管道防腐环氧粉末涂料国内外标准综述

管道防腐环氧粉末涂料国内外标准综述
崔志刚（廊坊市新立粉末涂料有限公司）
摘要：对于环氧粉末涂料在管道上的应用，国内外有许多相关的标准，本文针对ISO、加拿大、中国等标准进行了综合比较和说明，便于业内人员对这些标准的使用和理解。

Summary of domestic and international standards of pipeline anti-corrosion epoxy powder coatings
管道运输与铁路运输、公路运输、水路运输和航空运输是当今运输的主要五大方式，管道运输与其它运输方式相比，具有成本低、效率高、建设周期短、安全无污染、可穿过各种区域等优点。

随着现代工业的发展．管道已成为理想的运输工具，是比较经济、安全、有效的运输手段。

管道的安装要经过各种各样复杂的地形，管道所处环境千变万化，输送介质中含有腐蚀性的气体和水。

管道的腐蚀始终是困扰管道运输的一大难题。

目前一般采取的措施是阴极保护和涂层保护并用。

目前环氧粉末涂料防腐涂层无论是作为单层环氧使用、还是双层、三层等多层环氧粉末涂层、还是三层聚乙烯防腐层或三层聚丙烯防腐层，环氧粉末涂料在管道的涂层保护中都扮演了重要的角色。

环氧粉末涂料如何能够更好地满足管道防腐的要求，国内外出台了许多相关的标准，在这里进行一个总结，以方便大家了解和使用。

钢质管道涂敷国内外标准汇总
上面汇总的这些标准中，加拿大标准是影响力非常大的国外标准，许多其它的标准在不同程度上都参考和引用了该标准，该标准发布于1992年，经历了1998、2002、2006、2010版本的更新，随着版本的更新，标准的内容不断丰富，对环氧粉末涂料的要求的一些指标也进行了调整。

ISO标准是后起之秀，但以ISO的影响力会迟早取代加拿大标准成为影响力最大的国际标准，从而被国内外管道防腐行业所采用。

我们这里对这些标准中对环氧粉末涂料关注和要求的一些指标进行比较，看一下这些标准中对环氧粉末要求的差别和共同之处。

环氧粉末涂料粉体的要求
1．粒度分布
上表中150μm筛即为100目筛，250μm筛即为60目筛。

这些标准中对环氧粉末的要求是基于“熔结”这个概念的，所以一般要求管道必须预热，如果是单纯的静电喷涂，这个粒度是显得有些要求过粗的。

对粒度分布而言，只是规定了150μm筛上粉末≤3.0，250μm筛上粉末≤0.2，对于当今的环氧粉末技术来说，这样的规定显然有点太简单，对于环氧粉末涂料来说，粒度的控制和管理是非常重要的，环氧粉末的粒度对于粉末的流动性，粉末的带电性，粉末的上粉率，粉末的涂层孔隙率，粉末的施工性能都有很大的影响。

现在，一般采用激光粒度分析仪控制粒度，一方面控制平均粒径，另一方面控制过粗粒子的量和超细粒子的量，平均粒径可以控制在45~55μm之间，过粗粒子的量的控制可以采用标准中规定的数值，超细粒子（<15μm）的量应控制在10%以下，因为超细粒子一般易于漂浮，带电差，基于此原因在喷涂时超细粒子很难被吸附于管道上，从而被集尘装置抽走而到达布袋除尘器或滤芯除尘器，这些粒子已没有再利用的价值，而被防腐厂家做为垃圾倒掉。

2.挥发份
对于挥发份指标在这些标准中基本都采用了同样的检测方法，控制指标基本控制在≤0.6%，显然过多的挥发物对环氧粉末涂层的致密性是有很大影响的。

加拿大标准中多推荐了一个滴定的方法测量挥发份。

这个指标定为≤0.5%，对于粉末涂料的生产环节和储存环节都必须注意，采用的原材料的含水率，生产车间的环境湿度，环氧粉末原材料的吸湿性、储存时必须密封，这些环节都必须引起关注，才能很好地控制好挥发份这项指标。

3.密度
国外标准一般由粉末涂料生产厂家自己确定并不得超出范围。

国内标准定为1.3～1.5g/cm3，影响密度的因素较大的是环氧粉末中的颜填料，换言之也就是环氧粉末中树脂的含量。

其实对于环氧粉末而言，其各项性能指标并不是密度越低越好，国内之所以指定好了密度的范围，是担心个别环氧粉末厂家粗制滥造，影响产品质量，其实既然有其他各项指标控制，也没必要非得用密度指标控制。

4.胶化时间
胶化时间与环氧粉末的配方有关，直接反应环氧粉末的化学交联速度，对于环氧粉末而言，既不能胶化时间太快，也不能胶化时间太慢，太快的胶化时间会影响环氧粉末在熔化时对钢管基材的润湿，从而影响附着力、阴极剥离等物性指标，太慢的胶化时间会影响钢管的涂敷效率，所以说胶化时间是一项钢管防腐厂非常关注的指标，一般是环氧粉末生产厂商与管道涂敷厂商共同协商确定，国内标准要求≥12S。

对于3PE、3PP防腐层使用的环氧粉末胶化时间的确定必须考虑防腐厂的生产工艺，必须保证在钢管喷涂环氧粉末之后，挤压缠绕胶粘剂之前，环氧粉末涂层不能完全胶化，否则，会影响整个涂层的剥离强度。

5.固化时间
固化时间的快慢直接影响管道涂敷厂商的生产效率，一般是环氧粉末生产厂商与管道涂敷厂商共同协商确定。

正确的固化条件是保证发挥好环氧粉末涂层各项性能指标的关键。

一般的环氧粉末生产厂商会提供给管道涂敷厂商一个固化曲线，以方便管道涂敷厂商调整生产工艺。

6.热特性
热特性指标包括环氧粉末的放热量，环氧粉末涂料的Tg1、Tg2，环氧粉末涂层的Tg3、Tg4，其中放热量反映涂层的交联密度，Tg1反映环氧粉末的储存稳定性，Tg2、Tg3、Tg4反映环氧粉末涂层的耐热程度，另外通过涂层放热量与粉末放热量的变化，或是Tg4- Tg3的差值来测量环氧粉末涂层的固化程度。

环氧粉末涂料涂层的要求
7.附着力
附着力的测量周期一般为24h、48h、28d，短期的附着力是为了快速检测在线涂层、环氧粉末的附着力情况，而28d作为型式检测，用于控制和分辨环氧粉末涂料和环氧粉末涂层的质量。

而水煮的温度是根据管线的运行温度来确定的。

显然，温度越高、时间越长，则
对环氧粉末涂料的要求则越高。

8.阴极剥离
耐阴极剥离的性能是环氧粉末的一项非常重要的指标。

这是因为阴极保护是管道防腐蚀的一项必不可少的措施，然而因为阴极电流的作用，在涂层的缺陷部位会发生电解反应，这些反应会使环氧粉末涂层出现附着力下降，从而出现剥离的现象，为了克服这种情况，对环氧粉末涂层耐阴极剥离的要求就显得非常重要了。

阴极剥离的程度会随着温度的升高、附加电压的增高，时间的增长而加大。

9.抗弯曲性能
管道涂敷后钢管会进行吊装运输，会吊装安装，有的个别的管道还可能进行冷弯做成弯管，这些情况不可避免地会形成管子的弯曲变形，考查环氧粉末涂层的抗弯曲性能就是为了防止在这些环节中涂层出现损坏，因为管道铺设的地理位置不同、环境不同，要求的温度不同，所以标准中规定了0℃、-18℃、-30℃三种温度下的测量。

因为在环氧粉末涂料中抗弯曲性能、附着力、抗冲击性能等需要有一个合理的平衡，所以只要满足要求，过剩的抗弯曲性能也是没有不要的。

10.抗冲击性能
因为在管道涂敷后的储存、运输、安装过程中不可避免地出现碰撞，这就要求环氧粉末涂层在这种外力作用下要有比较好地抗冲击耐性，不至于出现破损，而且这种抗冲击能力是与环境温度的高低关系非常大的，一般会随着温度的降低而变得越来越差，所以标准中规定在比较极端的-30℃的温度条件下进行试验。

除了上面列出的指标外，还有涂层的孔隙率、吸水率、耐腐蚀性、耐磨性、电气强度、体积电阻率等等其它指标，因为篇幅的原因这里就不一一列出了。

纵观管道防腐环氧粉末涂料国内外标准，标准的制定和更新不断跟踪和引入环氧粉末涂料的新产品和新技术，对环氧粉末涂料的要求越来越严格和系统，原来只对环氧粉末和涂层的短期指标进行控制和检测，诸如附着力、阴极剥离等，现在不断加入长期检测项目，就是为了整体提升管道防腐涂层的防腐寿命，延长管线的服务周期。

这就要求环氧粉末的生产厂家不断地研究新技术、不停地进行大批量试验，研究和生产出符合管道防腐行业新的要求的高质量的产品。