熔结环氧防腐涂层工艺改进试验
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管道用熔结环氧粉末涂层长效防腐的关键师立功【摘要】熔结环氧粉末涂料(FBE)具有优异的附着力和抗阴极剥离性能,已广泛应用于管道防腐的内外涂层.作为内防护涂层,其主要体现防腐与减阻的作用;而作为外防护涂层,则主要有单层FBE(SLFBE)涂层、双层FBE(DPS)涂层、三层FBE(3LFBE)涂层、三层挤塑(3PE)涂层、高性能复合(HPCC)涂层几种涂层形式,与阴极保护相结合可实现管道的长效防腐保护.本文结合防腐及阴极剥离机理,得出管道涂层长效防腐的关键是FBE涂层的交联密度、厚度及与基材的附着力.因此必须合理设计FBE 的配方,并按正确工艺涂装及固化,以保证FBE涂层的长效防腐.本文对未来FBE涂层的发展也进行了简单阐述.【期刊名称】《涂料工业》【年(卷),期】2017(047)002【总页数】8页(P73-80)【关键词】FBE;防腐;内外涂层;阴极保护;涂层寿命【作者】师立功【作者单位】北京汉森邦德科技有限公司,102600【正文语种】中文【中图分类】TQ637.82目前已有大量文献报道管道用熔结环氧粉末涂料的破坏机理或对涂层某一性能(如抗阴极剥离性能)的改进。
本文整理了管道内外防腐FBE的涂层形式,并结合腐蚀机理分析了FBE涂层的各项性能与FBE配方设计的关联性,总结了管道涂层长效防腐的关键因素。
熔结环氧粉末涂料(FBE)一般通过加热熔融固化粘接在金属底材上,所得涂层具有附着力优良、氧渗透率低、抗微生物腐蚀、无阴极屏蔽、坚硬耐磨、涂层表面光滑以及耐腐蚀性优异等特点,广泛用于输油管道、输气管道以及输水管道的内外防护,为处于各种环境中的管线提供了可靠的保障。
FBE涂层是将环氧粉末经180 ℃以上高温熔结固化在钢管上形成的具有一定厚度的防护层。
这种热固性交联涂层可与钢管以化学键方式牢固结合,涂层坚硬、光滑、耐化学腐蚀性优良,是目前世界上应用最广泛的管道防护手段之一。
作为管道的内防护层,FBE涂层既能有效防腐又安全卫生,输送流体流动阻力小,具有极大的优势;而其作为外防护层时,与阴极保护相配合也可为埋地管道提供长期有效地保护。
熔融结合环氧粉末涂料的防腐蚀涂装浏览量:301发布时间:2006-03-31 16:001 范围本标准规定了钢铁材料熔融结合环氧粉末涂料防腐蚀涂装的材料、工艺规范、涂层性能要求及试验方法。
本标准不适用于装饰性涂装。
本标准应用于接触食品的管道或结构件的涂装时,涂层必须符合GB 9686食品容器内壁聚酰胺环氧树脂涂料卫生标准的规定。
2 标准下列标准包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时,所示版本均为有效。
所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB/T 1408.1-1999 固体绝缘材料电气强度试验方法工频下的试验(eqv IEC 6024 3-1:1988)GB/T 1410-1989 固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率试验方法(eqv IEC 93:19 80)GB/T 1713-1989 颜料密度的测定比重瓶法(eqv ISO 787-10:1981)GB/T 1771-1991 色漆和清漆耐中性盐雾性能的测定(eqv ISO 7253:1984)GB/T 6329-1996 胶粘剂对接接头拉伸强度的测定(eqv ISO 6922:1987)GB/T 6554-1986 电气绝缘涂敷粉末试验方法(eqv IEC60455-2-2:1984)GB/T 6682-1992 分析实验室用水规格和试验方法(neq ISO 3696:1987)GB/T 8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级(eqv ISO 8501-1:1988)GB 9686-1988 食品容器内壁聚酰胺环氧树脂涂料卫生标准GB/T 16592-1996 粉末涂料烘烤时质量损失的测定(eqv ISO 8130-7:1992)GB/T 16995-1997 热固性粉末涂料在给定温度下胶化时间的测定(eqv ISO 8130-6: 1992)GB 50152-1992 混凝土结构试验方法标准JG 3042-1997 环氧树脂涂层钢筋SY/T 0315-1997 钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准3 定义本标准采用下列定义3.1 熔融结合环氧粉末涂料 fusion bonded epoxy coating powder以环氧树脂为主要成膜材料的热固性熔融结合粉末涂料,亦称“熔结环氧粉末涂料”,本标准中简称“环氧粉末”。
钢制管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准钢制管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准通常包括以下方面:
1. 材料要求:熔结环氧粉末应符合相关国家标准或行业标准,并应具备良好的耐腐蚀性能和附着力。
2. 表面处理:钢制管道表面应进行除油、除锈处理,以确保熔结环氧粉末的良好附着力。
通常可以采用喷砂除锈、化学除锈或电解除锈等方法。
3. 粉末喷涂:将熔结环氧粉末通过静电喷涂或电泳涂装的方式均匀地喷涂在钢制管道表面。
4. 固化:将喷涂的熔结环氧粉末加热固化,使其形成坚硬、耐腐蚀的内防腐层。
固化条件通常根据熔结环氧粉末的规格和厂家要求进行设定。
5. 检验与测试:对熔结环氧粉末内防腐层进行检测和测试,以确保其质量符合相关要求。
常见的测试方法包括粘结强度测试、耐腐蚀性能测试、耐热性能测试等。
6. 表面处理和包装:完成熔结环氧粉末内防腐层后,需要进行表面处理和包装,以防止环境因素对内防腐层的损害。
以上是钢制管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准的一般要求,具体标准可能根据不同的应用领域和使用要求有所差异。
管道使⽤寿命在很⼤程度上取决于钢管防腐,采⽤良好涂敷材料、涂敷⽅法可使管道寿命达到⼏⼗年或更长。
上世纪50年代以前,防腐涂层材料主要是煤焦油瓷漆等材料,这些材料存在很多缺点、使⽤范围受到⼀定限制,50年代末重防腐熔结粉末涂料的推出,使管道防护技术产⽣了⼀个飞跃。
据专家介绍,熔结粉末涂料⽆论从技术⾓度还是经济⾓度都是其他材料不可⽐拟的。
我国在这⼀领域起步较晚,业界对这⼀材料尤其是施⼯较为关⼼。
中国专家特地介绍了重防腐熔结环氧粉末涂料应⽤及施⼯,这位专家表⽰熔结环氧粉末涂料的涂敷⽅法主要有:静电喷涂法、热喷涂法、抽吸法、流化床法等,其中管道内涂敷⼀般采⽤静电喷涂法,异型件⼀般采⽤流化床法或静电喷涂法。
专家介绍说,上述这⼏种喷涂⽅法都有⼀个共同特点,即喷涂之前需要将⼯件预热⾄某⼀温度,使得粉末⼀接触即熔化,其余热应该能使涂层流动并在规定时间内固化,最后⽤⽔冷却终⽌固化过程。
重防腐熔结环氧粉末涂料按⽤途可分为管道内喷涂⽤粉、管道外喷涂⽤粉、⽯油钻管⽤粉,以及3层结构防腐⽤粉。
单层、3层PE熔结环氧粉末涂料,⼀般是由合成树脂、固化剂(热固性粉末涂料中)、颜料、填料和助剂等⼏种原料组成,因此选择好这些原料是很重要的。
关于单层重防腐%考/试⼤%环氧粉末涂料结构及⼯艺,中国环氧树脂⾏业协会专家从8个⽅⾯进⾏了介绍——涂敷⽅法:⾼压静电喷涂,摩擦静电喷涂,流化床涂敷,静电流化床涂敷;涂膜厚度:普通级300~400µm,加强级500~700µm;表⾯处理:⼀是⾼温速烧(除去表⾯的油、锈和其他疏松积淀物、⽔分等),⼆是喷砂或喷丸(处理⾄Sa 2.5级,锚纹深度40~100µm),三是清理管壁表⾯(除尘⾄近⽩级);⼯件预热,⼀般控制在220~240℃范围内,不得超过260℃(防⽌氧化);将AmandaFBE粉末涂料喷涂于⼯件表⾯⾄要求厚度;按固化要求进⾏固化,固化条件230℃、固化时间快型30s、慢型607、涂层冷却;涂层冷却;⼯件降温⾄90℃以下时进⾏表⾯检验。
2006版技术开发(委托)项目开题报告研究开发年限:__2010__年__1_月至_2010_年_7_月中国石油化工集团公司印制编制须知一、申请承担技术开发(委托)项目时,应先向中国石油化工股份有限公司科技开发部(以下简称:科技开发部)申报本开题报告。
二、申报开题者均须同时附送相应资料:1.新技术探索及小试项目须附查新报告、文献调查总结及探索试验情况介绍。
2.中试及工业试验项目均须按研究开发项目管理办法的规定报相应材料。
三、科技开发部根据收到的开题报告及其相应附件进行审议,经审议选定的项目可签订技术开发(委托)合同。
四、本开题报告版本自2006年3月起启用。
五、注意事项:1. 项目名称不得超过20个汉字(一格一字)。
2. 项目负责人应是高级工程师(及相当专业技术职务)以上的专业技术职务人员;一个项目负责人最多可同时负责两个项目,其它项目只能作为项目参与人;一个项目原则上只设一名负责人,特殊情况下可设两名负责人。
3.开题报告经申请单位科技处初审,单位科技负责人审定同意,加盖申请单位(或其科技处)公章后,报科技开发部(一式四份)。
4.本报告纸张规格为A4。
一、国内外现状、发展趋势及开题意义(一)国外相关产业和技术现状、发展趋势熔结环氧粉末防腐技术已有约五十年的历史,最早开发于二十世纪五十年代,六十年代西方发达资本国家已经实现了工业化生产。
但真正应用于油气管道防腐领域,要追溯于二十世纪八十年代,德国曼内斯曼与巴斯夫化学工业公司共同研制出钢管三层PE聚烯烃结构,该结构结合了环氧粉末与聚烯烃双重优点,克服了单一涂层各自存在的缺点。
从而在世界范围内得到全面推广,迄今为止已有十万公里以上的管道使用了熔结环氧粉末,铺设于世界各地。
由于熔结环氧粉末可以实现油气管道内喷涂、油气管道外喷涂及多层结构防腐等用途。
油气管道防腐材料自然地从石油沥青、煤焦油沥青、胶带、液体环氧涂料发展到熔结环氧粉末,其涂装工艺技术从简单的单层喷涂发展成为多层结构防腐。
大口径钢管热滚涂专用熔结环氧粉末涂料的研究摘要:目前对于Ф100mm以上的大管径防腐输水管道,大多采用喷涂或浸涂的方法进行涂装,但这些涂装方法施工困难,耗能较高。
本文通过与以往涂装工艺的比较,开发了一种适用于Ф100mm以上防腐管道的热滚涂工艺,大大提高了涂装效率,节省了能耗,具有很好的发展前景。
1 前言重防腐涂料是一种在严酷的腐蚀环境下能长期有效使用的涂料,为了实现重防腐目标,涂层厚膜化成为必然,同时对涂料基体树脂与助剂的选用、基材的表面处理与涂装施工、维护等要求也十分严格。
这类防腐材料以往大多采用液体涂料,通常需要多道涂装才能达到要求。
随着科技的进步,新材料的涌现,粉末涂料具有的安全高效、无污染等优点在重防腐涂装中发挥着越来越重要的作用。
与普通粉末涂料相比,重防腐粉末涂料在功能上有所不同。
常规粉末涂料虽然也注重对基材的保护,但其装饰作用往往处于较重要的位置,但重防腐粉末涂料侧重于对底材的保护功能,且主要用作工业涂料,批量大,生产作业速度快,涂装方式往往采取快速地加热熔化与固化的方式,因此国外将这类粉末涂料称之为热结环氧(Fusion Bonded Epoxy,简称FBE)粉末涂料。
2 FBE涂层钢管和PE涂塑钢管改革开放以来,国外的先进技术逐渐引入国内,涌现出PE涂塑钢管、衬塑钢管等技术和产品,近期国内研制开发并生产出重防腐粉末涂层钢管。
如图1所示,涂塑用的PE树脂大多是线性高聚物,分子量10000以上,分子极性键少而弱,因此对基材的粘附力差。
重防腐粉末涂料用的热固性环氧树脂分子量多在1500~3000,分子小,对经过“抛丸”或“喷砂”处理的工件浸润性好,附着力强,这就是3PE管道内涂层采用FBE的原因所在。
从图2可以看出,热塑性PE涂层的孔隙率明显高于热固性环氧涂层,小分子很容易通过孔隙渗进涂层,腐蚀底材。
图1 高聚物PE分子链(a)和环氧树脂分子链(b、c)的比较(a)(b)图2 热塑性PE涂层模拟图(a)和热固性粉末涂层电镜图(b)热塑性PE和热固性环氧的树脂结构有着很大差异,因此形成的涂膜性能也有所不同。
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钢质管道熔结环氧粉末内防腐工艺技术研究摘要:析了油田集输管网钢管内壁腐蚀的原因,提出了防止内壁腐蚀的防护措施,根据油田实际研究熔结环氧粉末内防腐涂层工艺。
详细介绍了内防腐特点、工装配置和主要工艺原理,通过实际应用该工艺具有巨大的推广应用价值。
关键词:钢管内防腐工艺前言辽河油田已进入中后期开采,需要采取注水、注蒸气、注CO2、注聚合物等一系列措施。
采出的原油含有大量的污水、伴生气、脂肪酸类物质、硫醇类物质、胶质类物质、硫化物、碳酸盐和硫酸盐等。
其特点是富含有机物,化学需氧量高,矿化度高,微生物含量高,细菌大量繁殖,生垢离子如SO42-、Ca2+、HCO3-、Mg2+、Ba2+和悬浮物含量高,管内的这些介质对管线的腐蚀速度影响很大,大幅度缩短管线的使用寿命。
一旦管线腐蚀泄露,会造成巨大的经济损失和严重污染环境的社会影响,甚至造成安全事故。
对管线实施内防腐是延长管线寿命、提高投资效益、降低投资及运行成本,是确保环境和安全生产的有效途径。
1 钢管内壁腐蚀原因1.1化学腐蚀原油污水中氯离子的存在,使碳钢发生点蚀,并在点蚀坑内形成HCl,又加剧了点蚀坑的进一步发展而腐蚀。
1.2. 电化学腐蚀原油污水矿化度高,HCO3-、Cl-、HS2、CO2含量高,天然气中含有HS2等大量腐蚀性介质与钢管接触,钢管中的Fe元素电极电位与腐蚀介质存在高低差距,构成腐蚀电池,产生电化学腐蚀。
1.3 硫酸菌腐蚀采出的原油都在密闭系统中输送,形成缺氧环境。
硫酸盐还原菌(SRB)大量存在于这种缺氧环境,能把原油污水中的SO42-的S还原成S2-而产生H2S,H2S与Fe产生反应生成FeS造成腐蚀。
SRB成群或菌附着在管壁上,它们附着的地方就会出现坑蚀而穿孔,同时H+去极化作用与细菌协作使腐蚀加剧。
2.内腐蚀防护措施为了控制管线内腐蚀,延长使用寿命,针对内腐蚀的特点应采取相应的防护措施。
就管道自身而言,为了减少内腐蚀主要使用两种方法一是采用非金属管道如玻璃钢管道、钢骨架增塑复合管、增强热塑性塑料管等,另一种就是给钢管涂敷防腐涂层阻止管内壁腐蚀。
第一部分:热煨弯管双层熔结环氧粉末外防腐层施工工艺方案一、热煨弯管双层熔结环氧粉末外涂敷生产线技术参数及要求1.1生产线总体技术参数及性能(技术规格)1.1.1适应弯管规格:a. 管径范围:φ114~1420b. 壁厚:6~40mmc. 曲率半径:3.5D~6D1.1.2生产速度:φ457时,0.5 m/min(8小时单班生产55根)1.1.3适用钢管外防腐层:在线涂敷:双层熔结环氧粉末1.1.4生产线全线有功负荷:φ1420时,1500kW(最大有功负荷)1.1.5除锈等级:Sa2.5级40~110μm1.1.6总耗气量:3~6m3/min1.1.8总耗水量:1~2 m3/day1.1.7厂区储管场地面积:(150×250)m21.1.8生产线车间场地面积:(24×120)m21.2生产线工艺执行标准1.2.1钢管质量标准:按项目部要求执行1.2.2涂层质量执行规范:Q/SY GJX 0105—2007西气东输二线管道工程热煨弯管双层熔结环氧粉末外防腐层技术规范。
1.2.3涂层质量执行标准:GB/T8923 《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》。
Q/CNPC 38-2002 《埋地钢制管道双层熔结环氧粉末外涂层技术规范》。
SY/T1038—2007《埋地钢质管道双层熔结环氧粉末外防腐层技术规范》。
1.3生产线工艺流程1.3.1环型弯管传送线除锈段:抛丸除锈(六抛头-直线叶轮)1.3.2环型弯管传送线涂敷段:在线涂敷:热熔结双层环氧粉末防腐层涂敷工艺二、热煨弯管双层熔结环氧粉末2.1生产线主要设备表1 生产线主要设备2.2生产线辅助生产设备表2 生产线辅助生产设备三、热煨弯管双层熔结环氧粉末外涂敷生产线人员配置表3 生产线人员配置。
2006版技术开发<委托)项目开题报告__2018____1__2018__7_中国石油化工集团公司印制编制须知一、申请承担技术开发<委托)项目时,应先向中国石油化工股份有限公司科技开发部<以下简称:科技开发部)申报本开题报告。
二、申报开题者均须同时附送相应资料:1.新技术探索及小试项目须附查新报告、文献调查总结及探索实验情况介绍。
2.中试及工业实验项目均须按研究开发项目管理办法的规定报相应材料。
三、科技开发部根据收到的开题报告及其相应附件进行审议,经审议选定的项目可签订技术开发<委托)合同。
四、本开题报告版本自2006年3月起启用。
五、注意事项:1. 项目名称不得超过20个汉字<一格一字)。
2. 项目负责人应是高级项目师<及相当专业技术职务)以上的专业技术职务人员;一个项目负责人最多可同时负责两个项目,其它项目只能作为项目参与人;一个项目原则上只设一名负责人,特殊情况下可设两名负责人。
3.开题报告经申请单位科技处初审,单位科技负责人审定同意,加盖申请单位<或其科技处)公章后,报科技开发部<一式四份)。
4.本报告纸张规格为A4。
一、国内外现状、发展趋势及开题意义<一)国外相关产业和技术现状、发展趋势熔结环氧粉末防腐技术已有约五十年的历史,最早开发于二十世纪五十年代,六十年代西方发达资本国家已经实现了工业化生产。
但真正应用于油气管道防腐领域,要追溯于二十世纪八十年代,德国曼内斯曼与巴斯夫化学工业公司共同研制出钢管三层PE聚烯烃结构,该结构结合了环氧粉末与聚烯烃双重优点,克服了单一涂层各自存在的缺点。
从而在世界范围内得到全面推广,迄今为止已有十万公里以上的管道使用了熔结环氧粉末,铺设于世界各地。
因为熔结环氧粉末可以实现油气管道内喷涂、油气管道外喷涂及多层结构防腐等用途。
油气管道防腐材料自然地从石油沥青、煤焦油沥青、胶带、液体环氧涂料发展到熔结环氧粉末,其涂装工艺技术从简单的单层喷涂发展成为多层结构防腐。
目前西方国家流行的成型方式为环氧粉末静电与热喷涂,中间粘接剂与外层聚乙烯挤出机热挤出缠绕和挤压包覆成型。
但是此成型技术缺点明显,钢管焊逢导致防腐层厚度变薄,粘接挤与环氧粉末不存在物理渗透,在低温环境下防腐层受外力冲击时,受冲击区可能整体破坏。
即使回避成型技术本身的原因,然而原材料、钢管表面处理、喷涂温度等施工等因素也常常造成防腐结构的失效。
譬如印度某管线,因为原材料采用不当和表面处理质量低劣,管道埋地五年后检验发现防腐层整体从钢管表面轻易取下,钢管表面无环氧涂层粘结,管道遭受严重腐蚀;又譬如挪威某管线,因为熔结环氧粉末底层的涂装温度过低,防腐层和钢管表面的粘结面存在微孔是导致钢管经船运到挪威后经过数月存放,存放期间有部分钢管端面的防腐层就出现了粘接问题。
在钢管进行分割和焊接时,热量的作用导致防腐层整体从管体表面分离,补口涂装时,感应加热同样有上述现象发生。
当去除失去粘结部分的防腐层,竟然找不到粘结完好的部分,事故直接影响了项目的进度,造成严重的经济损失。
从不难看出,熔结环氧粉末结构防腐技术对于涂装工艺本身需要改进,对于施项目序需要规范。
事实上,各国项目技术人员都会根据具体项目技术参数设计最佳涂装工艺。
<二)国内相关产业和技术现状、发展趋势中国熔结环氧粉末技术起步较晚,二十世纪九十年代才开始引进和消化国外先进环氧粉末及工艺设备等技术。
近几年国内才生产管道防腐系列环氧粉末涂料,并在国家许多重点项目上得到应用,取得了明显的经济效益和社会效益,特别是在“西气东输”项目中的应用使国内重防腐粉末涂料有了长足的发展。
在借鉴西方发达国家涂装工艺的基础上,我国在涂装工艺技术上正日益完善。
目前采用环氧粉末涂敷打底,聚乙烯PE及粘剂缠绕或包覆形成的三层PE工艺,是国内外普遍采用的钢管道防腐工艺,也是目前国内西气东输及油田输油、输气所采用的管道防腐工艺,这和国外发达国家的涂装工艺保持了一致性。
另外,我国在行业规范方面也取得长足的进步,早在2005年,我国颁布了行业标准SY/T 0315—2005《埋地管道单层熔结环氧粉末外防腐层技术规范》,规定了控制熔结环氧粉末及涂层的各项技术指标的方法。
这是我国熔结环氧粉末领域取得的主要成就。
事实上,根据施工经验来看,尽管原料各项指标良好,但因为涂装工艺参数控制差,同样会导致最终涂层的质量低劣,所以工艺过程中的检测和控制非常重要。
反过来讲,即便能够准确控制涂装工艺参数,也存因防腐钢管自身的原因,涂装工艺参数也不是固定不变的。
因此,就具体项目而言,可以根据施工管道的特点确定最佳涂装工艺参数。
确定最佳涂装工艺参数的方法可通过实验室全面地、系统地测定不同工艺参数下涂层结构的性能,然后根据性能量值优劣调整工艺参数来实现,这是管道防腐行业技术发展提高的主要趋势。
<三)与中国石化主业发展的关联度该项目是为中石化重点项目日照-仪征原油管道及配套项目项目390kmφ914大管径输油管道测试不同防腐涂层厚度和涂敷温度下,实验室单层熔结环氧粉末防腐涂敷试件的涂层性能;通过实验获得的涂层性能数据,进行比对研究,为确定最佳防腐施工工艺提供依据。
<四)项目的创新性该项目紧密结合日照-仪征原油管道及配套项目项目,针对目前国内原油最大管径—900mm的管道进行防腐涂层实验,大管径管道单根重量较重,运输、施工过程中防腐涂层的保护更困难,涂层本身性能良好尤为重要。
本项目成果可以通过改善熔结环氧粉末涂装工艺参数,提高涂层结构的防腐能力,有效地保证项目的质量,预计把防腐涂层防腐能力在现有基础上有所提高。
另外可以系统地获取国内最大管径-900mm的管道熔结环氧涂料防腐涂层实验第一手数据,完善了熔结环氧涂料应用于超大管径管道技术参数,为我国此领域的防腐技术的发展做成直接贡献。
二、研究开发的目标、内容、技术方法和路线、技术经济指标<一)技术目标<1)涂层厚度分别为450μm、500μm、550μm、600μm,膜厚误差控制范围为±25μm;涂敷温度分别为170℃,190℃,210℃和230℃,温度误差控制范围为±3℃;<2)完成64种试件的48h阴极剥离 (mm>、抗冲击值(-30℃>、24h附着力(级>、耐磨性(落砂法>实验,比较分析实验结果,获得环氧粉末涂层具有最佳性能对应的厚度与温度参数。
<二)技术内容和技术关键<1)技术内容1.研究涂层厚度、温度与涂层性能的关系,优化设计防腐涂层厚度和涂敷温度,测试不同涂层厚度和涂敷温度下实验室单层熔结环氧粉末防腐涂敷试件的涂层性能;2.通过实验获得的涂层性能数据,进行分析比较,获得涂层最佳性能对应的膜厚与涂敷温度,为确定最佳防腐施工工艺提供依据。
<2)技术关键1.涂层厚度的控制与准确测试,这是保证实验室样品厚度参数准确可靠的关键;2.涂敷钢管表面温度均匀性控制,钢管表面均匀性直接影响涂层固化状态,保证钢管表面均匀性是准确表征涂层机械性能的关键。
<三)技术方法、路线及其可行性分析<1)技术方法与技术路线1.技术方法在实验室制备不同温度、不同厚度,固化均匀的钢管熔结环氧粉末涂层,准确测量涂层的48h阴极剥离 (mm>、抗冲击值(-30℃>、24h附着力(级>、耐磨性(落砂法>四个技术参数,通过实验结果的比较分析,确定样品最佳的涂层厚度、涂敷温度及固化时间。
2.技术路线技术路线见下图1:检验方面,本实验室拥有差示扫描量热仪、胶化时间测定仪、标准振动筛、磁性物测量装置等一系列的环氧粉末性能检测设备,可满足环氧粉末各项性能指标的检验;在钢管表面处理和二次污染处理方面,技术人员积累了丰富的经验,可按照标准对钢管表面准确进行处理;在试样制备方面,实验室专门为样品制备配备了喷涂设备、加热装置、样品固化设施等,完全可以制备出高质量的试件;在样品机械性能实验方面,作为兵器非金属材料理化检测中心,具有落锤冲击实验机,落砂耐磨装置,阴极剥离装置等设备,检测设备先进,专业测试人员经验丰富,可以获得科学真实的实验数据。
因此上述技术路线具有可行性。
<四)技术经济指标熔结环氧粉末涂料涂层工艺改进实验项目可为日照-仪征原油管道及配套项目减少环氧粉末涂料损失XX吨,折合人民币XX万元;可降低项目次品率XX%,折合人民币XX万元;可提高项目进度,节余XX天工时,折合人民币XX万元。
总之,此项目大约取得多少万元经济效益。
三、知识产权状况<一)已有知识产权情况<专利号、专利申请号、申请人、专利名称)<二)相关国内外专利检索结果<检索主题词、检索数据库名称、相关专利号、专利申请号、申请人、专利名称)<三)国内外文献查询结果<文献名称、来源、发表人)<四)中国授权或公开的相关专利分析<给出本研究目前是否和国内已公开专利相冲突的分析结论,对有相冲突可能的专利,给出专利号、专利申请号、申请人、专利名称,法律状态、专利权利要求,提出的创新或规避对策)<五)国外公开文献和未在中国申请的相关国外专利分析<概述这些文献和专利的创新和效果,提出本课题予以借鉴、利用的设想)四、市场前景分析<一)国内外市场现状和需求分析自从二十世纪九十年代初,我国推出了熔结防腐系列环氧粉末涂料,到目前为止,国内从事熔结环氧粉末涂料的生产厂家不下百家,熔结环氧涂料的应用也得到了长足进展,并成功运用于各大油田和多条天然气输送管线等国家重点项目,取得了明显的经济效益和社会效益。
中国石油集团公司开展的“西气东输”项目,西起塔里木的轮南油田,东到上海市,全长4212km,管道直径1016mm,其中单粉末涂料用量就有几千吨,这还不包括各支线和城市地下天然气管网用的涂料。
随着我国原油、成品油运输管线的重新布局,熔结环氧涂料的需要量会逐年上升,由此可见,熔结防腐粉末涂料在管道防腐领域具有更加广阔的市场前景。
<二)经济效益和社会效益预测熔结环氧树脂粉末涂料和涂装工艺可以满足原油、成品油输送管道防腐要求,在油气管道防腐领域得到大量的应用,随着我国原油、成品油输送管道重新布局,及西气东输管道的项目进度的推进,熔结环氧防腐涂料在我国油气管道防腐方面将发挥了更加重要的作用,本项目针对于熔结环氧粉末涂层工艺进行改进实验,直接提高了管道环氧涂层的防腐能力,保证了重点项目的质量,会给国家带来直接的经济效益和社会效益。
五、开题条件<一)技术准备日照-仪征原油管道及配套项目一般管道外防腐层采用加强级熔结环氧粉末;定向钻穿越段与石方段管道采用三层PE加强级防腐;少量的架空跨越管道外防腐层采用在熔结环氧粉末外面再缠一层带铝箔冷缠胶带;固定墩处管道在焊接加强筋板后应在防腐厂内做加强级熔结环氧粉末,加强筋板也同时做防腐层,检验合格后再小心运至现场安装。