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    3PE防腐管道節點防腐工藝的新發展

    2019-06-14 16:34:29

    1節點防腐的重要性

    節點施工是管道建設的重要環節,其防腐質量影響著管道涂層的完整性。相比于主體管線涂層穩定的性能表現,現場管道節點防腐受制于施工時間、施工條件以及工藝設備等因素,制約著管道整體建設水平的提高。節點防腐材料的性能應與主體涂層相同或略高,其性能是影響節點防腐質量的重要因素,同時節點防腐施工技術也將在很大程度上影響節點防腐涂層的質量。因此,正確使用節點防腐材料并合理施工對整個管道的穩定運行至關重要。

    選擇節點防腐工藝應考慮多方面的因素,包括施工條件的適用性、與主體管線涂層的相容性及一致性、施工及材料費用、設計壽命周期等,尤其重要的是與主體管線涂層的相容性和一致性。鑒于3PE防腐管主體涂層采用熔結環氧粉末涂層作為底漆并通過膠豁劑粘結聚乙烯涂層形成涂層系統,節點涂層結構通常也采用底漆外加聚烯烴背材的復合結構。

    2傳統節點防腐結構

    基于施工便捷性及涂層結構一致性的考慮,傳統節點防腐采用液態環氧底漆以及兩層結構的熱縮帶作為施工材料。液態環氧底漆為無溶劑雙組份涂料,熱縮帶為輻射交聯聚乙烯背材復合熱熔膠材料。施工時先采用噴砂除銹工藝清除節點區域的銹蝕,使表面清潔度達到三級以上,除銹等級不低于Sa2.5級,之后手工刷涂液態環氧底漆,并利用濕膜卡控制刷涂厚度,隨后采用中頻加熱設備提高鋼管表面溫度促進底漆的固化,待固化完成后,烤制安裝熱縮帶,利用熱縮帶內表面的熱熔膠,通過物理粘結作用,形成復合的三層防腐結構,涂層性能檢驗指標可達到與主體管線相近的水平。

    在施工方面,該節點防腐工藝由于自動化設備利用較少,施工技術難度較低;液態環氧底漆刷涂為人工操作,涂層厚度的均勻性較差,從節點頂部0點方向到節點底部6點方向涂層的厚度偏差范圍較大;熱縮帶安裝為人工烤制壓實,在烤制安裝中需要嚴格控制操作手法,避免氣泡和褶皺的產生。

    在材料選擇方面,由于采用液態環氧底漆刷涂工藝,避免了環氧粉末噴涂中的粉塵污染及回收問題;而采用廠家提供的液態環氧涂料以及預制的熱縮帶材料也造成了施工的材料費較高。

    3新型節點防腐工藝

    (I)熔結節點防腐涂層工藝

    該節點防腐工藝被PIH,CCSI等公司在多個節點涂敷項目中進行了應用。施工時先采用噴砂除銹工藝清除節點區域的銹蝕,使表面清潔度達到三級以上,除銹等級不低于Sa2.5級,然后采用中頻加熱工藝提高節點區域鋼管基材溫度,加熱完成后先將熔結環氧涂層噴涂到鋼管基材上形成防腐底層,隨后將環氧粉末與化學改性的聚乙烯復合粉末涂層系統噴涂到防腐底層形成膠豁劑層,之后在采用加熱熔融軟化膠豁劑層及聚乙烯片材的同時,將預制成形的聚乙烯片材環向包覆在防腐底層上,由于高溫輔助熔融以及膠豁劑、聚乙烯相同的極性分子結構,在施加機械壓實的外力條件下,各層間能緊密融合,形成與主體涂層相同的結構。

    該節點防腐結構與主體管線3LPE涂層完全相同,均包括熔結環氧粉末涂層、化學改性的聚乙烯膠豁劑層以及預制聚乙烯片材涂層,除膠豁劑需要針對噴涂施工加以特殊改性,其他兩項可選用與主體管線相同性能的材料,涂層性能可達到與主體管線一致的水平。

    在施工方面,相比傳統的三層結構熱縮帶防腐工藝,因為施工過程中利用自動化設備程度高,產品性能受人為施工操作影響減小,節點防腐涂層的質量穩定性較高。

    在材料選擇方面,由于無需采用廠家預制的熱縮帶及配套底漆材料作為防腐外護層,節點防腐的材料成本得以大大降低;但是采用環氧粉末噴涂的方式,需要對施工工程中的粉塵污染以及環氧粉末回收問題加以關注。

    (2)現場擠出聚乙烯包覆防腐

    在施工方面,與熔結節點防腐涂層工藝相同,因為施工過程中利用自動化設備程度高,產品性能受人為施工操作影響減小,節點防腐涂層的質量穩定性較高。

    在材料選擇方面,節點防腐各項原材料,如環氧粉末、改性聚乙烯膠豁劑以及用于現場擠出的聚乙烯顆粒,性能及加工難度與主體涂層所用材料相同,材料成本大大降低,同時也保證了涂層性能與主體管線的一致性;由于各層材料均為現場加工成型,有利于現場控制原材料及成品的質量。

    節點防腐對于3PE防腐管的長期穩定運行具有重要作用。對比傳統的三層結構熱縮帶防腐工藝,另外兩種新型的3PE節點防腐新技術。從對比中可以看出,新型節點防腐技術的發展仍圍繞著在保證涂敷效率的情況下,提高與主體涂層的一致性及涂層性能。在環氧粉末噴涂工藝成功應用于節點涂敷施工中之后,聚乙烯背材的研發及成形方式將是未來3LPE涂層節點防腐新技術開發的重點。


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