熔结环氧粉末防腐钢管

熔结环氧粉末外涂层是近30年来发展起来的新型防腐层，采用静电喷涂工艺涂敷环氧粉末涂料，一次成膜。该涂层具有涂敷操作简单、无污染、涂层抗冲击和抗弯曲性能好、耐温性高等特点,在国外得到了广泛的应用。


粉末涂料是不含溶剂**固体粉末状涂料,具有不用溶剂、无污染、节省能源和资源、减轻劳动强度和涂膜机械强度高等特点.它们在常温下贮存稳定,经静电喷涂、摩擦喷涂(热固方法),或流化床浸涂(热塑方法),再加热烘烤熔融固化,使形成平整光亮的*性涂膜,达到装饰和防腐蚀的目的.
   据*介绍，环氧粉末涂料是较主要，也是其中性能较好的一种，以其优异的附着力、柔韧性，以及**的耐腐蚀性和防腐寿命，受到市场的广泛青睐和欢迎。随着户外建筑材料、家电产品的迅猛发展，以及各种车辆的日益增多，对涂料产品的需求量不断增加，无论是品种数量还是性能要求，都提出了许多有待涂料业界，与原材料生产厂解决的课题。粉末涂料因其涂装效率高、无污染，而开发新的环氧粉末涂料，+特别是新的环氧树脂仍有重要意义。*介绍了，用于粉末涂料的新的环氧品种，以及应用过程中的现状和问题。



  环氧粉末一直是采用静电喷涂工艺涂敷。由于环氧粉末浸塑工艺受附着力问题困扰，环氧粉末的浸塑始终没能推广。近年来随着三椰环氧粉末浸塑**磷化液开发成功，**克服了环氧粉末浸塑工艺的附着力难题，开始出现环氧粉末的浸塑这一新兴工艺。 
   防腐标准  
   fbe环氧粉末防腐执行sy/t0315-1997《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》 
   2pe/3pe防腐执行sy/t0413-2002（试验）《埋地钢质管道聚乙烯外涂层技术标准》 
   防腐表层除锈标准：钢管外表面喷砂除锈按gb/t8923-2008要求达sa2 1/2级，钢管表面的锚纹深度在40-100μm。 




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**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，较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。 




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，**组喷涂底层粉末，*二组喷涂外层粉末，*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 ，较高使用温度达 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。



 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，较大限度减少孔隙，并在规定时间内固化，最后用水冷却终止固化过程。 



 现在大部分防腐钢管都在使用重防腐环氧粉末涂料.环氧粉末防腐钢管的使用范围之大，已经遍布全世界各地，从力陆地到海洋，从平原到山地，河流，湖泊，从西伯利亚草原到非洲沙漠，从美洲大陆到中东海湾，这些都有熔结环氧粉末的应用实例。我国较大工程“西气东输”就采用的是环氧粉末防腐钢管，使得重防腐环氧粉末涂料在我国有了长足的发展。



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，较大限度减少孔隙，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 ； 



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