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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40～100μm。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。
表7.单层防腐FBE涂层性能指标
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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 (级)
|
1 |
SY/T 0315-97
|
|
抗1.5J冲击
(-30℃)
|
无针孔、无漏点
|
SY/T 0315-97
|
|
抗3°弯曲
|
无裂缝 |
SY/T 0315-97
|
|
抗化学腐蚀 |
合格 |
SY/T 0315-97
|
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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(级)
|
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。
表8.双层FBE重防腐粉末涂料外层主要技术指标
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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秒
固化时间;230℃50-60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。
表9.
涂层质量指标与检验方法
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测试项目 |
技术指标 |
测试方法 |
|
24h 或48h
附着力 (级)
|
1 |
SY/T 0315-97
|
|
抗15J冲击
|
无针孔 |
SY/T 0315-97
|
|
抗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(级)
|
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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