而且,還具有有效使用壽命更長,維護費用較低,多防腐層類型等特點,能夠根據不同需要針對性地選擇其類型,不同管道建設都能夠采用,尤其是需要在穿越和山區進行施工,能夠抵抗化學腐蝕性強的土壤的腐蝕,對溫度及適用管徑適應范圍大,對各種異型件都能適用,在現場施工時,有比較成熟的補口施工、補傷等工藝,質量控制比較容易,耐劃傷性能優越,抗沖擊性能甚至能與三層PE防腐結構不相上下等,該體系具有較強的粘結性能和較好的抗水滲透性,已大量應用于長輸管線工程中。 
   
  二、雙層熔結環氧粉末鋼管的優點 
  1、生產工藝自動化程度高 
  生產時,采用一次性完成涂覆,是環氧粉末防腐涂料的每個粉末顆粒都能夠熔融結合,使所有組成成分能夠均勻結合,保證涂覆過程中和涂料成膜后的涂層具有連續穩定的均勻性。而且,其涂裝過程不會產生三廢污染。 
  2、與鋼材優良的粘結性能 
  在施工時,熔結環氧粉末防腐涂料能夠熔融結合涂裝,并且充分熔化流動,使其均勻覆蓋鋼管表面,和基體之間不存在空隙,達到完全結合。一般防腐涂層剪切粘結強度都在10MPa以下,而環氧粉末剪切粘結強度能夠達到80MPa以上。除此之外,剪切粘結時能夠產生化學反應,主要是環氧粉末樹脂受熱固化交聯而成為連續的熱固性聚合物,和鋼管表面發生化學反應達到某種化學結合的效果。 
  3、具有較強的耐陰極剝離性能 
  作為衡量防腐涂層能否與陰極保護協調工作的關鍵指標之一,陰極剝離一般采取施加陰極保護電流,一段時間后,涂層能夠剝離的面積(以半徑計)來進行衡量。其他涂層剝離半徑一般大于10mm,而環氧粉末涂層的小于8mm。由于熔結環氧防腐涂層具有這種熱固性交聯分子結構特點和與鋼管之間的某種程度的化學鍵結合特質,使它作為防腐涂層體系具有絕佳的性能。 
  4、具有較強的抗沖擊能力 
  環氧粉末涂層質地較為堅硬,能夠與金屬材料牢固粘結,抗沖擊力高達10J,一般涂層幾乎達不到這種要求。這就使熔結環氧防腐涂層能夠達到鋼管在不同作業環境條件下,堆放、運輸、排管時對擠壓、撞擊、磨擦、彎曲等機械性能的要求。 
  5、具有較好的耐溫性能 
  環氧粉末涂層是現階段使用的各種防腐涂層中,耐溫性能最好的一種,其耐操作性溫度高達40~110℃。而且,熔結環氧防腐涂層技術包含的補口方法,具有簡便可行、性能優良,和能夠與管體防腐相容的優良性能。 
  6、具有較好的耐環境能力 
  熔結環氧防腐涂層可達到管線運行時所處各種埋地、架空、水下等環境中對耐腐蝕、耐老化以及管線運行時所處各種環境中對耐物理應力、耐生物侵蝕、耐植物根系穿透的要求。 
   
  三、雙層熔結環氧粉末防腐鋼管技術 
  1、雙層環氧粉末防腐生產線的涂敷工藝 
  雙層熔結環氧粉末外防腐生產線的涂敷工藝流程如下: 
   
  主要工序簡要說明: 
 。1)前處理 
  對彎管要進行逐根目測,要對外觀和尺寸偏差達不到鋼管標準予以剔除;采用丙酮等有機溶劑對有油污的彎管表面進行清理;經海運來的彎頭,經測定氯化鹽含量超20mg/m2的,要用高壓淡水進行沖洗。 
 。2)拋丸除銹 
  彎管在環型傳輸線上行走進入清理室進行表面拋丸除銹。 
 。3)除銹后檢測處理 
  第一步要進行目測,修整或剔除有疵點的鋼管。還要依照規定的檢測頻率采用錨紋測量儀對錨紋深度進行檢測,最后,按照照片或等級比較樣塊對除銹等級進行檢驗。 
 。4)預熱 
  使用中頻線圈對彎管表面進行加熱,直至達到涂料要求的溫度。為對彎管表面溫度準確控制,要采用測溫儀對其連續測量。 
 。5)噴涂 
  噴涂過程中,彎管在環型傳輸線上行走進入噴涂室進行涂敷,按照內層外層依次噴涂,并且保證外層噴涂要在內層膠化完成前進行。 
 。6)水冷卻 
  必須保證涂層充分固化后再進行水冷卻。 
 。7)在線檢測 
  待彎管表面溫度低于100℃時,采取火花檢漏儀針對全部涂層進行漏點檢測,還要在漏點部位標記,待下線后依相關標準進行修補。 
  2、雙層熔結環氧粉末防腐生產線的主要結構特點 
  彎管傳輸裝置、拋丸除銹裝置、噴涂裝置及加熱裝置等構成了雙層熔結環氧粉末防腐生產線。平面布置圖見圖1和圖2。 
   
  生產線主要結構特點: 
 。1)傳輸線 
  使用圓環型彎管傳輸線,根據需要調節傳動速度,在傳動輪和內側靠輪同時作用時,確保不同角度彎管都能夠在傳輸線穩定運行。 
 。2)拋丸除銹裝置 
  該裝置使用了與直管生產線幾乎相同的拋丸除銹方法,由于多個拋丸器在彎管圓周方向的均勻分布,對表面處理質量能夠有效保證。 
 。3)加熱裝置 
  因為加熱器隨著彎管的行走徑向隨動,對不同彎曲角度彎管的防腐處理都能夠適用。 
 。4)噴涂系統 
  該系統中,噴粉架隨彎管的行走作徑向擺動,對不同彎曲角度彎管的防腐處理均能適用。由于噴粉槍依彎管圓周方向的分布均勻,按照電機驅動依管體圓周方向做均勻擺動,從而對涂層的連續性以及厚度均勻性加以保證。而且,涂層厚度能夠在300~1200 μm范圍內根據不同需要加以調節。 
  3、生產線的技術關鍵、技術指標 
 。1)在實際生產中,生產線的技術關鍵主要由以下幾點:第一,涂層厚度的均勻性要有效保證,由于彎管結構具有特殊性,導致施工不易對涂層厚度的均勻性進行保證,從而使涂敷雙層粉末的難度增大。所以要提前采用工藝試驗分別對內、外層涂層厚度進行調試,研究出合理的工藝參數后方能正式生產。第二,要使內、外涂層能夠有機結合。內、外涂層的有機結合決定了涂層整體防腐性能的好壞。而且能夠避免內、外層的剝離。所以必須準確把握內、外層的噴涂時間差,保證內外涂層能夠有機結合。第三,控制好固化溫度和時間, 
  涂層的各項性能指標很大程度上受固化溫度和時間影響,在此,必須加以準確控制。 
 。2)生產線各項性能主要技術指標 
  適用彎管管徑:Φ≤1 200 mm; 
  表面除銹質量;近白級(Sa2.5); 
  加熱溫度:230~250℃; 
  涂層厚度;300~l 200μm(可根據需要加以調整); 
  生產速度:250~350 mm/min 
  適用彎管角度:10o~90o。 
  四、結語 
  雙層熔結環氧粉末防腐體系,以其優異的性能和較低的成本,受到長輸管道工程界的高度重視,被作為超強防腐手段應用到長輸管道工程的特殊地段,成為長輸管道外防腐領域最先進的技術手段。隨著成本的不斷降低,該體系在國內外必將獲得更加廣泛的推廣應用。
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