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3PE防腐层剥离的控制措施及建议

2019-08-24 16:04:48

1增加环氧粉末涂料性能检测指标

为了控制环氧粉末性能的稳定性,建议在环氧粉末涂料性能检测中增加红外光谱扫描的复检项目,红外光谱主要是进行定性(鉴别化合物)和对比分析(对不同批次的材料进行对比分析),以此检验项目控制环氧粉末成分的稳定性。另一个需要关注的是潮湿环境中熔结环氧粉末层的附着力性能,熔结环氧粉末层的长期附着力保持是影响3PE防腐管寿命的关键性能,埋地钢制3PE防腐管在长期的埋地环境中,水分的渗透对熔结环氧粉末层附着力的影响也是一个不能忽视的因素。所以,环氧粉末生产厂家对环氧粉末在潮湿环境中的性能应加以关注。

2提高钢管表面处理的灰尘度等级

钢管表面的灰尘一方面是抛丸除锈不彻底造成的,当磨料循环量过小时,会出现抛丸后钢管表面灰尘度过大;另一方面是由于抛丸除锈的磨料是循环使用,循环磨料中的灰尘被提升机提升到除锈机顶部的分离器中,分离器将磨料形成均匀的砂幕,高速空气穿透砂幕,带走磨料中的细微颗粒、灰尘,实现磨料的除尘,若循环磨料中的灰尘量大于分离器的能力时,循环磨料中的灰尘就会污染钢管表面,造成钢管表面灰尘过大。另外,钢管从表面处理后到喷涂环节,输送辊道、台架、周围环境也可给钢管表面带来灰尘污染。解决钢管表面灰尘度大的措施包括采用双打砂工艺、对循环磨料的质量进行定期监控、保持钢管涂敷前输送辊道、台架和周围环境清洁等。

3关注钢管表面处理后的锚纹形貌

钢管表面处理后的锚纹深度要求达到50~90μm,笔者认为还应关注一下锚纹的形貌,特别是锚纹峰(谷)的密度。相同大小的表面积,锚纹峰(谷)的密度越大,喷涂环氧粉末后,环氧涂层与钢管表面的接触面积就越大,涂层的附着力就会越强。

4关注环氧粉末喷涂时压缩空气的质量

用于环氧粉末喷涂的压缩空气干燥,若压缩空气中含有水分,环氧粉末熔融后形成的熔结环氧涂层中就会因水分挥发而产出较多的孔隙,从而降低熔结环氧粉末涂层与钢管的附着力。虽然在国内的3PE标准中,对压缩空气没有做要求,但是在3PE涂敷时,要特别关注压缩空气的质量,生产前要检查空压机、冷干机、吸干机是否正常运行,按期对空压机、冷干机、吸干机进行检维修,定期对冷干机加注冷媒、吸干机换填料、储气罐及管道过滤器进行排水,确保使用压缩空气。

5增加熔结环氧粉末涂层附着力测试方法

熔结环氧粉末有很高的粘结性,在生产中通常用小刀测试法测试熔结环氧粉末涂层的附着力。小刀试验法是用小刀剥离掉涂层,以剥离的多少和难易程度来评价涂层的附着力,小刀试验法快捷简单,但是它只能检测粘结不牢的涂层,不能作为附着力好的涂层的评价方法。因此,建议增加熔结环氧粉末涂层附着力检测方法。

在工艺评定试验中增加熔结环氧粉末涂层在(75士3)℃下48h的附着力测试,此方法可以检测在高温潮湿环境中环氧粉末涂层的附着力。另外,在工艺评定试验中增加熔结环氧粉末涂层孔隙率检测项目。通过粘结面孔隙率的测试可以从微观方面了解熔结环氧粉末涂层与钢管表面的粘结情况。通过断裂面孔隙率测试可以从微观方面了解熔结环氧粉末涂层在厚度方向上孔隙的多少,粘结面、断裂面孔隙多,可能为熔结环氧涂层长期附着力减退埋下隐患。

6增加3PE防腐层的热水浸泡和冻融循环试验

防腐厂对刚完成的3PE防腐层进行附着力评价,但是这样的结果未必是防腐层长期性能的可靠指标。据报道,在埋地管道坑里测试的附着力与防腐厂测定的附着力有差异,这样的附着力变化是因为防腐层吸收了周围的水分而与施工现场的土壤和大气环境相平衡造成的。ISO21809-1:2011标准要求对3PE防腐层进行(80士3)℃下48h热水浸泡试验,以此来检测3PE防腐层在高温饱和水情况下的附着力性能。冻融循环试验是将3PE防腐层试样在一60℃条件下保持8h,在23℃的水中保持15h,在室温下风干1h,按照这样的周期进行10个循环。性能指标要求是防腐层边缘无深度达2mm以上的剥离为合格。

经过热水浸泡和冻融循环试验的3PE防腐管就能很好地经受埋地使用环境,因埋地3PE防腐管的现场环境是不可变的,只有通过提高防腐层的附着力来减少这种因素的不利影响。

综上所述,3PE防腐层发生剥离是熔结环氧粉末涂层发生附着力减退失效产生的,只有对影响附着力减退的可能因素进行分析研究,找到在3PE防腐层涂敷过程中影响防腐层附着力减退的因素并加以控制,才能保证3PE防腐层体系在管道外防腐领域的地位。


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