摘要:對幾種門路防侵蝕涂料的專業尺度進行了解讀和對比,對聚脲和環氧粉末涂層的耐陰極剝離功能進行了呈現和對照,提出了環氧粉末涂層作為底層,聚脲涂料作為面層的新的埋地門路涂層組織,并對這種組織的層間附著力,抗陰極剝離功能進行了實驗,提出了這種新組織在長輸門路上利用的可能性。
要害詞:門路涂料;聚脲涂料;陰極剝離
0·引言
應用埋地門路對油氣物質進行長間隔的輸送被以為是一種經濟可信的運輸方式,它具有汽車、火車、船運等方式不能相比的好處。而為了擔保埋地門路的歷久安全運行,應用涂層與陰極保衛專業對其進行防護是一種必須且可行的計劃。從門路涂層的成長古史來看百家樂切牌,先后經驗過石油瀝青、煤焦油瓷漆、聚乙烯纏帶、熔結環氧粉末FBE和三層聚乙烯PE為主的防腐涂層組織。此中的熔結環氧粉末和三層聚乙烯涂層成為新世紀以來利用最為廣泛的長間隔埋地門路防腐涂層。而我國自西氣東輸工程以來,三層組織漸漸成為長輸門路防腐涂層的首選。
三層聚乙烯的防腐涂層組織是指以熔結環氧粉末作為底層,膠粘劑作為中間層,擠出聚乙烯作為最外層的門路涂層防腐組織。由于這種涂層組織交融了熔結環氧粉末和聚乙烯涂層的好處,因此具有優異的抗沖擊性、電絕緣性、耐候性和抗陰極剝離性。
不過在已往的15年中,發明了三層組織涂層有大面積剝離的現象[1]和補口涂層嚴重剝離而徹底失效的案例,且失效涂層的強電絕緣性屏蔽了門路陰極保衛電流,因此引起了嚴重的門路侵蝕,所以,三層組織還有效嗎?
噴涂聚脲專業起源于1970年的聚氨酯、聚脲彈性體的反映打針成型,后來該項專業與質料被開拓到涂裝領域,應用其剎那固化,快速反映的特色成為一種新型的涂料種類。在防水、防腐、耐磨、海洋及海岸設施、高鐵、地坪等方面得到了廣泛的利用,內地也訂定了相應的如HGT3831—2006噴涂聚脲防護涂料、GBT23446—2009噴涂聚脲防水涂料等產物尺度。而后來顯露的聚天門冬氨酸酯聚脲涂料則在耐候性、附著力方面有了進一步提高,採用期也具有了抉擇的可能性。
聚脲涂料利用在門路上的專業好處重要包含有如下幾方面:
1100固含量,無有機溶劑揮發,相符環保要求;
2快速固化,幾秒膠凝,門路持續噴涂不流淌,合適流水功課線施工;
3可厚涂,涂層致密無接縫,焊縫陰礙水平小;
4力學強度高,搬運、吊裝、運輸、回填過程中不易損傷;
5優異的耐化學品學品性;
6可以低溫固化,施工溫度范圍寬;
7介電強度高;
8可采用同種質料進行現場補口,補口搭接處附著力、密封性好;
9新的聚天門冬氨酸酯聚脲涂料具有可調的固化速度和優異的耐候性;
聚脲是解決之道嗎?
1·現行門路防腐涂層尺度解讀
有關熔結環氧粉末和三層組織門路防腐涂層的尺度有《SYT0315—2005鋼質門路單層熔結環氧粉末外涂層專業規范》,《QCNPC38—2002埋地鋼質門路雙層熔結環氧粉末外涂層專業規范》,《SYT0413—2002埋地鋼質門路聚乙烯防腐層專業尺度》,有關聚脲防護涂層的尺度有《HGT3831—2006噴涂聚脲防護質料》和《QCNPC-GD0273—2006鋼質門路聚脲涂層專業規范》,對門路涂層的總體專業要求。
對這幾個尺度進行對照可見,從涂層採用溫度范圍來看,環氧粉末涂層和聚脲涂層均能在從-30℃或-25℃到100℃范圍內的土壤侵蝕環境中正常採用,而三層組織聚乙烯的防腐涂層最高採用溫度為70℃。從涂層厚度來看,除兩個環氧粉末涂層外,其余3種涂層厚度均在1mm以上,應當被分割為厚涂層的范疇。
門路涂層尺度的通用項目之一為涂層的機器物理功能,即關懷門路建設過程可能會碰到的實質場合,如斟酌長輸門路施工建設過程中門路焊接后吊裝下溝時發作的曲折而依據管徑差異訂定的低溫抗曲折指標項,門路運輸、回填時會造成的衝撞損傷而確認的涂層抗沖擊項、門路穿越時易發作刮擦、磨損而確認的涂層抗劃傷性和耐磨性等。從這些功能來看,不論環氧粉末涂層、三層組織還是聚脲涂料,都具有很好的功能,但按涂層厚度來算的話,三層聚乙烯具有最高的抗沖擊值,而噴涂聚脲防護涂料的147J的最小抗沖擊值也極度優異。
門路涂層的另一通用項目為涂層附著力項,在這一點上,聚脲和三層組織都設立了拉開法附著力項或剝離項,指標值也都不低。由于環氧粉末涂層在常溫干態場合下的附著力優異,正常施工的涂層拉開法附著力根本在10MPa以上,撬剝法附著力測試也很難撬開,因此通例的拉開法、劃格法等附著力項目并沒有表現在尺度中,顯露的是熱水浸泡后的濕附著力。斟酌到埋地門路涂層運行的環境和溫度范圍,這樣的斟酌長短常必須的,因此line 百 家 樂,作為門路聚脲涂層來說,熱水附著力指標應當予以斟酌。
另有,由于長輸門路涂層多和陰極保衛聯用,因此門路涂層指標設計更看重涂層的抗陰極剝離功能,從而建置了短期、中期的抗陰極剝離項目,并斟酌到長輸門路的採用任務溫度從而建置了高溫陰極剝離項目。從指標建置上來看,顯然環氧涂層的抗陰極剝離指標較高,常溫28d陰極剝離最大為85mm,而高溫48h陰極剝離最大為65mm,而比擬于環氧涂層來說,聚脲涂層的指標顯得較為寬松,差別是12mm和15mm。
由于長輸油氣埋地門路均采用陰極保衛專業,因此斟酌陰極保衛的效率和電流需要量而建置了涂層的絕緣強度、體積電阻率等電功能指標項。從這方面來說,幾種涂料都體現出了較好的絕緣強度,都在25MVm以上。作為埋地門路涂料,耐化學品性也是少不了的指標項,幾種涂料耐化學品性也都能令人快意。
從門路防侵蝕質量的統一性來說,補口質料同樣是需求焦點斟酌的內容,補口質料現場施工的輕便水平,質量可信水平也是抉擇防侵蝕質料的主要因素。
2·聚脲門路涂料和環氧門路涂料的實質功能對比
綜上所述,聚脲涂料和環氧粉末涂料,三層聚乙烯組織門路涂料在機器物理功能、電功能、耐化學品性方面分別不大,重要分別有可能顯露在熱水附著力和抗陰極剝離功能方面,因此將粉末環氧涂料和聚天門冬氨酸酯聚脲涂料在300~500μm的涂層厚度下進行了試驗對照,如圖2所示,從圖2中可看出,75℃熱水附著力方面,聚天門冬氨酸酯聚脲涂料也體現出了很好的功能,固然在熱水中涂層體現出了變軟現象,但撬剝法附著力仍然為1級。
而48h陰極剝離指標,兩種涂層分別卻對照顯著,固然聚天門冬氨酸酯聚脲涂料相符聚脲防護涂料抗陰極剝離小于15mm的專業要求,不過109mm的結局比起環氧粉末涂料的34mm顯然有點偏大。
李榮光[2]等人對噴涂聚脲涂層的耐陰極剝離功能進行了研討,探討了聚脲涂料在金屬上的陰極剝離機理,解析了金屬外表、聚脲金屬界面附著力、聚脲涂料配方對聚脲涂層的耐陰極剝離功能的陰礙,文中提供的差異配方的陰極剝離數據為大于等于25mm、20mm和145mm。孫晶[3]等人研制的低溫門路TPUA改性聚脲補口涂料的差異配方的陰極剝離數據差別為大于等于20mm、18mm和41mm。朱杰[4]等人在《剛性聚脲在金屬門路上的利用》一文給出的聚脲涂層陰極剝離數據為5mm。
以上數據均為65℃、48d陰極剝離數據,但在新頒布的《GBT23257—2009埋地鋼質門路聚乙烯防腐層》尺度中,在保存《SYT0413—2002埋地鋼質門路聚乙烯防腐層專業尺度》中的大部門指標要求的同時,提升了環氧粉末底漆65℃、30d陰極剝離小于15mm的指標項,而對于整個防腐層來說,提升了最高採用溫度下30d百 家 樂 賺錢陰極剝離小于15mm的指標項,另有對48h陰極剝離指標也從8mm減低為6mm。在此之后顯露的各門路工程設計規格書中,幾近全體顯露了65℃、30d陰極剝離項目要求。此時,環氧粉末涂層與聚天門冬氨酸酯聚脲涂料的陰極剝離。
粉末涂層的陰極剝離值為118mm,知足尺度要求,而天門冬氨酸酯聚脲涂層的陰極剝離值為207mm,遠遠過份15mm的尺度要求值。噴涂聚脲涂料則未見資料報道。可見,在新尺度下,聚脲涂料的耐高溫歷久陰極剝離指標將成為其成為長輸門路防腐涂料的一大困難。
3·環氧粉末涂料底層+聚脲涂料面層的門路涂層組織
由于三層聚乙烯門路防腐層組織輕易顯露焊縫空鼓或焊縫涂層厚度減薄,擠出聚乙烯層輕易顯露剝離和膠粘劑漏涂,剝離后的涂層會對陰極保衛形成屏蔽,補口質量較難管理等瑕疵,在這種防腐層組織已往大批的利用中顯露一些疑問后,新的涂層體制或解決設法漸漸引起人們的注目和嗜好。如將三層聚乙烯組織中的聚乙烯施工法由擠出法改為聚乙烯粉末噴涂法而形成的高功能復合涂層體制,已在北美一些地域被採用[1]。
而環氧粉末涂料底層上蓋住聚脲涂料面層也不失為一種可能的改進方式,由環氧粉末涂料提供歷久抗陰極剝離功能和附著力,由聚脲涂層提供抗沖擊、抗磨損等百家樂必勝課物理機器保衛。圖5所示為環氧粉末涂料底層上涂覆聚天門冬氨酸酯聚脲涂料的一些功能參數。
由拉開法附著力數據來看,聚脲涂層和環氧粉末具有優異的附著力,拉開法附著力平均值為1552MPa,損壞格式為環氧膠粘劑內聚損壞,說明聚脲涂料和環氧粉末涂料具有優異的層間附著力。從65℃、30d陰極剝離數據來看,這種復合組織也體現出了優異的功能,陰極剝離數據為82mm,知足嚴苛尺度的要求。
從涂層補口質料和專業來看,三層聚乙烯涂層提名環氧底漆外罩輻射交聯聚乙烯熱縮短套帶的三層組織。但由于主管線外層聚乙烯的低極性外表,環氧底漆或熱縮短套帶的熱熔膠對聚乙烯外表的附著力很難讓人快意,這也導致了新管線投運后即發作補口涂層失效的案例。而環氧粉末底層+聚脲面層的這種涂層組織的補口質料可采用環氧粉末或無溶劑環氧+聚脲涂層的組織,補口質料與主體門路雷同,補口搭接處涂層附著力優異,質量較為可信。因此,從這幾方面來看,這種新的涂層組織具有一定的利用遠景。
4·結語
綜上所述,三層聚乙烯門路防腐涂層組織在新世紀的門路建設工程里得到了廣泛的利用,而聚脲涂層也在防腐、防水等領域具有良好的業績,斟酌門路涂料利用的實質場合,交融這兩種涂料的好處,對現有涂層體系顯露的疑問進行改進是一種有益的嘗試和探討。
以氟碳樹脂為重要成膜資源配制而成的氟碳建筑涂料,其耐久性和耐候性在目前所有建筑涂預料到是最好的,故有超耐候性建筑涂料之稱。最早的氟樹脂涂料是美國Dopont公司開闢的聚四氟乙烯樹脂(PTFE)配制的,用于戶外建筑在美國已有25年的實踐證實。日本旭硝子公司于1982年世界上率先開闢勝利溶劑可溶涂料用氟碳樹脂。美國Ato公司比年來又開闢了VFIHFP共聚物。AUSIMOST公司近期開闢了含羥基官能團、可溶解的氟樹脂,可用于建筑質料方面。而具有自乾淨性能(Selfcleaning)的含氟涂料也已開闢勝利,并投入利用階段。
內地如天津、杭州、青島等有關單元也相應開闢了利用于建筑的氟碳樹脂。目前一些民營涂料廠也在開闢氟碳樹脂,不過氟碳漆施工工藝研討滯后,嚴重陰礙了建筑氟碳涂料的成長。本文