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海洋平台管线涂塑工艺研究付正强

来源:http://www.81929.net/article/2020320269.html

    粉末涂料是目前使用最广泛的管道涂装材料,可用于涂装管道的安装接头,或用于非常短的管道分支。钢管涂塑就是将高分子粉末涂料通过一定的工艺手段涂敷于管内外壁而形成均匀的保护涂层。此保护层对管壁本体及管内输送的介质起双重防护作用,即使管体材质不受腐蚀,又保证输送介质的纯度。钢管涂塑的技术核心是将粉末涂料采用何种工艺方法分散到要求涂塑的任何一个平面或曲面。


1、粉末涂料分类
    高分子粉末涂料分热固性与热塑性粉末涂料。应用的粉末涂料一般为环氧粉末涂料(热固性)和聚乙烯粉末涂料(热塑性)。热固性指第一次加热时可以软化流动,加热到一定温度,产生化学反应一交链固化而变硬,这种变化是不可逆的,此后,再次加热时,已不能再变软流动;热固性树脂固化前是线型或带支链的,固化后分子链之间形成化学键,成为三维的网状结构,不仅不能再熔触,在溶剂中也不能溶解。热塑性指加热时变软以至流动,冷却变硬,这种过程是可逆的,可以反复进行;热塑性树脂分子链都是线型或带支链的结构,分子链之间无化学键产生,加热时软化流动.冷却变硬的过程是物理变化。由于品种不同,成型的工艺方法也有区别。

2、施涂方法
    钢管内壁采用粉末涂装,根据钢管的特性,所采用的成型工艺多数为热熔喷涂、流化床浸涂及真空吸涂等工艺。

热熔喷涂法

直管
    将直管预处理后加热到一定温度后置于钢管旋转装置上进行旋转,用专用喷枪将粉末涂料从枪头喷出,在热量和离心力的作用下,粉末粘附于管内壁熔融后形成均匀涂层,经固化后即获得预定的涂层。

弯管
    由于弯管不能象直管那样经本身轴心旋转,故将喷枪体通过软轴进入管体内使枪头旋转,从枪体喷出的粉末在热量和离心力的作用下粘附于弯管内壁,经固化后获得预定的涂层。

流化床浸涂法
    流化床实质上就是特制的供粉装置,底部附有气室,经干燥后的空气通过透气板将装置中的粉末处于“沸腾”状态,工件经加热后进入液态化的沸腾粉末中,辅以翻动或振动后迅速取出,同样经固化后成型。

真空吸涂法
    所谓真空就是将管内形成负压,在离心吸风机作用下,使经预热的管一端供进液态化的粉末,管另一端将多余粉末吸出,留在管内的粉末在热量和紊流的双重作用下被粘附于管内壁经固化后形成预定的涂层。

3、主要工艺流程
    钢管进行内外壁涂塑时,无论采用哪一种施工方法,都必须遵循以下工艺流程:工件一表面处理一预热一涂覆一固化一修补一包装一成品。

表面处理
    钢管管壁防腐涂层的寿命,除了与粉末涂料本身质量有关外,很大程度上取决于涂装前表面处理要求。预处理必须保证管子表面的清洁度和粗糙度。表面处理的要求:①涂敷前先将待涂钢管表面棱角处理成R}2mm的圆角,如法兰上的孔;②法兰与钢管的焊接,应采用双面焊,其内焊缝通过打磨,应能形成半径R } Smm的圆弧过渡;③不同板厚连接处应打磨平滑过渡;④钢管的焊缝表面应进行打磨处理,不允许有气孔、虚焊、焊渣、飞溅物和尖棱;⑤需涂塑的钢管表面应无油脂及其它污染物,可采用化学法或高温法处理;⑥采用喷砂方式进行表面处理,处理后钢管的表面粗糙度为40100m m,除锈等级为Sa2.5级以上。待涂钢管表面处理后,应在8小时内进行涂敷,涂敷前待涂装表面不得出现肉眼可见的锈迹,否则应重新进行表面处理。

预热
    待涂管件采用加热炉预热,加热炉的温度应可控、可调且受热均匀。预热温度根据各粉末涂料生产厂家推荐的温度确定,但不得超过275 0C,预热时若因温度过高或时间过长,而致涂装件表面出现深蓝或深褐色过氧化现象,应重新进行表面处理。

涂覆
    涂覆所用的压缩空气需经冷干机处理,去除压缩空气中的油和水,按2.1所叙方法涂覆。

涂层固化
    涂层的固化是通过基体的余热完成的,不另进行加热固化。

4、涂层修补
    粉末涂层成型后,因意外因素发生涂层损伤或破损,或管道因设计错误需重新改样设计,原有涂层在改制过程中遭破坏(主要是焊接时产生高温所改),不得不对原涂层加以处理,即涂层修补。当涂层受到大面积损坏时,原则上应重新涂塑。即将原有涂层全部清理干净,(通常用高温焚烧去除原涂层)再喷砂,再进行涂塑。当涂层受到局部损伤,或涂塑管在安装后很难移位,就必须进行现场修补[z]。

修补表面处理
    具体步骤:①用风动砂轮将切割、焊接后形成的尖锐棱角打磨成光滑过渡;②将焊渣、飞溅物清除出管道内壁;③用砂纸或风动砂轮将损坏区域打磨至金属表面裸露,并将残留物清除出管外;④用稀料将待补处擦洗干净。

现场修补
    现场修补有环氧涂层修补法和聚乙烯涂层修补法两种。

环氧涂层修补法:
    取环氧树脂100,固化剂15,环氧粉末少许(应按照厂家说明书中的要求进行调配),相互搅拌均匀后,将原涂层破损处敷以此修补胶,经4小时后自然固化过程。

聚乙烯涂层修补法
    聚乙烯涂层修补法又可分为粉末修补和涂膜修补。①粉末修补:将损伤处清理干净后,同类型的聚乙烯粉末置于修补处,用加热器加温,待粉末熔融后便成型;②涂膜修补:用同型号的聚乙烯粉末先制成条状涂膜,再用加热器具将待修处漆膜和条状涂膜同时加热,待二层同时熔融成为一体后即修理完毕。

5、涂层检测5. 1外观检查
    涂层应致密、平整、光滑、允许有轻微橘皮状,涂层不允许存在漏涂点。

涂层厚度
    涂层厚度值用磁性测厚仪或超声波测厚仪测量。环氧粉末涂层厚度应符合下列要求:内壁涂层一般厚度范围为250一500 } m,推荐厚度范围为300一


    涂塑后的产品不得进行任何可能导致涂塑层损坏的加工。检验合格的涂塑钢管应有明显标志,以避免后续施工破坏。涂塑钢管及管件的端口,应有可靠的封口及牢固的包装。涂塑钢管及管件外露涂层部分,应采用软质材料全面封闭包装(建议用三防布或3mm橡胶皮包扎),以避免运输过程中碰撞。涂塑钢管及管件使用前应保管好,避免曝晒、雨淋、靠近火源。