閥門及管件SEBF環氧粉末熱噴涂技術

                     上海申弘閥門有限公司 

摘要：本文中科院腐蝕與防護研究所開發的*熔融結合環氧(SEBF)粉末涂料是一種用于鋼鐵重防腐的單組分、不含溶劑、熔融結合成膜的熱固型粉末涂料，其抗化學腐蝕性、粘結強度、抗水性、抗陰極剝離性和柔韌性與國內同類粉末相比均居*。上海申弘閥門有限公司主營閥門有：截止閥,電動截止閥,氣動截止閥,電動蝶閥,氣動蝶閥,電動球閥,氣動球閥,電動閘閥,氣動閘閥,電動調節閥,氣動調節閥，減壓閥。水力控制閥、真空閥門、襯膠閥門、襯氟閥門。對SEBF粉末涂層和國內同類涂層的性能進行了比較，介紹了SEBF粉末的特點、噴涂工藝以及應用狀況。

    、在設計和施工中，一定要真正理解供熱管道直埋敷設方式分為有補償直埋敷設及無補償直埋敷設兩種方式，確實掌握兩種方式各自的工作原理，特點及其應用場合，以便在設計上合理選用，施工上安全、可靠、經濟。

1 首先要掌握概念：有補償直埋敷設方式，是通過管線自然補償和補償器(如方形和波紋管補償器)來解決管道熱伸長量的，從而使熱應力為zui小；無補償直埋敷設，簡單地說就是管道在受熱時沒有任何補償措施，而是靠管材本身強度來吸收熱應力。
2 無補償敷設方式的基本原理：在安裝管道時，首先給管道加熱到一定溫度，然后將管道焊接固定，當管道恢復到安裝溫度時(溫度降低)，管道預先承受了一定的拉應力。當管道通熱工作時，隨著溫度的升高，管道應力為零，當繼續升溫時，管道的壓應力增加，當溫度升到工作溫度時，管道的壓應力(熱應力)仍小于許用應力。這樣，管道可以不用補償裝置而正常工作了。這種無補償方式應用第四強度理論，施工時需要對管道預熱，施工比較麻煩，但國內外已有大量工程實踐，理論計算可靠，能確保安全。另一種無補償方式是近幾年由中國北京煤氣熱力設計院提出的計算方法和應力分類采用安定性分析，應用第三強度理論。這種方式充分發揮鋼材塑性潛力，施工方便，無需預熱。
3 兩種敷設埋設深度考慮不同因素。

    高性能熔融結合環氧粉末涂料涂裝技術早在六十年代國外已開發成功，并開始用于管道及設備和其它物件的涂裝，至今已有四十多年的歷史。由于制粉技術和設備的改進，尤其是其性能價格比體現了較大的*性，在八十年代初有較高速的發展，據美國3M公司公布的資料介紹，該公司已累計涂裝64500公里的管道，并取得顯著的效益。九二年防腐雜志評價，該涂裝方法與其它涂層(環氧煤瀝青、煤焦油瀝青、聚乙烯等)相比是應用效果，是用戶優先選擇有發展前途的涂裝方法。又因粉末涂料是以空氣為介質，不含有機溶劑，隨著國家對涂料中揮發性有機化合物(VOC，Volatile

    OrganicCompounds)含量的控制，粉末涂裝技術必將越來越受到人們的重視。

    1·SEBF粉末涂料的特點和性能

    1.1SEBF粉末涂料的特點

    ⑴化學性能穩定，耐酸、堿、鹽及污水腐蝕。

    ⑵耐磨擦性能好，比鑄鐵耐磨性高五倍。

    ⑶耐沖擊強度高，受12J沖擊無脫層、裂紋及損傷。

    ⑷附著力強，將φ30mm兩圓柱用該涂料粘合，可承受5噸以上拉力。

    ⑸涂層厚度可按設計要求在0.03～3mm之間調整。

    ⑹使用壽命可達30年。

    ⑺長期使用溫度可達80℃。

    ⑻涂層無毒、無害、無污染，符合環保要求。

    1.2SEBF涂層理化性能

    SEBF涂層理化性能指標見表1和表2。

表

表

    2·SEBF粉末熱噴涂原理及工藝

    2.1噴涂原理

    SEBF粉末是熱固性環氧粉末涂料，因此涂裝時要經歷兩個過程：一是要求粉末能熔融結合到工件表面上，該過程靠工件先預熱，使粉末噴射到工件表面時，粉末能熔化結合在工件表面上；二是粉末熔融在工件表面后，要求涂層內發生樹脂的固化反應，這靠被涂工件再次加熱到規定的固化溫度，在這個溫度下，環氧樹脂內的高分子發生交聯固化過程形成網絡結構，使涂層達到要求的性能。

    2.2噴涂工藝

    2.2.1工件表面預處理

    這是涂裝成敗的關鍵因素之一，如果工件待噴涂表面帶有水分、油脂、污垢或灰塵，粉末涂料與基體表面之間就會有一層隔膜，不能很好的互相嵌合，如果表面光滑，粉末只是虛浮地沉積，就會隨著涂層的逐漸增厚而脫落，所以為保證涂層與工件的結合強度，要求工件表面必須無油、無水、無銹、無污且具有一定的光潔度、粗糙度和活化度。本工藝采用噴砂法進行處理，噴砂后用凈化風吹凈基體表面附著的砂粒灰塵，清潔度達Sa2.5級，粗糙度達80～100μm。工件表面經噴砂處理后，由于停留時間過長或其它原因致使基體表面明顯變質時，應重新進行噴砂處理；工件表面經噴砂處理后，應盡快入加熱爐加熱，其間隔時間越短越好，一般不超過4小時。

    2.2.2工件預熱

    預熱溫度為230℃～270℃，預熱時間為20～30min。

    2.2.3粉末噴涂

    工件預熱出爐后，法蘭端面采用靜電槍，管內表面采用摩擦槍噴涂SEBF粉末，按照噴粉參數確定噴槍來回行走次數，噴涂時環境大氣溫度要高于5℃。噴涂設備示意圖見圖1。

    圖1噴涂機組示意圖

圖

    2.2.4涂層固化

    粉末噴完后，工件再次入爐固化。粉末被吸附在管壁后，要有充分的熔解、流平和固化過程，固化溫度越高，涂層成膜的時間就越短，為了使涂層均勻、完整、無針孔，固化溫度是關鍵參數。如果固化溫度太高，會浪費能源，固化溫度太低，涂層的流平性和耐熱性就會差。因此，固化溫度必須進行可靠的操作和控制，固化溫度為250℃±10℃，固化時間20min。

    3·應用情況

    自1995年以來，SEBF粉末噴涂管在大慶地區酸、堿、鹽管線和輸水輸油管線的防腐上得到了廣泛的應用，已累計涂裝管線215公里，管件10000多件。2011年8月我們分別對2005至2010年之間投用的化工廠設備及脫鹽水管線、熱電廠硫酸管線、水汽廠化工污水管線、喇嘛甸化工廠鹽酸管線進行拆管檢查，發現經過五年的使用，管內涂層表面略有粗糙，但涂層無脫層、裂紋、變色、溶解等現象，使用效果非常好。

    結語

    SEBF粉末涂料的使用情況表明了它優良的防腐及物理力學性能，隨著化工設備及管道建設工程輸送介質的多樣化，它必將得到更廣泛的應用。

    同溶劑型防腐涂料相比，粉末涂料不含有機溶劑，消除了溶劑的損耗，同時減少了對環境的污染，也減少了對人體的毒害，而且也不會發生有機溶劑燃爆危險。
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