(FBE)环氧粉末施工方案
管道用熔结环氧粉末涂层长效防腐的关键

管道用熔结环氧粉末涂层长效防腐的关键师立功【摘要】熔结环氧粉末涂料(FBE)具有优异的附着力和抗阴极剥离性能,已广泛应用于管道防腐的内外涂层.作为内防护涂层,其主要体现防腐与减阻的作用;而作为外防护涂层,则主要有单层FBE(SLFBE)涂层、双层FBE(DPS)涂层、三层FBE(3LFBE)涂层、三层挤塑(3PE)涂层、高性能复合(HPCC)涂层几种涂层形式,与阴极保护相结合可实现管道的长效防腐保护.本文结合防腐及阴极剥离机理,得出管道涂层长效防腐的关键是FBE涂层的交联密度、厚度及与基材的附着力.因此必须合理设计FBE 的配方,并按正确工艺涂装及固化,以保证FBE涂层的长效防腐.本文对未来FBE涂层的发展也进行了简单阐述.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)002【总页数】8页(P73-80)【关键词】FBE;防腐;内外涂层;阴极保护;涂层寿命【作者】师立功【作者单位】北京汉森邦德科技有限公司,102600【正文语种】中文【中图分类】TQ637.82目前已有大量文献报道管道用熔结环氧粉末涂料的破坏机理或对涂层某一性能(如抗阴极剥离性能)的改进。
本文整理了管道内外防腐FBE的涂层形式,并结合腐蚀机理分析了FBE涂层的各项性能与FBE配方设计的关联性,总结了管道涂层长效防腐的关键因素。
熔结环氧粉末涂料(FBE)一般通过加热熔融固化粘接在金属底材上,所得涂层具有附着力优良、氧渗透率低、抗微生物腐蚀、无阴极屏蔽、坚硬耐磨、涂层表面光滑以及耐腐蚀性优异等特点,广泛用于输油管道、输气管道以及输水管道的内外防护,为处于各种环境中的管线提供了可靠的保障。
FBE涂层是将环氧粉末经180 ℃以上高温熔结固化在钢管上形成的具有一定厚度的防护层。
这种热固性交联涂层可与钢管以化学键方式牢固结合,涂层坚硬、光滑、耐化学腐蚀性优良,是目前世界上应用最广泛的管道防护手段之一。
作为管道的内防护层,FBE涂层既能有效防腐又安全卫生,输送流体流动阻力小,具有极大的优势;而其作为外防护层时,与阴极保护相配合也可为埋地管道提供长期有效地保护。
管道防腐层补口技术标准和施工规程

SPC 2888
施工承包商2005年的报告表明,涂刷 前后加热管子虽然减少了开裂数量,但没 有根本解决问题,尤其是与工厂预制多层 聚乙烯防腐层的搭接部位,非常容易发生 开裂。由于补口防腐层质量不良,也影响 到投产后阴极保护的实施。
液体环氧补口材料与3LPE的黏合
加拿大特种聚合物涂料公司为此研究了 补口材料与3LPE的黏合问题,因为PE的化 学惰性,属于非极性表面,未处理的PE表 面能只有30-40达因/厘米。经过火焰处理后, 表面能最少达到60达因/厘米。所以,必须 对补口区域的工厂预制防腐层进行极化处 理,包括:化学处理用专用底漆,刷净级 喷砂、机械打毛、火焰处理等。
假如感应线圈与管道没有保持同心,或 者线圈绕组间隔距离不均,就会使轴向和 径向温度有明显差异。造成过热区域涂膜 起泡,过冷区域固化不充分。
熔结环氧粉末(FBE)补口
环氧粉末有敏感的吸水性,储藏不当会大量吸 水,现场加热时水分跑出来,在防腐层上形成许 多水泡。
熔结环氧粉末(FBE)补口
现场补口区域的预热采用电感应加热 是比较合适的,燃气远红外加热不太成功。 钢管预热温度介于230-250℃之间,不得超 过260℃,如果温度过高,会使X80等级以 上的高强度钢管机械性能发生变化。所以, 新的动向是采用较低温度施工的熔结环氧 粉末。
SPC 2888
2003年3月,防腐材料专家用SPC 2888液体环氧做的样板弯曲试验时,防腐 层严重开裂。
2003年11月管道施工开始。据2004年 报告,发现格鲁吉亚境内管道补口防腐层 四分之一开裂,阿塞拜疆部分管道补口开 裂2.6%。BP认为是施工单位没有按照冬季 施工规程操作。他们要求施工单位重新涂 刷补口前后要加热管子。
现场补口条件的挑战
环氧施工方案

环氧施工方案1. 简介环氧施工方案是一种常用的施工技术,特别适用于地面修复、涂装和装饰等工程。
本文档将详细介绍环氧施工方案的步骤和具体操作。
2. 准备工作在开始环氧施工前,需要进行一些准备工作,以确保施工过程顺利进行。
2.1. 材料准备首先,需要准备以下材料:•环氧树脂和固化剂•砂浆或水泥基底•环氧底漆•环氧中涂(可选)•环氧面漆2.2. 工具准备除了材料外,还需要以下工具:•刷子和滚筒•刮刀和抹刀•砂纸和砂磨机(用于底部修复)•螺丝刀和螺丝钉(用于固定底部)•清洁工具(如扫帚、抹布等)3. 施工步骤3.1. 检查和准备基底在施工前,需要仔细检查和准备基底。
确保基底表面干净、平整,并清除任何尘土、油污或其它杂质。
如果底部有明显的破损或裂缝,需要进行修复。
3.2. 底漆涂装在进行环氧施工之前,需要先涂刷一层环氧底漆。
底漆的作用是提供更好的附着力和耐磨性,以保证后续涂层的质量。
务必均匀涂抹底漆,并充分干燥。
3.3. 中涂(可选)如果需要增加地面的强度和耐久性,可以进行中涂。
中涂主要是对底漆进行修补和加强。
涂抹中涂前,需要确保底漆已经干燥。
中涂的施工方法与底漆类似。
3.4. 面漆施工最后一步是施工环氧面漆。
面漆不仅能提供美观的外观,还可以增加地面的耐化学品和耐磨性能。
与底漆和中涂类似,面漆需要均匀涂抹并充分干燥。
4. 施工注意事项在进行环氧施工时,需要注意以下事项,以确保质量和安全:•施工环境应保持干燥、清洁,并且温度适宜。
•施工过程中需佩戴个人防护装备,如手套、口罩和护目镜等。
•施工人员应熟悉环氧施工的操作流程,并按照规定的比例配制环氧树脂和固化剂。
•涂料的质量和存储条件对施工质量有较大影响,务必使用高质量的环氧材料,并妥善存储。
5. 结论环氧施工方案是一种常用的地面修复、涂装和装饰技术。
本文档介绍了环氧施工的步骤和注意事项。
通过正确的施工步骤和合适的材料,可以获得耐久、美观的地面效果。
但需要注意,环氧施工需要专业的技术和经验,建议在施工前咨询专业人士和遵循相关标准。
(FBE)环氧粉末施工方案

(FBE)环氧粉末施工方案热固性重防腐环氧粉末涂料又称熔融结合环氧粉末涂料,简称熔结环氧粉末,是一种以空气为载体进行输送和分散的固体涂料,将其施涂于经预热的钢铁制品表面,熔化、流平、固化形成一道均匀的涂层,故得此名,英文简称 FBE ( Fusion BondingEpoxy Powder Coatings )。
熔结环氧粉末的每个颗粒都均匀地包含所有组成成分,使涂敷的操作过程以及形成的涂层都具有连续稳定的均匀性。
熔结环氧粉末涂装过程无三废污染,是一种环保型涂料,国外最早开发于 20 世纪 50 年代, 60 年代实现了工业化生产,我国熔结环氧粉末技术起步较晚, 80 年代才开始引进国外先进的环氧粉末及工艺、设备。
由于 FBE 具有优良的机械性能、抗腐蚀性能和耐久性能,所以被广泛应用于陆上、水下、海底等管线的防腐涂装,为处于各种环境中的管线长期低维护运行提供了可靠的保证。
40 多年来,经过不断的发展完善,这项技术已经走向成熟,迄今为止,全球已有 20 余万千米以上各种环境下的管道使用了熔结环氧粉末涂料。
熔结环氧粉末涂层能够在各种极端的气候条件和苛刻的机械应力作用、化学介质侵蚀的环境中得到广泛应用,足以证明熔结环氧粉末涂层是一种可靠的保护涂层,经得起实践和时间的考验。
1 FBE 的优良特性(1) 涂层具有良好的耐溶剂性,能够抵御被传输介质中的 H 2 S 、 CO 2 、 O 2 、酸、碱、盐、有机物等物质的化学腐蚀,并能长期接触含盐地下水、海水、土壤中微生物产生的各种有机酸等腐蚀物质;(2) 涂层坚韧耐磨,抗冲击性及抗弯曲性优良,与钢管之间有极佳的附着力,能有效防止施工中的机械损坏及使用过程中的植物根系和土壤环境应力的损坏;(3) 涂层具有良好的绝缘性,能在阴极保护作用下抵抗化学腐蚀,达到长期保护的目的;(4) 涂层具有很高的玻璃化温度,应用温度范围宽,能在 -30 ~100 ℃ 保持最佳性能;(5)FBE 施工方便 , 无需底漆 , 固化迅速,可实现高效率的流水线作业;(6) 管道检测和修补简便,涂层质量容易控制。
环氧涂料施工方案

环氧涂料施工方案一、施工准备1.1 施工前的检查在施工环氧涂料之前,必须对施工场地进行仔细的检查和准备。
首先,需要检查地面的平整度和结构强度是否符合环氧涂料的要求。
其次,要检查地面是否有油污、灰尘等杂质,这些杂质会影响涂料的附着力。
最后,要确认环境温度是否适宜施工,一般要求环境温度在10℃~35℃之间。
1.2 清洁处理在施工环氧涂料之前,必须对地面进行彻底的清洁处理。
首先,要将地面上的灰尘和杂物清理干净,可以使用吸尘器或清洁剂进行清洁。
然后,要对地面进行打磨处理,以去除地面上的污渍和老旧涂层。
最后,要使用去油剂对地面进行处理,以去除地面上的油污。
1.3 基面处理在施工环氧涂料之前,必须对基面进行处理,以提高涂料的附着力和防止水汽渗透。
首先,要将基面进行修补,将其修平并填补裂缝和孔洞。
然后,要使用混凝土密封剂进行处理,以防止水汽渗透。
最后,要使用底漆进行涂刷,以提高涂料的附着力。
二、施工过程2.1 涂料配制在施工环氧涂料之前,必须按照涂料的配比进行涂料的配制。
一般来说,环氧涂料包括底漆、中涂和面涂。
根据涂料的要求,将底漆、中涂和面涂按比例混合,并进行搅拌,确保涂料充分均匀混合。
2.2 底漆施工在配制好的底漆涂料中,使用刷子或辊筒进行底漆的施工。
首先,要先进行角落和边缘的涂刷,然后再对整个地面进行底漆的辊涂。
涂刷时要保持涂料的薄厚均匀,以确保涂料的附着力和平整度。
2.3 中涂施工在底漆施工完成后,等待底漆完全干燥后,进行中涂的施工。
中涂通常用于增加涂料的厚度和填充地面的凹凸处。
使用辊筒进行中涂的施工,要保证涂料的均匀分布,并避免气泡和流挂的现象。
2.4 面涂施工在中涂施工完成后,等待中涂完全干燥后,进行面涂的施工。
面涂是环氧涂料的最后一道工序,需要保证面涂的光滑度和耐磨性。
使用辊筒进行面涂的施工,要保证涂料的均匀分布,并避免气泡和流挂的现象。
三、施工后处理3.1 干燥时间在施工环氧涂料后,需要等待涂料完全干燥后才能进行后续的操作。
双层环氧粉末防腐体系-石油工程建设

双层环氧粉末防腐体系
温慧芬 陈守平 霍兴立 (大庆建材公司防腐管道厂) 163712 黑龙江省大庆市
摘 要 报道双层环氧粉末 (FBE)防腐体系的涂层性能 、 涂敷工艺方法和特点 , 探讨了在
就一般涂层而言 , 同时使这些性能达到最佳状 标准的 FBE 涂层作底涂层 , 以改性的 FBE 涂
态是不可能的 , 依靠涂层来完全隔断水 、 氧等 腐蚀性因素也比较困难 。 而且 , 作BE 涂层防腐体系 , 进一步提高了涂层的机械性能 , 增强了涂层的
管道的防腐涂层 , 不仅需要有一般涂层的防腐 抗冲击能力 、 耐高温能力以及高温时的抗渗透
FBE 底涂层和改性的 FBE 面涂层组成 。双层 FBE 的涂敷工艺与标准的熔结 FBE 喷涂工艺
料相比 , F BE 涂层的渗水性略大 。
基本相同 , 只是在喷粉室和喷枪的布置上有所
为了完善这一涂层体系 , 欧洲防腐公司和 变化 , 不需增加复杂的设备 。
美国防腐公司采取了不同的方法 。 欧洲防腐公
我国推广应用的可能性 , 认为这种双层防腐体系在性能上完全达到了聚烯烃与 FBE 结合的三层
防护体系的性能 , 而且其施工应用更为简便 。
主题词 管道钢管 防腐 环氧树脂涂层 性能 应用
1 前言
系 ———三层作法 。由于聚烯烃为非极性材料 ,
在钢质管道的防腐蚀措施中 , 涂料防腐涂 实现聚乙烯或聚丙烯与 FBE 涂层的粘结比较
作用 , 同时又要承受一定高的工作温度 , 以减 性 。同时保持了单层 F BE 涂层与阴极保护的
少原油输送过程中的能源消耗 , 并要求有较好 相容性能 , 同样不会产生阴极保护屏蔽 。 美国
环氧粉末施工工艺流程

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熔结环氧粉末(FBE)梯子间、罐道涂层的施工工艺

熔结环氧粉末(FBE)梯子间、罐道涂层的施工工艺FBE粉末的涂敷方法主要有:流化床法、静电喷涂法、热喷涂法、抽吸法、、滚涂法等。
管道、梯子间、罐道等大型构件适合使用流化床法。
这几种喷涂方法都有一个共同特点,即喷涂之前需要将工件预热到某一温度,使粉末一接触即熔化,余热应该能使涂膜继续流动,进一步流平覆盖整个钢管表面,特别是在钢管表面的凹陷处,以及焊缝两侧,熔融的涂料流入填平,使涂层与钢管紧密结合,最大限度减少孔隙,并在规定时间内固化。
流化床涂装的工艺流程如下:金属构件─预处理─预热─浸塑─塑化─冷却─检查─包装金属构件在流化床浸塑涂装中,依靠被涂物的余热使其表面的粉末涂料融熔,金属构件具有一定厚度的金属材料制作,金属材料又以钢铁材料为主,也有钢铁镀锌、镀铝及铝合金,铜材等金属件。
金属构件的形状以复杂的栅栏、梯子、型钢梁、方管、管道为主,被涂物不应有尖角的边角。
表面预处理:焊接加工后的产品,进行喷砂或抛丸处理,表面达到两瑞典Sa2.5~3级,使钢管达到金属白色,一般锚纹深度控制在50~100μm,然后清除表面灰尘;预热:流化床(井)浸塑涂装中,被涂物的预热对涂层的性能影响极大,一般预热温度愈高,涂膜愈厚,预热条件基本上按测定被涂物表面温度以及被涂物的种类、形状、厚度等因素而设定。
当基体系数小时,由于散热,被涂物的温度会急剧下降。
如基体系数相同,则无关被涂物的形状,可以在同加工条件下加工。
实际上基体系数是衡量被涂物热容量大小的参数,工件热容量小时,预热温度应增高。
加热温度可根据生产速度、管壁的厚薄以及希望的涂层胶化、固化时间进行调整,一般控制在180~250℃之间,以230℃为宜;浸塑:粉末涂料在流化床(井)形成稳定的流化状态,工件输送到流化床上方时或工件随吊架下降,浸入固定的流化床(井)中,或流化床自动上升,使工件浸入粉末中,在浸粉过程中,为了防止气泡空洞发生,应使工件一边浸粉,边振动。
浸完粉后,工件振动一定时间,除去多余的粉末。
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(FBE)环氧粉末施工方案热固性重防腐环氧粉末涂料又称熔融结合环氧粉末涂料,简称熔结环氧粉末,是一种以空气为载体进行输送和分散的固体涂料,将其施涂于经预热的钢铁制品表面,熔化、流平、固化形成一道均匀的涂层,故得此名,英文简称 FBE ( Fusion BondingEpoxy Powder Coatings )。
熔结环氧粉末的每个颗粒都均匀地包含所有组成成分,使涂敷的操作过程以及形成的涂层都具有连续稳定的均匀性。
熔结环氧粉末涂装过程无三废污染,是一种环保型涂料,国外最早开发于 20 世纪 50 年代, 60 年代实现了工业化生产,我国熔结环氧粉末技术起步较晚, 80 年代才开始引进国外先进的环氧粉末及工艺、设备。
由于 FBE 具有优良的机械性能、抗腐蚀性能和耐久性能,所以被广泛应用于陆上、水下、海底等管线的防腐涂装,为处于各种环境中的管线长期低维护运行提供了可靠的保证。
40 多年来,经过不断的发展完善,这项技术已经走向成熟,迄今为止,全球已有 20 余万千米以上各种环境下的管道使用了熔结环氧粉末涂料。
熔结环氧粉末涂层能够在各种极端的气候条件和苛刻的机械应力作用、化学介质侵蚀的环境中得到广泛应用,足以证明熔结环氧粉末涂层是一种可靠的保护涂层,经得起实践和时间的考验。
1 FBE 的优良特性(1) 涂层具有良好的耐溶剂性,能够抵御被传输介质中的 H 2 S 、 CO 2 、 O 2 、酸、碱、盐、有机物等物质的化学腐蚀,并能长期接触含盐地下水、海水、土壤中微生物产生的各种有机酸等腐蚀物质;(2) 涂层坚韧耐磨,抗冲击性及抗弯曲性优良,与钢管之间有极佳的附着力,能有效防止施工中的机械损坏及使用过程中的植物根系和土壤环境应力的损坏;(3) 涂层具有良好的绝缘性,能在阴极保护作用下抵抗化学腐蚀,达到长期保护的目的;(4) 涂层具有很高的玻璃化温度,应用温度范围宽,能在 -30 ~100 ℃ 保持最佳性能;(5)FBE 施工方便 , 无需底漆 , 固化迅速,可实现高效率的流水线作业;(6) 管道检测和修补简便,涂层质量容易控制。
2 FBE 的分类(1) 按用途可分为:管道内喷涂用粉、管道外喷涂用粉、石油钻管用粉。
管道外喷涂用粉又分为:单层粉、双层粉、三层结构防腐用粉;(2) 按固化条件可分为:快速固化、普通固化两种类型。
快速固化粉末的固化条件一般为230 ℃ /(0.5 ~ 2min) ,主要用于管道外喷涂或三层防腐结构,由于固化时间短,生产效率高,适合流水线作业;普通固化粉末的固化条件一般为230 ℃ /5 min 以上,由于固化时间长,涂层流平好,适用于管道内喷涂。
3 FBE 的防腐机理重防腐改性环氧粉末涂料之所以有上述优良特征,与原材料的正确选用和加工工艺是分不开的。
(1) 重防腐粉末涂料的基料是环氧树脂,它的结构中含有高极性和活性的环氧基,能与金属表面形成化学键且有很强的附着力,固化剂采用胺类和酚类物质,属于加成固化反应,没有小分子挥发物放出,不会形成针孔而影响涂膜防腐性,这对防腐涂料是非常重要的。
(2) 普通环氧树脂结构中,环氧基只在端基上,因此涂膜交联密度低,具有很好的柔韧性,但防腐性、耐高温性很差。
FBE 粉末使用的环氧树脂是酚醛改性环氧,即在双酚 A 环氧树脂的基础上引入部分苯酚甲醛或甲酚甲醛环氧树脂,这两种树脂是多官能度热塑性酚醛环氧树脂,反应性很强,涂膜具有优异的耐热性、耐化学品性及很高的玻璃化温度和硬度,但交联密度大,屈挠性较差,须与双酚 A 环氧树脂掺混,以生产出既有屈挠性又兼顾防腐性的粉末涂料。
酚类固化剂是带有酚羟基的线性酚醛树脂或多官能邻 - 甲酚甲醛树脂,线性酚醛固化剂的结构和玻璃化温度与双酚 A 环氧树脂相似,能与环氧树脂很好溶合,并有很好的颜填料润湿性。
此固化剂高温下与环氧树脂反应性极强,形成的涂层柔韧致密,具有良好的物理及化学性能,适合长输管线的防腐。
邻 - 甲酚甲醛树脂是一种多官能度的固化剂,与酚醛改性环氧树脂结合将得到非常好的抗高温、抗化学品性,适合石油钻管的防腐。
(3) 重防腐环氧粉末涂层固化后不会生成酯键,所以不会产生逆反应而降低防腐效果。
(4)FEB 粉末一般选择经表面处理的钛白粉、铬绿、铁红等无机颜料。
这些颜料除具有很好的防腐性能外,对涂膜与钢管之间的气泡有很好的消除作用,考虑到阴极保护,颜料的选用应尽量避免磁性及导电性物质的引入。
填料主要有超细石英粉、云母、三聚磷酸铝等惰性功能填料,适当加入有利于降低涂膜的收缩和膨胀系数,并使涂层防腐性能大大提高。
填料一般要用偶联剂处理,偶联剂分子一端与无机填料连成一个整体,提高了涂层的致密性及附着力,降低了吸水性,增强了耐盐雾、耐海水及耐阴极剥离的能力。
(5) 重防腐粉末涂料一般应加入不同种类的助剂,以调整加热熔化时的流变学性能、胶化时间,消除膜内及界面气泡,并提供良好的耐水性。
(6) 重防腐粉末涂料与普通装饰型粉末涂料相比加工工艺复杂,生产条件要求严格,而且粉末涂料要经过表面处理,这样可以防止粉末堵枪、拉丝、结块等现象而不至影响粉末的施工性和贮存性。
4 FBE 粉末的施工工艺FBE 粉末的涂敷方法主要有:静电喷涂法、热喷涂法、抽吸法、流化床法等。
管道内涂敷一般采用摩擦静电喷涂法、抽吸法或热喷涂法;管道外涂敷一般采取静电喷涂法;异型件采用流化床法或静电喷涂法。
这几种喷涂方法都有一个共同特点,即喷涂之前需要将工件预热到某一温度,使粉末一接触即熔化,余热使涂膜继续流动,进一步流平覆盖整个钢管表面,特别是在钢管表面的凹陷处,以及焊缝两侧,熔融的涂料流入填平,使涂层与钢管紧密结合,最大限度减少孔隙,并在规定时间内固化,最后用水冷却终止固化过程。
4.1 单层熔结环氧粉末的施工工艺(1) 预热钢管,去除表面杂物,疏松氧化层;(2) 进行喷砂或抛丸处理,使钢管达到金属白色,一般锚纹深度控制在50 ~ 100 μ m ,然后清除表面灰尘;(3) 经过表面处理的钢管采用无污染的热源均匀加热。
一般利用中频线圈加热钢管(即电感应加热,钢管通过载有交变大电流的线圈所形成的交变磁场产生涡流加热),加热温度可根据生产速度、管壁的厚薄以及希望的涂层胶化、固化时间进行调整,一般控制在 180 ~250 ℃ ,以230 ℃ 为宜;(4) 环氧粉末先在流化床内充分流化,然后通过静电喷枪使粉末颗粒带负电,均匀地粘附在经预热的接地钢管表面。
粘附在预热钢管表面的环氧粉末受热熔化并流动,进一步流平覆盖整个钢管表面,特别是覆盖在钢管表面的凹陷处,以及焊道两侧,熔融的涂料流入填平,使涂层与钢管紧密结合,最大限度减少孔隙,流平后的涂层进一步胶化、固化。
根据不同的生产速度,以及对胶化、固化温度、时间的要求,有不同类型的粉末与之相对应。
固化时间一般为 1 ~ 1.5 min 。
涂膜厚度普通级 300 ~500 μ m ,加强级可达到 700 μ m ;(5) 浇水冷却,终止反应;(6) 当温度降到90 ℃ 以下时,进行涂膜性能检测(如图 1 所示)。
图 1 单层熔结环氧粉末的施工工艺4.2 三层防腐结构及工艺4.2.1 三层防腐结构包括:熔结环氧粉末底层、聚合物胶粘剂中间层和聚乙烯面层 , 如图 2 所示。
图 2 三层防腐结构示意图图 3 双层熔结环氧粉末涂层结构示意图图 4 双层熔结环氧粉末的涂敷工艺示意图其中环氧底层的作用是形成连续的涂膜,通过与钢管表面粘结、固化而提供良好的附着力,并具有很好的耐化学品性和抗阴极剥离能力。
聚合物胶粘剂的作用是在粉末涂料胶化之前与之融合,并与外面的聚乙烯层粘结,使三层连成为一个整体,最外层一般选用中高密度聚乙烯(国外也有使用聚丙烯),这样三层防腐结构综合了环氧粉末的附着性、防腐性与聚乙烯层的耐候性、抗机械损伤性,弥补了各自的缺点,从而大大提高了涂层的使用寿命,是目前我国大型管道工程上首选的涂层。
三层 PE 结构防腐层从 1995 年在库鄯线、陕京线应用以来,客户反映是国内所用过的最好的覆盖层。
但有一种观点认为:三层 PE 结构覆盖层破损后,由于聚乙烯具有较好的绝缘性和耐水性,可阻碍阴极保护电流的通过而形成屏蔽,阴极保护作用不能很好发挥,目前我国应用中对此观点尚未重视。
三层 PE 结构防腐层造价相对较高,是其缺点之一。
西气东输主管线基本都是选择三层 PE 作为外防腐层。
4.2.2 施工工艺(侧向缠绕法)(1) 前处理与熔结环氧单涂层相同;(2) 用静电喷涂法将熔结环氧粉末均匀涂敷在钢管表面,厚度 60 ~ 150 μ m ;(3) 在其胶化过程中将胶粘剂涂于粉末层上;(4) 将挤出的粘流态聚乙烯带侧向缠绕于胶粘剂之上,并辊压使之与胶层牢固结合,这样三层连接成为一个整体。
4.3 双层熔结环氧粉末结构及施工工艺4.3.1 双层熔结环氧粉末的结构双层熔结环氧粉末体系是由两种不同的熔结环氧粉末在喷涂过程中一次喷涂成膜完成的,底层为普通单层环氧粉末层,提供防腐性及附着力;外层为增强型,提供抗机械损伤性能;两层中间是混合层,因为两层的基料具有相同的分子结构,所以具有较好的相容性,可形成一个有机的整体,不会产生层间分离现象(如图 3 所示),整个涂层整体厚度在 625 ~ 1 000 μ m ,使用温度可达115 ℃ ,可适用于各种管径的钢管防腐涂装。
双层熔结环氧粉末防腐体系具有以下优点:与基材粘接强度大,抗阴极剥离性能好,吸水率小,使用温度范围大,综合性能与三层 PE 防腐涂层相当,耐划伤性优异,补口也用双层 FBE ,相容性好,操作方便,质量控制容易,覆盖层表面光滑,可避免阴极屏蔽问题,与阴极保护体系的匹配性比三层 PE 结构更好。
这是一种国际上新研制出的覆盖层,最适于穿越地段和腐蚀比较强的地段使用,双层熔结环氧粉末防腐体系的缺点是造价较高。
“西气东输”拟在淮河以南的水网地区和河流、铁路、公路等穿越地段使用。
4.3.2 涂敷工艺双层熔结环氧粉末涂层的涂敷工艺比较简单,只在原有的单层熔结环氧粉末喷涂设备的基础上进行微调即可,即把喷枪分成三组,第一组喷涂底层粉末,第二组喷涂外层粉末,第三组喷涂回收粉末,喷涂粉末可单独回收,也可一起回收(如图 4 所示)。
单层 FBE 耐划伤性能比较差,可施工性受到影响。
为了完善这一体系,克服上述不足,着重在 FBE 材料改性上做文章,提出了双层 FBE 涂层防腐体系,即以标准的 FBE 涂层为底涂层,以改性的 FBE 涂层为外防腐层。
这种双层 FBE 涂层防腐体系,进一步提高了机械性能,增强了涂层的抗冲击、耐划伤、耐高温等能力以及高温抗渗透性,同时保持了单层 FBE 涂层与阴极保护的相容性能,不会产生阴极保护屏障。
整体涂层的厚度在 525 ~ 1 000 μ m ,最高使用温度达115 ℃ ,可适用于各种管径的钢管、弯头、异型件及补口的防腐涂装。