重防腐粉未涂料

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1.3.1.3喷涂施工

    FBE涂装过程需经过钢管表面处理、工频加热、喷涂固化、冷却、检漏修补等几个步骤。

待喷涂钢管先经化学除油后经抛丸处理,一般达到Sa2.5级,锚纹深度40100μm。处理后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,一般加热到230℃左右。环氧粉末先在流化桶内充分流化,然后通过静电喷枪,使粉末颗粒带负电,均匀地粘附在接地的经预热的钢管表面。对于少量扩散的粉末,可通过回收系统回收,不会造成粉尘污染。涂层的厚度根据要求,由上粉量、生产速度等调节,一般为350μm。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,最大限度减少空隙。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。固化时间一般在1-1.5分钟。 固化好的涂层可进行自然冷却,也可以喷水进行强制冷却,以达到加大生产速度,节约生产场地的目的。冷却后的钢管经电火花检漏,取样检测合格后进行成品入库,少量漏点可用无溶剂液体涂料进行修补。

1.3.1.4涂层主要质量指标与检验方法

涂层质量标准与检验方法,国外有加拿大国家标准CAN/CSA-Z245.20-M92,国内一般按中华人民共和国石油行业标准SY/T 0315-97的规定执行。涂层主要质量指标如表7

7.单层防腐FBE涂层性能指标

测试项目

技术指标

测试方法

外观

平整、色泽均匀、无气泡、无裂纹及缩孔

目测

附着力 ()

1

SY/T 0315-97

1.5J冲击 (-30)

无针孔、无漏点

SY/T 0315-97

3°弯曲

无裂缝

SY/T 0315-97

抗化学腐蚀

合格

SY/T 0315-97

阴极剥离 48h 65  (mm)

6

SY/T 0315-97

阴极剥离28d (mm)

8

SY/T 0315-97

断面孔隙率(级)

1-4

SY/T 0315-97

粘结面孔隙率()

1-4

SY/T 0315-97

电气强度(MV/m

30

GB/T 1401.1-99-

体积电阻率(Ω·m

1×1014

GB/T 1410-1989

耐磨性(落砂法)(L/μm)

3

SY/T 0315-97

1.3.2双层FBE重防腐粉末涂料

双层FBE重防腐粉末涂料是单层防腐的加强型,其结构如下图所示。其内层与单层防腐粉末的要求基本相同,即提供防腐性能及附着力。外层为增强层,提供抗机械损伤性能,两层中间是混合层,因两层基料具有相同化学结构,具有良好相容性,因而可形成紧密结合不发生分层,涂层整体厚度可达625-1000μm,使用温度可达115℃,与基材粘接强度高,抗阴极剥离性能好,吸水率小,抗划伤,适用温度范围广是其突出优点,性能可与三层PE结构涂层相当,其抗阴极剥离性能更好,缺点是价格较高。该防腐结构管道适合穿越铁路、公路、河流等地带使用。

  

裸管   FBE底涂层     改性的FBE面涂层

1.3.2.1外层粉末涂料的主要指标

由于双层粉末涂装的使用特点,使外层粉末的耐磨性、抗划伤性要求较高,具体指标见表8

8.双层FBE重防腐粉末涂料外层主要技术指标

项目

技术指标

测试标准

密度(g/cm3)

1.4-1.8

GB/T 4472-1984

颜色

按用户要求

——

挥发分含量

0.6%

GB6740-86

粒度分布

150μm筛余物

含量≤4%

GB6554-86

 

250μm筛余物

含量≤0.2%

 

胶化时间(s)

205

12

GB/T6554-1986

固化时间(min)

230

3

SY/T 0315-97

磁性物含量(%)

0.002

JB/T 6570

1.3.2.2配方设计要点

双层粉末涂料外层要求较高,主要应考虑其耐磨与抗划伤性,同时还要考虑耐冲击性能,并且外层的固化速度要明显高于内层。在快速固化条件下很容易导致涂膜发脆,因此,外层的环氧树脂与固化剂本身的反应活性应比较高,否则一味地增加促进剂用量,导致固化反应中阴离子催化聚合部分过多而加成反应部分太少,形成链段的柔顺性不够,可能使耐冲击性能降低。考虑涂层的耐磨性与抗划伤,可选用交联密度高的酚醛环氧树脂为主体,填料应选择硬度较高的填料,其添加量比单层粉也可适当增加。为了增加树脂与填料结合能力,避免因填料增加后影响其冲击与弯曲性能,最好选用经表面处理的活性填料,参考配方如下:

酚醛环氧树脂JECP-01A  60  双酚A型环氧树脂(环氧值0.13-0.16,软化点85-95℃)40

固化剂JECP-03B 20         沉淀硫酸钡 40         活性硅微粉(400目)20

气相白炭黑 0.5-1           流平剂      1          脱气剂             0.3

钛白粉       5             其他颜料0.3-1

配方胶化时间 200 8-10 固化时间;23050-60秒。

1.3.2.3喷涂工艺

钢管前处理与加热同单层粉末,采用静电喷涂工艺喷涂内层粉末至要求厚度。在底层胶化之前立即涂敷面层,按照提供的固化条件进行固化处理并进行冷却;冷却毕用电火花检漏并用环氧补漏剂修补所有发现的漏点和缺陷。

1.3.2.4涂层主要质量指标与检验方法

双层粉末涂装涂层质量指标与检验方法见表9

9. 涂层质量指标与检验方法

测试项目

技术指标

测试方法

24h 48h 附着力 ()

1

SY/T 0315-97

15J冲击

无针孔

SY/T 0315-97

1.5°弯曲(-30)

无裂纹

SY/T 0315-97

50kg 耐划伤性

划伤深度≤500µm无漏点

SY/T 0315-97

阴极剥离 48h 65 (mm)

6

SY/T 0315-97

阴极剥离28d (mm)

8

SY/T 0315-97

底层断面孔隙率(级)

1-2

SY/T 0315-97

底层粘结面孔隙率()

1-2

SY/T 0315-97

涂层厚度: 底层不小于250µm面层不小于370µm 总厚度不小于620µm

1.3.3管道三层(3-PE)防腐用熔结环氧粉末

管道三层(3-PE)防腐用熔结环氧粉末涂装方式实际上只有底层使用环氧粉末,中层为粘合剂层,用于粘结环氧底层与聚乙烯带上层。结构如下图示:

 

     

其中环氧底层的作用是形成连续涂膜,粘接钢管表面,提供良好附着力,并具有良好耐化学腐蚀、抗阴极剥离能力;胶粘层的作用是在粉末涂料胶化前与之融合并与外层聚乙烯粘合,使三层形成一个整体。三层结构结合了环氧粉末的附着性、防腐性与聚乙烯的耐候性、抗机械损伤性,弥补了各自缺点,大大提高了涂层的使用寿命,相对造价较高是其缺点。

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