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3PE防腐管道节点防腐工艺的新发展

2019-06-14 16:34:29

1节点防腐的重要性

节点施工是管道建设的重要环节,其防腐质量影响着管道涂层的完整性。相比于主体管线涂层稳定的性能表现,现场管道节点防腐受制于施工时间、施工条件以及工艺设备等因素,制约着管道整体建设水平的提高。节点防腐材料的性能应与主体涂层相同或略高,其性能是影响节点防腐质量的重要因素,同时节点防腐施工技术也将在很大程度上影响节点防腐涂层的质量。因此,正确使用节点防腐材料并合理施工对整个管道的稳定运行至关重要。

选择节点防腐工艺应考虑多方面的因素,包括施工条件的适用性、与主体管线涂层的相容性及一致性、施工及材料费用、设计寿命周期等,尤其重要的是与主体管线涂层的相容性和一致性。鉴于3PE防腐管主体涂层采用熔结环氧粉末涂层作为底漆并通过胶豁剂粘结聚乙烯涂层形成涂层系统,节点涂层结构通常也采用底漆外加聚烯烃背材的复合结构。

2传统节点防腐结构

爱波网基于施工便捷性及涂层结构一致性的考虑,传统节点防腐采用液态环氧底漆以及两层结构的热缩带作为施工材料。液态环氧底漆为无溶剂双组份涂料,热缩带为辐射交联聚乙烯背材复合热熔胶材料。施工时先采用喷砂除锈工艺清除节点区域的锈蚀,使表面清洁度达到三级以上,除锈等级不低于Sa2。5级,之后手工刷涂液态环氧底漆,并利用湿膜卡控制刷涂厚度,随后采用中频加热设备提高钢管表面温度促进底漆的固化,待固化完成后,烤制安装热缩带,利用热缩带内表面的热熔胶,通过物理粘结作用,形成复合的三层防腐结构,涂层性能检验指标可达到与主体管线相近的水平。

在施工方面,该节点防腐工艺由于自动化设备利用较少,施工技术难度较低;液态环氧底漆刷涂为人工操作,涂层厚度的均匀性较差,从节点顶部0点方向到节点底部6点方向涂层的厚度偏差范围较大;热缩带安装为人工烤制压实,在烤制安装中需要严格控制操作手法,避免气泡和褶皱的产生。

在材料选择方面,由于采用液态环氧底漆刷涂工艺,避免了环氧粉末喷涂中的粉尘污染及回收问题;而采用厂家提供的液态环氧涂料以及预制的热缩带材料也造成了施工的材料费较高。

3新型节点防腐工艺

(I)熔结节点防腐涂层工艺

该节点防腐工艺被PIH,CCSI等公司在多个节点涂敷项目中进行了应用。施工时先采用喷砂除锈工艺清除节点区域的锈蚀,使表面清洁度达到三级以上,除锈等级不低于Sa2.5级,然后采用中频加热工艺提高节点区域钢管基材温度,加热完成后先将熔结环氧涂层喷涂到钢管基材上形成防腐底层,随后将环氧粉末与化学改性的聚乙烯复合粉末涂层系统喷涂到防腐底层形成胶豁剂层,之后在采用加热熔融软化胶豁剂层及聚乙烯片材的同时,将预制成形的聚乙烯片材环向包覆在防腐底层上,由于高温辅助熔融以及胶豁剂、聚乙烯相同的极性分子结构,在施加机械压实的外力条件下,各层间能紧密融合,形成与主体涂层相同的结构。

该节点防腐结构与主体管线3LPE涂层完全相同,均包括熔结环氧粉末涂层、化学改性的聚乙烯胶豁剂层以及预制聚乙烯片材涂层,除胶豁剂需要针对喷涂施工加以特殊改性,其他两项可选用与主体管线相同性能的材料,涂层性能可达到与主体管线一致的水平。

在施工方面,相比传统的三层结构热缩带防腐工艺,因为施工过程中利用自动化设备程度高,产品性能受人为施工操作影响减小,节点防腐涂层的质量稳定性较高。

在材料选择方面,由于无需采用厂家预制的热缩带及配套底漆材料作为防腐外护层,节点防腐的材料成本得以大大降低;但是采用环氧粉末喷涂的方式,需要对施工工程中的粉尘污染以及环氧粉末回收问题加以关注。

(2)现场挤出聚乙烯包覆防腐

在施工方面,与熔结节点防腐涂层工艺相同,因为施工过程中利用自动化设备程度高,产品性能受人为施工操作影响减小,节点防腐涂层的质量稳定性较高。

在材料选择方面,节点防腐各项原材料,如环氧粉末、改性聚乙烯胶豁剂以及用于现场挤出的聚乙烯颗粒,性能及加工难度与主体涂层所用材料相同,材料成本大大降低,同时也保证了涂层性能与主体管线的一致性;由于各层材料均为现场加工成型,有利于现场控制原材料及成品的质量。

节点防腐对于3PE防腐管的长期稳定运行具有重要作用。对比传统的三层结构热缩带防腐工艺,另外两种新型的3PE节点防腐新技术。从对比中可以看出,新型节点防腐技术的发展仍围绕着在保证涂敷效率的情况下,提高与主体涂层的一致性及涂层性能。在环氧粉末喷涂工艺成功应用于节点涂敷施工中之后,聚乙烯背材的研发及成形方式将是未来3LPE涂层节点防腐新技术开发的重点。


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