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    高固含量雙組分無溶劑環氧涂料的應用
    作者:zz 發布于:2020-10-8 11:58:05 點擊量:

    1 概述
        隨著近年國內長輸管道施工在全國范圍內的全面展開,管道敷設范圍遍及山區斷崖、黃土塬、沙漠、水塘、沼澤地等特殊難點區域,管道須經受各種惡劣環境的侵蝕。由于管道建設受到多方因素的影響,且在焊接補口后長期在地下受到腐蝕,傳統熱收縮套補口的缺點逐漸暴露出來,影響工程質量及管道使用壽命,并且因受到地形和材料本身限制施工效率較低,為了更好的解決這些施工難點,本文以“榆林—濟南輸氣管道工程線路八標段山區防腐補口”為例,重點解決長輸管道山區地段的補口施工難題,通過使用新型材料雙組分無溶劑環氧涂料進行防腐補口施工,大大提高了施工進度、確保了工程質量及工期、提高了管道的使用壽命,是一項值得推廣應用的新技術、新材料。
        榆林—濟南輸氣管道工程第八標段管道沿線地質構造主要為汾西黃土丘陵及太岳山脈霍山地區,大體由土石山區、黃土丘陵區和平原區三個部分組成,地形起伏較大,線路全長 62. 47 km,其中山區段線路長度約 30 km,山區段地形狹窄,山勢陡峭,施工設備及車輛無法正常通行,材料運輸困難,且施工工期緊,現場環境惡劣,使用熱收縮套補口易出現質量缺陷,為了解決熱收縮套補口存在的質量問題,決定采用新型防腐材料 100% 固含量雙組分無溶劑環氧涂料進行防腐補口,并獲得成功。
        2 100% 固含量雙組分無溶劑環氧涂料的特點
        100% 固含量雙組分無溶劑環氧涂料與傳統防腐產品相比,具有附著力強、韌性好、施工便捷、成本低、耐腐蝕、耐老化、環保等特點。
        1) 附著力強。
        涂層對基體的附著力是評價涂層耐腐蝕性能的重要指標,附著力越強,抗腐蝕性越好,涂層越耐久。100% 固含量雙組分無溶劑環氧涂料具有著極強的附著力。無溶劑環氧涂料在反應固化過程中收縮率極低,具有一次性成膜較厚、邊緣覆蓋性好、內應力較小,不易產生裂紋等特點。無溶劑環氧涂料與鋼管表面附著力強度可達 10 MPa 以上,與常規使用的 3PE 熱收縮套防腐補口的附著力強度相比可提高 30%以上。
        2) 耐腐蝕。
        100% 固含量雙組分無溶劑環氧涂料是高度交聯的聚合體,因此它的化學性質非常穩定,具有優異的耐化學品性,能耐海水、中度的酸、堿、鹽,各種油品、脂肪烴等化學品的長期浸泡; 并且100% 固含量雙組分無溶劑環氧涂料不含揮發性有機溶劑,在干燥成膜過程中不會形成因溶劑揮發留下的孔隙,且成膜厚,涂膜致密性極佳,能有效抵擋水、氧等腐蝕性介質透過涂層而腐蝕鋼材。
        3) 施工便捷。
        100% 固含量雙組分無溶劑環氧涂料材料十分輕便,材料運輸攜帶都十分方便; 并且施工工藝簡單,在噴砂和預熱后只需涂刷環氧涂料,就能達到很好的防腐效果,適合人工流水作業,工人只需簡單培訓就可熟練掌握涂裝技術,施工效率較高。
        4) 經濟性。
        目前 100%固含量雙組分無溶劑環氧涂料的單價低于傳統熱收縮套防腐材料,而且相對施工工序更加簡單,施工速度更快,從而大大降低防腐補口施工的成本。
        5) 施工安全和健康環保。
        100% 固含量雙組分無溶劑環氧涂料最大的特點是不含有可揮發性的有機溶劑,不含可燃物,可以在施工過程中保證施工安全; 不含有毒有害物質,不會對人體產生毒害作用,可以保證施工人員的身體健康; 對環境沒有任何污染,符合長輸管道工程安全、綠色環保的發展方向。
        3 100% 固含量雙組分無溶劑環氧涂料的施工方法
        3. 1 工藝流程
        施工準備→補口段表面預處理→注入處理劑→涂裝底漆→濕膜測厚→涂裝面漆→濕膜測厚→電火花檢漏→修補漏點( 如有) →拉拔實驗( 抽檢) →補漏。
        3. 2 現場環境
        1) 環境溫度低于露點溫度 3 ℃ 時,被涂覆體須加熱,最高不得超過 60 ℃; 2) 環境濕度高于 80 ℃時,不得施工; 3) 施工現場周圍空氣中無較大灰塵,不含氯化物或其他污染物。
        3. 3 鋼管補口段表面預處理
        1) 鋼管補口段表面進行噴砂除銹處理,表面預處理質量應達到 GB/T 8923-1988 涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級中規定的 Sa2. 5 級( 噴砂不能實現的地方可以采用動力工具除銹達到St3. 0 級) ,表面粗糙度應達到 40 μm ~ 70 μm,對兩側各 50 mm 內的 PE 層( 含倒角) 進行打毛處理,表面粗糙度應達到 70 μm ~100 μm,處理后用清潔干燥的毛刷將鋼管及 PE 層表面清掃干凈。
        2) 用塑料膜和膠帶將表面處理后的補口區域密封,并向密封袋內注入氣體處理劑,6 min 之后可將密封膜去掉。
        3) 對鋼管表面進行預熱處理,烤掉鋼管上的潮氣( 如鋼管表面溫度低于產品要求的溫度應比較緩慢地把鋼管預熱到產品說明書要求的預熱溫度) 。
        3. 4 鋼管補口段涂敷
        氣體處理密封膜去掉后的 10 min 內必須涂裝底漆。按照涂料產品說明書的要求將底漆的基料與固化劑混合,將其涂刷到補口處,在底漆表干后涂刷面漆,要求金屬區域的底漆及面漆厚度不低于700 μm,不得漏涂,涂刷過程中,應隨時用濕膜測厚儀檢測濕膜厚度。
        3. 5 質量檢驗
        涂敷完畢后,防腐層應平整、光滑,無流掛、裂紋、起包、氣孔、尖銳凸起以及軟斑點等現象,沒有被涂料覆蓋的外來顆;蚶ハx等雜物。涂層實干 2 h 后進行電火花檢漏,檢測電壓不小于15 kV; 如有漏點,用面漆補漏,先對漏點 5 cm 范圍內用砂紙進行打磨,將表面處理干凈后涂上面漆,厚度不低于 500 μm。
        附著力檢測按照以下兩種方法進行:
        1) 邊緣剝離方法: 用鋒利的刀尖撬 PE 層上的涂層,并以30 mm 左右的間隔撬 2 條各長 20 mm ~ 25 mm 的線條,如果刀尖無法從邊緣插入 PE 層與涂層之間或只能以寬度不足 3 mm 的小塊逐漸撬出 2 條各長 20 mm ~25 mm 的線條,而兩線條間的涂層部分沒有開裂現象,則為合格。
        2) 拉拔式附著力檢測法: 雖然管線焊口涂層表面不是平面,但可用通常的拉拔式附著力檢測儀進行參考性檢驗。對于涂層與 PE 層之間的附著力,在同一涂層的光管部位上和 PE 層的搭接部位上按照要求各粘一個實驗用錠子,按照有關產品的廠家說明書在一定的時間后進行拉拔實驗。如果在 PE 層上是 PE 材料內部破壞( 拉下來的錠子表面上粘滿 PE 顆粒) 或拉拔應力測試讀數不小于 4 MPa 則為合格; 用同樣方法測涂層與鋼管表面的附著力,如果拉拔應力測試讀數不小于 10 MPa 則為合格。
        4 結語
        100% 固含量雙組分無溶劑環氧防腐涂料具有安全、環保、高效、經濟、節能等優點,通過在實際施工中驗證,它具有材料運輸便捷、工藝簡單、性能可靠、附著力強、施工效率高等特點,可以很好的解決長輸管道防腐補口施工的進度和質量問題,值得進一步推廣應用,是未來防腐施工的發展方向。