管道防腐用环氧粉末涂料及其新进展

设备的腐蚀。如果p H值太高,漆雾则会被分解为很小的颗粒而产生过破坏,不利于漆渣的上浮分离处理。特别是选择了上浮式除渣装置,必须小心地控制p H值。

(2)对絮凝剂的补加最好是采用定量或分批量的补加方式。絮凝剂加量并非越多越好,过量添加不仅涉及到成本问题,而且会使漆渣的粘性提高和絮凝物重新分散。絮凝剂添加过少,则无絮凝效果,但只要漆渣不粘,就不要过多地添加絮凝剂。絮凝剂补加位置最好设在循环泵的入口处,这有利于使漆雾与漆雾处理剂迅速接触。

(3)一定量的泡沫可以加快漆雾的抗粘性和上浮性。泡沫过多影响物料运行,不能很好地处理漆渣,设备不起作用,还会引起槽的溢流。泡沫过少不利于漆渣的上浮及絮凝物的疏松。

(4)工作完毕后,不要将清洗喷枪用的溶剂倒入喷漆室循环水中,因为随着循环水溶剂含量的增高,漆雾的抗粘性与凝聚性迅速下降,漆渣上浮回收率也随之下降(非极性溶剂影响大,极性溶剂影响小)。

6　结　语

如上所述,只有正确选择合适的絮凝剂与除渣装置和严格控制管理,才能使漆雾处理达到最佳效果。但是,必须注意,喷漆室循环水在长期不断使用中,要使漆雾一点不粘附是很困难的,所以在处理系统中仍需定期清洗粘附在设备及其表面上的涂料。此外,系统中也不断有盐分和有机物积累,造成循环水腐败发臭。因此,定期清理及严格控制管理是非常必要的。

收稿日期:1998-10-10

作者地址:湖北十堰市

联系电话:(0719)8223169-3210

管道防腐用环氧粉末涂料及其新进展赖广森　(中国石油天然气管道科学研究院防腐室,河北廊坊065000)

摘　要:介绍了管道防腐用环氧粉末涂料的组成及固化体系,综述了其在国内外的发展状况。结合国产管道防腐用环氧粉末涂料存在的问题和粉末技术的最新发展,探讨了提高国产管道防腐用环氧粉末涂料综合性能的技术途径。

关键词:管道防腐;环氧树脂;粉末涂料;防腐涂料

EPOX Y POWDER COATING S FOR PIPE L INE CORR OSION

PR OTECTION AN D ITS AD VANCE

LAI Guangsen

Abstract:The composition and curing system of epoxy powder coatings for pipeline anti-corrosion were decribed1The development of epoxy powder coatings for pipe at home and abroad were reviewed1Combining the existing issues with up-to-date advance in epoxy powder coatings for pipe,some technical approaches of enhancing the comprehensive properties of epoxy powder coatings for pipeline anti-corrosion were discussed1

K ey Words:pipeline anti-corrosion;epoxy resin;powder coatings;anti-corrosion coatings

1　前　言

管道防腐用环氧粉末涂料是一种完全不含溶剂、以粉末形态喷涂并熔融成膜的新型涂料。与传统的溶剂型防腐涂料相比,环氧粉末涂料具有无溶剂污染、涂覆方便、固化速度快以及性能优异等特点。作为一项高新技术,在国外,自60年代发展起来以后,便在化工及油气管道方面得到广泛应用。进入90年代,随着石油工业的不断发展,对管道防腐的要求越来越高。一些传统的防腐涂料已不适应当前的防腐要求,特别是埋地石油天然气管道。管道防腐用环氧粉末涂料以其优异的附着力、柔韧性,以及卓越的耐腐蚀性和防腐寿命受到石油化工界的青睐。在一些环境气候和施工条件恶劣的地区,环氧粉末涂料甚至被有关部门指定为石油天然气管道的首选防腐涂料,在天然气管道内防腐和减阻方面更具有独一无二的

优势。

此外,随着经济的发展和环境保护要求的提高,环氧粉末涂料必将成为新建管道防腐工程的首选防腐涂料品种。

2　国内外概况211　环氧粉末涂料在管道防腐中的应用

环氧粉末涂料应用于管道防腐,于60年代率先在美国使用。根据美国《Pipeline Digest》杂志对埋地管道防腐层用量的统计,在北美等发达国家,熔结环氧粉末防腐层用量遥居各种防腐材料之首。表1列出了1992～1996年世界管道各种防腐层用量[1]。

表1　1992～1996年世界管道各种防腐层用量比较单位:m2涂层种类1992年1993年1994年1995年1996年熔结环氧粉末　1504478087833977681410117248797758661

煤焦油磁漆 43042154043486232370348997261472532

混凝土涂层 16083482928306389821349346892148325

环氧煤焦油沥青81408238701606923466069413

石油沥青 164126311148022301971309818240238

缠 带 1097203541413404963354216396

其 他 2350560462027370353961840996389775

合 计 2796812120855339225162753140906820286873

我国在环氧粉末防腐方面起步较晚,在油气管道

上的应用则是近几年才刚刚开始。但在过去的二、三

年中,环氧粉末涂料在新建管道工程中的应用发展迅

猛,主要用于三层PE复合结构中的底层。1996年以

来完成的环氧粉末管道防腐工程见表2。

表2　已完成的环氧粉末管道防腐工程

项目名称　工程业主涂层结构完工长度

库鄯输油管线　( 610)西北石油管道

　建设指挥部3

层PE320km

靖西输油管线　( 426)陕西省天然气

　公司3

层PE102km

陕京输气管线　( 660)北京天然气集

　输总公司

3层PE900km

陕宁输气管线　( 426)宁夏长宁天然

　气有限公司

3层PE12km

此外,一些油田内部的集输管道也开始大量使用环氧粉末防腐。

在涂覆施工方面,涂装工艺及其施工设备日趋成熟。不仅有多条国外引进的涂覆施工作业线,也有多条国内自行研制的成熟的施工作业线,这对环氧粉末的应用发展起到了很好的促进作用,但这些涂覆施工作业线大多采用进口环氧粉末涂料。

212　目前管道防腐用环氧粉末涂料存在的问题据文献报道[1],尽管熔结环氧涂层被认为是一般管道防腐的最佳涂层,但其在耐冲击性和吸湿性方面有待改善和提高。此外,国产管道防腐用环氧粉末涂料,在贮存性和涂覆施工性方面,与国外名牌粉末(如美国3M公司的206N粉末)相比尚有一定的差距。3　技术原理及反应体系

311　基本技术原理

我们知道,环氧粉末涂料是由环氧树脂、固化剂、助剂和颜填料所组成。其交联固化为加成反应,遵循基本的当量反应定律:

G h・E=G f・V

式中:G h———环氧树脂质量,g;

G f———固化剂质量,g;

E———环氧值;

V———固化剂羟值。

一般的防腐型环氧粉末涂料采用双酚A型环氧树脂(如环氧604#、环氧601#等)与胺类、酸酐类、酚醛类等固化剂配合使用,可得到性能良好的防腐型粉末涂料。

312　固化体系

31211胺类固化体系

胺类固化剂是热固性环氧粉末固化剂中使用最早且较多的一类,由于双氰胺对人体有毒害作用,目前多用改性双氰胺-咪唑固化体系。

文献[2]介绍了一种适用于金属管材防腐蚀的环氧粉末涂料,这种耐水和抗阴极腐蚀的涂层由1道无机转化涂层、1道液体环氧树脂底涂层及1道以环氧树脂-双氰胺为固化体系的粉末涂层组成。为了适应某种特殊要求的管道,据文献[3]报道,这种多涂层的防腐体系是当今值得注意的发展方向。