第八章 熔结环氧粉末防腐层
第一节 概述
环氧粉末防腐层是六十年代新出现的防腐层, 它是通过静电喷涂的
方法,将粉末喷涂到经预处理并已预热的管体表面,在管体表面发生固化
反应, 形成一层致密的防腐层。该防腐层耐腐蚀性好,对环境污染小,具
有如下特点:
1.与管体粘着力大;
2.抗冲击性、韧性、耐温性好;
3.防水性、电绝缘性好;
4.还没有长期使用性能报告;
5.成本高。
粉末涂层在国内的应用日趋广泛,到目前为止,所有采用定向钻施工
的河流穿越几乎全部采用粉末涂层。
由于粉末涂层对生产技术要求高, 设备也较复杂,加上补口困难,因
此,目前还不会大面积推广应用。
第二节 粉末涂料的要求
1.环氧粉末应符合以下要求
环氧粉末必须密封防潮,标注清楚,可按Q/GD0151《熔结环氧覆盖层
试验方法》制备试件进行检验。
`@T`` 二熔结环氧外覆盖层结构
埋地钢质管道熔结环氧涂层厚度可按下表选取:
──────────────────────────
普通级 最小厚度 300μm 参考厚度 300～400μm
加厚级 最小厚度 400μm 参考厚度 300～500μm
──────────────────────────
第三节 粉末涂层涂敷工艺
一.钢管预处理
1.钢管外表面在涂敷前必须除净油脂。
2.对钢管焊缝,应消除焊缝两侧存在的尖角,凹陷,使之光滑平整。
3. 应用喷(抛)丸或喷砂进行表面处理。在处理前,管子必须预热除
去水分。 在喷(抛)射处理和检查期间,管子表面温度应在露点以上3℃,
但低于150℃。
4.管子外表面处理质量必须达到GB 8923的Sa2.5级(近白级)并保持
到涂层涂敷时。表面锚纹深度应在40～100μm范围内。
5.残余的锈粉及灰尘,必须从管子表面清除干净。
6. 在表面清理后,必须目视检查管子的表面疵点和在覆盖层内可能
引起针孔的表面缺陷,只要不少于设计规定的最小壁厚,应用砂轮磨削消
除。对表面有缺陷的管子必须进行修补或晚剔除。
二.涂敷和固化温度
钢管外覆盖层的涂敷和固化温度, 由防腐厂依据粉末生产厂的推荐
值通过试喷涂确定,但不应超过275℃。涂敷已淬冷的时间间隔必须确保
覆盖层充分固化。
三.端部裸露宽度
管子两端不涂敷盖层的裸露宽度一般为50±5mm。 若用户另有要求
时, 可自行规定。为此,作业线涂敷工序可概括为:除锈--打磨--加热--
施粉--固化--冷却(有水冷和风冷两种)
第四节 覆盖层质量检验
一.整体检验
1.外观,用目测逐根检查。覆盖层表面应平整,不起皱皮,无豉泡,鱼
眼或流柱等缺陷。
2.厚度
(1)用校准过的覆盖层厚度测量仪,沿每根管子轴向在任意三处彼此
相距不小于2m的位置上进行测量,要求最薄点不小于本标准最小厚度。
(2)对连续生产的防腐作业线,每10根管检查一根。若不合格加倍抽
查。其中仍有不合格进对该10根管逐根检查。
3.针孔检查
(1)用电火花检漏仪对每根管子的整个覆盖层表面进行检查。 检漏
电压不小于5V/μm(设计厚度)。
(2)检漏检查应在覆盖层温度低于100℃时进行。
(3)直径325mm及以下管、每1m有一个针孔,直径377mm及以上管、每
0.7`m+2!`有一个针孔,应按第五节覆盖层局部修补中的第一条内容进行修
补。
(3)直径325mm及以下管、每1m有一个针孔,直径377mm及以上管、每
0.7`m+2!`有一个针孔,应按第五节的内容进行复涂。
二.管段检验
1.管段试件制备
(1)管段长500mm,在距管端至少300mm处截取。
(2)管段试件尺寸应符合表3的要求。
管段试件规格 表3
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┃序号│ 项 目 │ 试 件 尺 寸 │数量┃
┠──┼────┼────────────┼─┨
┃ 1 │ 附着力 │ 100mm(轴向)×100mm(周向) │ 3 ┃
┃ 2 │ 抗弯曲 │ 300mm(轴向)×30mm(周向) │ 5 ┃
┃ 3 │ 抗冲击 │ 350mm(轴向)×170mm(周向) │ 5 ┃
┃ 4 │ 耐磨性 │ 120mm(轴向)×120mm(周向) │ 2 ┃
┃ 5 │阴极剥离│ 150mm(轴向)×150mm(周向) │ 2 ┃
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注:厚度为管线壁厚。
三.管段安装前的检验
在正常生产前,按调整好的工艺参数喷涂试验管,并按上述管段试件
制备规定截取管段,制成试片。检验项目及质量评定应符合表4的要求。
管段试件质量评定指标 表4
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┃序号│ 项 目 │ 质量评定指标 │ 试验方法 ┃
┠──┼──────────┼───────┼─────┨
┃ 1 │ 固化百分率 │ ≥95％│ ┃
┃ 2 │ 附 着 力 │ 1～2级│ ┃
┃ 3 │ 抗弯曲(室温,4°) │ 1～2级 │Q/GD 0151 ┃
┃ 4 │ 抗冲击(落锤法) │ ≥8J │ ┃
┃ 5 │ 耐磨性(落砂法) │ ≥3L/μm │ ┃
┃ 6 │ 阴极剥离(65℃,48h) │ 剥离距离≤8mm│ ┃
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四.管线投产后抽检
1.投产后500m、5000m及10000m处截取管段,以后每10000m截取一次。
将管段按管段试件制备规定制成试片。检验项目为表-5-2第1、2、3、4、
6项。
2. 检验结果未达到质量评定指标时,从此次抽样之前次抽样之间所
生产的钢管覆盖层均视为不合格产品。
第五节 覆盖层局部修补,复涂和剥离重涂,并作标记
一.在检查中覆盖层出现本章第五节针孔检查(3)条中的针孔或面积
小于250cm2 的损坏时,允许进行局部修补;对覆盖层出现第五节针孔
检查 (4)条中的针孔或厚度未达到要求的防腐管,允许进行复涂;对不符
合本章第五节投产后抽检中任一项要求的防腐管, 应视为不合格品或将
覆盖层剥离后重涂。
二.局部修补
1.对针孔或局部损伤处必须清除所有油污、铁锈、其它杂质及松动
的覆盖层,将该区域打磨成精糙面,并用清洁干燥柔软的布或刷子把灰尘
清除干净。
2.对针孔或局部损伤处,用双组分液体环氧树脂涂料进行修补,修补
涂料的性能应符合附录A的要求。
3. 修补区的厚度应为原覆盖层的1.5倍,与原覆盖层搭接15mm,固化
后用电火花检漏仪检查。 1.b2000V直流电压对每根管覆盖层进行检查,
若出现击穿现象,应进行修补。
三.复涂
1. 复涂操作必须用原来的熔结环氧粉末,按本章第四节钢管表面处
理1.3.5条及涂敷,固化温度的规定进行。
2.复涂后的覆盖层,按本章第五节整体检验的内容进行检查,如仍不
符合要求,要重涂处理。
四.重涂
1.加热管子,使覆盖层软化后全部清除。加热温度不得超过275℃。
2. 重涂操作按本章第四节二、三、四条的规定进行,按第五节一条
的规定检验覆盖层质量。
五.作标记
防腐厂在钢管作业线涂敷完毕后,要进行质量检测,在质量合格的防
腐管适当位置应用油漆标作下列标记:
(1)防腐厂名称。
(2)钢管材质,管径,壁厚,长度,熔结环氧粉末牌号,覆盖层等级。
(3)覆盖层涂敷日期。
(4)用户要求作的补充标记。
第六节 运输和储存
1. 防腐管质量检验合格后,应套上最小宽度为100mm,最小厚芳10mm
的橡胶垫圈或能起同等作用软质隔离垫。 长度大于6m的钢管,加垫圈数
不少于3个,两端垫圈距管端应不大于0.5m。
2.防腐管的装卸和运输,应符合SYJ 4001第5章的规定。
3. 防腐管在堆放时必须用最小宽度150mm的垫木或能起相同作用的
软质隔垫与地面隔开,垫木间距4m。防腐管堆放层数应符合表5要求。
4.防腐管露天堆放时间超过两个月,应加盖防晒物,避免熔结环氧粉
末外覆盖层因阳光曝晒加速老化。
第八节 安装前覆盖层的检查和修补
一.防腐管在贮存,运输,装卸过程中不可避免地要造成机械损伤,为
此在安装前必须对防腐管进行检查和修补, 其具体内容应按下述规定进
行检查和修补。
1.管体覆盖层在安装前应进行损伤检查。 使用电火花检漏仪, 以
2000V直流电压对每根管子覆盖层擦伤处进行检查, 若出现击穿现象,应
进行修补。
2.覆盖层针孔和局部损伤修补方法
(1)修补时,将针孔和损伤处除去油污,用锉或砂轮机磨出金属本体。
损伤处周围15mm需轻微打毛,除去灰尘,水分。
(2)按产品使用说明的比例调配液体环氧树脂双组分涂料补涂,修补
处厚度应为原覆盖层的1.5倍。
(3)使用电火花检漏仪,以2000V直流电压检查,不合格处重新修补。
二.管线安装
1.管线安装时,应使用不损坏覆盖层的专用吊具,应用软垫将管体垫
离地面。
2.焊接时应用厚石棉布遮盖管端覆盖层,防止焊接飞溅烧伤覆盖层。
3. 应在管线焊接完毕、焊口质量检查合格后,在水压试验前安排现
场补口工序。
第八节 现场补口
1.现场补口采用与管体相同的环氧粉末进行热喷涂。必须在水压试
验前进行,以免因管内存水无法加热到喷涂固化温度。
2. 补口区域钢管表面在喷涂前必须进行抛(喷)射除锈,表面质量应
达到GB 8923的Sa2.5级。采用样块比较法检查,达不到此质量标准,应重
新抛(喷)射处理,处理后表面不允许有油污。
3.抛(喷)射除锈后要清除补口处的灰尘和水分,并进行修整,将焊接
飞溅形成的尖点修平,将管端覆盖层补口搭接处15mm内打毛。
4.补口喷涂工艺参数确定
(1)在补口施工开始前,应用拟定的喷涂工艺,在试验管段上进行补
口试喷涂,直至覆盖层质量符合Q/GD 0150第6.1条和表6.2.2的要求。
对直径273mm及以上管线的补口施工,用与施工管线同规格的短管为
喷涂试验管段。加工出的试件尺寸及数量如表7.4.1(厚度为管线壁厚)。
对直径219mm及以下管线的补口施工, 用直径273mm的短管为喷涂试
验管段,并加工出上述规格的试件,但厚度应与施工管线相同。也可由施
工和管线使用部门协商确定试件制样办法。
(2)对每天补口施工的头一道口,喷涂后应进行现场附着力检验。方
法是:喷涂后等管体降至环境温度,用刀尖沿管轴线方向在覆盖层上刻划
两条相距10mm的平行线,再刻划两条相距10 mm并与前两条线相交30°的
平行线,形成一个平行四边形。要求各条刻线必须划透覆盖层。然后,用
试验管段试件规格 表7.4.1
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┃序号│ 项 目 │ 试 件 尺 寸 │数量┃
┠──┼────┼─────────────┼──┨
┃ 1 │ 附着力 │ 100mm(轴向)×100mm(周向) │ 3片 ┃
┃ 2 │ 抗弯曲 │ 300mm(轴向)×30mm(周向) │ 5片 ┃
┃ 3 │ 抗冲击 │ 350mm(轴向)×170mm(周向) │ 5片 ┃
┃ 4 │ 耐磨性 │ 120mm(轴向)×120mm(周向) │ 2片 ┃
┃ 5 │绝缘电阻│ 350mm(轴向)×170mm(周向) │ 2片 ┃
┃ 6 │阴极剥离│ 150mm(轴向)×150mm(周向) │ 2片 ┃
┗━┷━━━━┷━━━━━━━━━━━━━┷━━ ┛
刀尖在平行四边形各内角插入覆盖层下面, 用水平推力。如成较大片块
状剥离,应调整喷涂参数,直至达到挑剥时成小碎块状剥离为止。
5.喷涂补口。采用感应式加热器将补口处管体加热到选定的加热温
度, 加热区允许温度差±5℃,然后进行喷涂。要求喷涂厚度与管体覆盖
层平均厚度相同,并与管体覆盖层搭边不小于25mm。
6.补口后,对每道口都进行外观、厚度、针孔检测,并作记录。
(1)外观检测
目测,覆盖层应外观平整光滑,不得有明显流淌。
(2)厚度检测
用涂层测厚仪绕焊口两侧补口区上、 下、左、右位置共8点进行厚
度测量。其最小厚度不得小于管体覆盖层最小厚度。如小面积厚度不够,
可打毛后进行涂料修补;超过1/3,应重新喷涂。
(3)针孔检测
用电火花检漏仪,以2000V直汉电压检测。如有针孔,应按本标准5.2、
5.3条进行修补。
第九节 下沟,回填
1.补口全部验收合格后,在管线下沟前,要用电火花检漏仪,以2000V
直流电压对全线再次进行检查。如有损伤处应按本章第八节覆盖层针孔
和局部损伤修补方法的要求进行修补,合格后方可回填。
2.回填应按SYJ 4001第九章进行。