重防腐粉末涂料的应用.

毕学振2014年3月天津瑞远粉末涂料有限公司应用领域•原油、成品油管道•水管道•煤矿瓦斯管道•化工管道•钢筋•钢绞线西气东输•“西气东输”，我国距离最长、口径最大的输气管道，西起塔里木盆地的轮南，东至上海。全线采用自动化控制，供气范围覆盖中原、华东、长江三角洲地区。东西横贯新疆、甘肃、宁夏、陕西、山西、河南、安徽、江苏、上海等9个省区，全长4200千米。•由一条干线和八条支干线组成的“西二线”，西起新疆霍尔果斯，西气东输二线1干8支管网,东达上海，南抵广州、香港，横贯中国东西两端，横跨15个省区市及特别行政区，年输气能力达300亿立方米，可稳定供气30年以上。•西三线，以中亚天然气为主供气源，路线为从新疆通过江西抵达福建，把俄罗斯和中国西北部的天然气输往能源需求量庞大的中部、东南地区。西气东输线路图南水北调工程简介•我国是一个正处在高速发展中的大国，人口众多，人均水资源严重不足，仅仅是世界人均四分之一，是世界严重缺水、污染严重的国家之一，而且水资源分布不均衡。南水北调是缓解中国北方水资源严重短缺局面的重大战略性工程。我国南涝北旱，南水北调工程通过跨流域的水资源合理配置，大大缓解我国北方水资源严重短缺问题，促进南北方经济、社会与人口、资源、环境的协调发展，分东线、中线、西线三条调水线。水是生命之源•对于人来说，水是仅次于氧气的重要物质。在成人体内，60%以上的质量是水。儿童体内水的比重更大，可达近80%。如果一个人不吃饭，仅依靠自己体内贮存的营养物质或消耗自体组织，可以活上一个月。但是如果不喝水，连一周时间也很难度过。体内失水10%就威胁健康，如失水20%,就有生命危险，足可见水对生命的重要意义。城镇化•人的海洋•车的河流•钢筋水泥的森林南水北调工程管道输水•西气东输、陕京线、春晓气田等天然气远距离输送工程为南水北调水的管道远距离输送积累了很多宝贵经验，使管道输水的价格效益（Costeffectiveness）不断提高，已呈现出逐步替代渠道输水的趋势。管道运输的优势在于占用土地很少（仅需建各类泵站），对环境的影响很小，移民压力小、运输成本低，维护费用低、安全性能好、能耗少（以每吨公理运输货物消耗的能源计，管道运输仅为铁路的1／4，水运的1／3，公路的1／10，且不出现“空载”的问题）。但是面临一个世界性的难题：腐蚀。水管道有其特殊性，天然气本身对涂层没有渗透性，且对钢质管道保持惰性，所以天然气管道内壁一般不防腐，如有内涂层也主要为减小输送阻力，以减少中途泵站，节约运营成本。而水管道中的水有一定渗透性，溶解氧的水在电解质的作用下会形成腐蚀电池，发生电化学反应，而使钢管腐蚀，所以南水北调相对于西气东输有其特殊性，而且内壁必须防腐，且涂层必须达到饮用水标准。腐蚀•自然条件下，金属与周围介质（通常为氧）反应形成化合物，在这个过程中，金属失去电子被氧化，发生腐蚀。•腐蚀过程将会破坏金属的组织，导致金属材料的强度降低和损坏。腐蚀机理•化学腐蚀：金属和非电解质发生纯化学作用如：高温氧化、强酸腐蚀•电化学腐蚀：金属和电解质发生电化学作用如：水溶液（包括土壤）中腐蚀电化学腐蚀是最普遍的腐蚀现象电化学腐蚀的三要素是：水、氧和离子熔结环氧粉末FBE简介•环氧粉末涂层是将严格清理过的管子预热至一定温度，再把环氧粉末喷在管子上，利用管壁热量将粉末熔化、流平、固化、冷却后形成均匀、连续、坚固的防腐涂膜。热固性环氧粉末涂层由于它的性能优异，特别适用于严酷苛刻环境，如高盐、高碱的土壤，高含盐分的海水和酷热的沙漠地带。已有50年以上的应用历史。最早应用于石油天然气管线，水管道可以借鉴。南水北调工程应满足GB5750-2006生活饮用水卫生标准、GB/T17219，不得含有对人体有害的重金属及其他有害物质，污染水质。熔结环氧粉末的特点•（1）涂层具有良好的抗化学、抗溶剂性，能够抵御被传输介质及土壤环境中的H2S、CO2、O2、酸、碱、盐、有机物等物质的化学腐蚀，并能长期接触含盐地下水、海水、土壤中微生物产生的各种有机酸等腐蚀物质的侵蚀；•（2）、涂层坚韧耐磨，抗冲击及抗弯曲性优良，并与钢管之间有极佳的附着力，能有效地防止施工中的机械损坏及使用过程中的植物根系和土壤环境应力的损坏；•（3）、涂层具有良好的绝缘电阻，能在阴极保护作用下抵抗化学腐蚀，达到长期保护的目的；•（4）、涂层具有很高的玻璃化温度，所以使用温度范围宽，能在–30℃～100℃之间保持最佳性能；•（5）、熔结环氧粉末FBE施工方便、无需底漆、固化迅速，可实现高效率的流水线作业，而且管道检测和修补简便，涂层质量容易控制。•（6）、熔结环氧粉末涂层耐候性较差，不适合户外架空管道的涂敷。FBE与PE涂层的比较种类指标聚乙烯PE粉末涂层熔结环氧粉末FBE涂层涂层厚度500~3000μm，300~500μm单位面积防腐涂层造价高低操作环境温度≤60℃≥110℃韧性-40℃好尚好耐冲击性（小物件）好尚好耐冲击性（大物件）差好对水的敏感性无轻微耐划伤性差好硬度低高附着力差好耐环境应力开裂危险有无户外耐候性好差与阴极保护配合性差好涂敷施工温度相对高、浪费能源相对低涂装方式单一（不带静电）多样现场修补困难方便对人体危害无无大管径内壁涂敷不适合，有脱落堵管危险适合，非常好的附着力前处理S2.5~3Sa2.5~3FBE分类•单层环氧粉末•双层环氧粉末•3-PE用环氧粉末•管道内涂覆环氧粉末•钢筋用环氧粉末•预应力钢绞线用环氧粉末•电子包封用环氧粉末钢管表面处理•污染的钢管表面对任何涂层的性能都有不利影响，对熔结环氧涂层也不例外。表面处理一般指抛丸处理，特殊情况还可外加化学处理，但使用不普遍。在抛丸处理前，如果钢管表面有油污，应先把油污洗去。所谓抛丸处理就是用离心抛丸机将钢砂高速喷向钢管表面，清理锈层，形成锚纹，并清除表面浮尘。一般达到Sa2.5级，锚纹深度40-100μm。单层粉末外喷涂施工效果图中频加热和喷涂3-PE施工现场涂覆工厂俯视图双层FBE电子显微镜下照片管道内壁真空吸涂大口径管道涂敷•1）、先涂外层PE，采用瀑布滚塑法，处理好的管道加热到250℃左右，以瀑布下泄的方式涂到旋转的管道表面，等管道温度下降到230以下再喷涂或滚涂环氧粉末于管道内壁，然后靠余热固化。•2）、也可以采用先内涂环氧粉末，然后外层采用3PE涂敷，这就要求内涂FBE有很好的耐温性能。试验正确选择、合理使用熔结环氧粉末•一、粉末选择和控制（种类很多）•1、一次性能：机械性能、漏点•2、稳定性：批次间•3、耐久性：耐化学品性、阴极剥离•4、使用性能：粉体流动性、带电性、粘附性•二、涂装控制•1、前处理•2、固化条件阴极保护cathodicprotection•阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化，当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。根据提供阴极电流的方式不同，阴极保护又分为牺牲阳极法和外加电流法两种，前者是将一种电位更负的金属（如镁、铝、锌等）与被保护的金属结构物电性连接，通过电负性金属或合金的不断溶解消耗，向被保护物提供保护电流，使金属结构物获得保护。后者是将外部交流电转变成低压直流电，通过辅助阳极将保护电流传递给被保护的金属结构物，从而使腐蚀得到抑制。不论是牺牲阳极法还是外加电流法，其有效合理的设计应用都可以获得良好的保护效果。阴极保护的费用通常只占被保护金属结构物造价的1%～5%，而结构物的使用寿命则可因此而成倍甚至几十倍地延长。阴极保护原理阴极保护电流被消除的腐蚀电流辅助阳极地床直流电流源埋地管道回流电流经管道回到直流电流源以前的阳极区阴极保护的意义•阴极保护和涂覆层的联合应用，可以使地下或水下金属结构物获得最经济和有效的保护。良好的涂覆层可以保护构筑物99%以上的外表面不受腐蚀，地下或水下的金属结构物通常在使用前涂覆防护涂层用以将金属与电介质环境电绝缘隔离。如果金属构筑物能够做到完全电绝缘隔离，金属在电介质中的腐蚀电池的形成将受到抑制，腐蚀电流将无法产生，从而防止金属的腐蚀。然而，完全理想的涂覆层是不存在的，由于施工过程中的运输、安装及补口，热应力及土壤应力、涂层的老化及涂层微小针孔的存在，金属结构物的外涂层总会存在一些缺陷，而这些缺陷最终将导致金属的局部腐蚀产生。阴极保护技术和涂层联合应用则可以有效解决这一问题。一方面阴极保护可有效地防止涂层破损处产生的腐蚀，延长涂层使用寿命，另一方面涂层又可大大减少保护电流的需要量，改善保护电流分布，增大保护半径，使阴极保护变得更为经济有效，对于裸露或防腐涂层很差的地下或水下金属构筑物，阴极保护甚至是腐蚀防护的唯一可选择的手段。瑞远粉末主要使用业绩大唐国际辽宁阜新煤制天然气引白水源项目、中石化百万吨乙烯项目、新加坡凯发海水淡化项目、阿尔及利亚海水淡化项目、渤化石化PDH项目、中石油绥中码头消防管线项目、渤海化工天碱项目、新加坡施工的汉沽中心生态城项目、首都机场三号航站楼供水项目、大连长兴岛一期二期供水项目、北京鸟巢供水项目、首钢京唐港曹妃甸供水项目、北京地铁10号线供水项目补口修补漏点5V/μm管道涂层的失效起泡脱落断裂漏点阴极剥离粉化老化失效分析•针孔、漏点•损伤•脱层•阴极剥离粉末涂料原因、前处理原因、涂敷工艺原因（固化温度、时间）涂敷后的管道天津瑞远粉末涂料有限公司毕学振手机：[phone]