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內(nèi)壁熱熔結(jié)環(huán)氧粉末外壁纏繞3PE(TPEP)
發(fā)布時(shí)間:2016-01-25   查看次數(shù):5448

TPEP管道——外纏繞聚乙烯內(nèi)熔結(jié)環(huán)氧防腐鋼管,是第四代管道防腐形式,是一種特定的防腐工藝,管道防腐所用的防腐材料是根據(jù)生產(chǎn)工藝定做的,專(zhuān)用于管道防腐。

內(nèi)壁防腐:熱熔結(jié)環(huán)氧粉末

環(huán)氧粉末是一種熱固性粉末涂料,具有耐腐蝕性和堅(jiān)韌性的特點(diǎn),通過(guò)對(duì)鋼管基體進(jìn)行加熱將特制的環(huán)氧粉末均勻的涂覆在管體表面上,粘附在預(yù)熱鋼管表面的環(huán)氧粉末受熱膠化流平,通過(guò)繼續(xù)加熱,環(huán)氧粉末得到充分固化,形成連續(xù)的涂膜,通過(guò)與鋼管表面粘結(jié)、固化而提供良好的附著力,具有很好的耐化學(xué)品性和抗陰極剝離能力;是目前我國(guó)大型管道工程上首選的涂層。

· 環(huán)氧粉末的特性

內(nèi)環(huán)氧涂層

環(huán)氧樹(shù)脂粉末屬于極性分子,熱固性粉末涂料,與受熱溫度有直接關(guān)系,環(huán)氧粉末的反應(yīng)溫度分為膠化溫度、固化溫度兩種,膠化溫度比固化溫度低,當(dāng)進(jìn)行膠化過(guò)程時(shí),涂層只進(jìn)行熔融流平,并沒(méi)有產(chǎn)生固化反應(yīng),必須在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)繼續(xù)經(jīng)過(guò)再次加熱環(huán)氧涂層才能得到充分固化,環(huán)氧粉末達(dá)到固化溫度后,能夠與鋼管基體發(fā)生反應(yīng)結(jié)合在一起,附著力極強(qiáng),同時(shí)環(huán)氧樹(shù)脂也是一種耐腐蝕能力非常強(qiáng)的高分子材料,涂層致密具有很好的抗?jié)B透性。根據(jù)不同的涂裝工藝分為普通類(lèi)型環(huán)氧粉末和管道專(zhuān)用型環(huán)氧粉末。

外壁防腐:纏繞3層結(jié)構(gòu)聚乙烯

· 外3PE涂層

底層為熔結(jié)環(huán)氧;中間層為膠粘劑;面層為擠塑聚乙烯。在三層結(jié)構(gòu)中,環(huán)氧底層粉末是根據(jù)生產(chǎn)工藝特定的一種專(zhuān)用粉末,其主要作用是:形成連續(xù)的涂膜,與鋼管表面直接粘結(jié),具有很好的耐化學(xué)腐蝕性和抗陰極剝離性能;與中間層膠粘劑的活性基團(tuán)反應(yīng)形成化學(xué)粘結(jié),保證整體防腐層在較高溫度下具有良好的粘結(jié)性。聚乙烯面層的主要作用是起機(jī)械保護(hù)與防腐作用,因此作為埋地管線的外防護(hù)層是非常優(yōu)越的。據(jù)有關(guān)資料介紹,三層PE可使埋地管道的壽命達(dá)到 50年,目前,在國(guó)際上被認(rèn)為是最先進(jìn)的管道外防腐技術(shù)。

· 環(huán)氧粉末涂裝工藝

環(huán)氧粉末的涂裝工藝分為:靜電噴涂、熱噴涂?jī)煞N工藝。

· 靜電噴涂--固化--風(fēng)冷

普通型環(huán)氧粉末具有很高的體積電阻,使得制成的粉末粒子易于帶電,通過(guò)靜電粉末噴涂設(shè)備,將粉末涂料噴涂到工件表面,在靜電作用下,粉末均勻的吸附在工件表面,形成粉狀的涂層,粉狀涂層經(jīng)過(guò)高溫烘烤流平固化,形成最終的涂層;由于靜電噴涂受工藝影響,涂層厚度較薄,僅局限于防腐較薄的金屬板材,多應(yīng)用于家電行業(yè)。

· 熱噴涂:加熱噴涂(膠化)--- 固化 -- 水冷

管道專(zhuān)用型環(huán)氧粉末專(zhuān)用于管道防腐,是根據(jù)生產(chǎn)工藝定做的專(zhuān)用粉末。環(huán)氧粉末與受熱溫度有直接關(guān)系,通過(guò)對(duì)鋼管基體加熱到粉末的膠化溫度,將環(huán)氧粉末均勻的涂覆在管體表面,粘附在預(yù)熱鋼管表面的環(huán)氧粉末只進(jìn)行膠化流平,并沒(méi)有產(chǎn)生固化反應(yīng),必須繼續(xù)加熱到環(huán)氧粉末的固化溫度,才能產(chǎn)生固化反應(yīng),使涂層與鋼管緊密結(jié)合;因此該工藝不存在成品的二次加熱的問(wèn)題,只是讓產(chǎn)品在不同的工位上完成膠化和固化反應(yīng),最終形成完全固化的防腐產(chǎn)品。此工藝是目前國(guó)內(nèi)絕大部分管道防腐廠家采用的工藝,其可靠的穩(wěn)定性得到了實(shí)踐和驗(yàn)證。

· 防腐管道的冷卻方式

1、冷卻方式

防腐管道的冷卻方式與產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和防腐形式有關(guān),分為風(fēng)冷和水冷兩種冷卻方式。

風(fēng)冷主要應(yīng)用于單層結(jié)構(gòu)的防腐管道,由于單層結(jié)構(gòu)的防腐管道涂層薄,通過(guò)采用內(nèi)外同時(shí)風(fēng)冷的冷卻方式就能滿足涂層的冷卻條件。

外部水冷主要應(yīng)用于三層結(jié)構(gòu)的防腐管道,由于三層結(jié)構(gòu)的防腐管道外部涂層較厚,導(dǎo)熱時(shí)間較長(zhǎng)。生產(chǎn)中可以通過(guò)控制給水量和給水溫度的方式,使管體達(dá)到緩慢冷卻的目的,因此采用外部水冷的冷卻方式在同樣的時(shí)間內(nèi),能達(dá)到單層防腐結(jié)構(gòu)內(nèi)外風(fēng)冷的冷卻效果;并且,因?yàn)樗渲粡耐獠繉?duì)管體進(jìn)行冷卻,冷卻時(shí)外涂層首先得到冷卻,通過(guò)能量轉(zhuǎn)換的方式,對(duì)內(nèi)涂層起到冷卻的目的,所以,水冷不是直接作用到內(nèi)涂層,而是通過(guò)外涂層、管體間接緩慢的作用到內(nèi)涂層。

所以兩種冷卻方式作用在兩種不同的涂層上,冷卻時(shí)間是相近的,都不存在著激冷問(wèn)題,都屬于緩慢冷卻。該冷卻方式是目前國(guó)內(nèi)絕大部分三層防腐管道廠家采用的冷卻方式。

2、兩種冷卻方式的冷卻速率檢測(cè)

對(duì)單層防腐管道采用風(fēng)冷方式與三層防腐管道采用水冷方式,進(jìn)行了冷卻速率檢測(cè),通過(guò)試驗(yàn)檢測(cè),單層風(fēng)冷與三層水冷的冷卻梯度曲線基本是接近的(下圖所示)。通過(guò)冷卻梯度曲線可以發(fā)現(xiàn),兩種冷卻方式作用在兩種不同的涂層上,都屬于緩慢冷卻方式,對(duì)涂層質(zhì)量都沒(méi)有影響。

     單層風(fēng)冷冷卻梯度曲線           三層水冷冷卻梯度曲線

 

3、兩種冷卻方式加速試驗(yàn)檢測(cè)

按照一天等于兩個(gè)月的模擬環(huán)境,對(duì)兩種冷卻方式防腐管道樣品的涂層附著性能、耐腐蝕性能、耐陰極剝離性能等進(jìn)行了2400小時(shí)的加速試驗(yàn),通過(guò)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):

· 內(nèi)環(huán)氧涂層沒(méi)有出現(xiàn)附著力降低和老化現(xiàn)象。

· 外單層結(jié)構(gòu)的試樣加速試驗(yàn)還未進(jìn)行到100小時(shí),附著力出現(xiàn)了明顯下降。

· 外三層結(jié)構(gòu)的試樣經(jīng)過(guò)了2400小時(shí)的加速試驗(yàn)未出現(xiàn)質(zhì)量變化。

通過(guò)分析外單層結(jié)構(gòu)防腐管道因?yàn)樯a(chǎn)工藝原因,外涂層薄,在附著性能、耐陰極剝離性能上不如三層機(jī)構(gòu)防腐管道。

· 結(jié)論

防腐層對(duì)于管道的壽命來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的,同樣材質(zhì)的管道,有的埋在地下幾十年而不腐蝕,有的幾年就發(fā)生泄露,就是因?yàn)樗鼈儾捎昧瞬煌姆栏牧稀⒎栏绞胶头栏に嚒?o:p>

外纏繞聚乙烯內(nèi)熔結(jié)環(huán)氧防腐鋼管(TPEP管道)所用的內(nèi)防腐材料是根據(jù)生產(chǎn)工藝定做的專(zhuān)用粉末。環(huán)氧粉末與受熱溫度有直接關(guān)系,通過(guò)對(duì)鋼管基體加熱到粉末的膠化溫度,將環(huán)氧粉末均勻的涂覆在管體表面,粘附在預(yù)熱鋼管表面的環(huán)氧粉末只進(jìn)行膠化流平,并沒(méi)有產(chǎn)生固化反應(yīng),必須繼續(xù)加熱到環(huán)氧粉末的固化溫度,才能產(chǎn)生固化反應(yīng),使涂層與鋼管緊密結(jié)合;因此該工藝不存在成品的二次加熱的問(wèn)題,只是讓產(chǎn)品在不同的工位上完成膠化和固化反應(yīng),最終形成完全固化的防腐產(chǎn)品。此工藝是目前國(guó)內(nèi)絕大部分管道防腐廠家采用的工藝,其可靠的穩(wěn)定性得到了實(shí)踐和驗(yàn)證。

外3PE防腐層綜合了環(huán)氧涂層和擠壓聚乙烯兩種防腐層的優(yōu)良性質(zhì),將環(huán)氧涂層的界面特性和耐化學(xué)特性,與擠壓聚乙烯防腐層的機(jī)械保護(hù)特性等優(yōu)點(diǎn)結(jié)合起來(lái),從而顯著改善了各自的性能。

水冷卻的方式是國(guó)內(nèi)外絕大部分三層防腐管道廠家采用的冷卻方式。由于三層結(jié)構(gòu)的防腐管道外部涂層較厚,導(dǎo)熱時(shí)間較長(zhǎng)。生產(chǎn)中可以通過(guò)控制給水量和給水溫度的方式,使管體達(dá)到緩慢冷卻的目的,水冷只從外部對(duì)管體進(jìn)行冷卻,冷卻時(shí)外涂層首先得到冷卻,通過(guò)能量轉(zhuǎn)換的方式,對(duì)內(nèi)涂層起到冷卻的目的,所以,水冷不是直接作用到內(nèi)涂層,而是通過(guò)外涂層、管體間接緩慢的作用到內(nèi)涂層。

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