液体环氧补口技术.docx

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1、1液体环氧补口技术在热固性液体涂料中，液体环氧涂料用于三层聚乙烯管线的防腐补口，具有涂装 过程简单、界面粘结牢固、修补容易、检验结果可靠、材料价格较低、能源消耗 较少、流水作业较快及没有阴极保护电流屏蔽等特点，保证了作业质量并极大地 提高了作业效率，具有较好的市场应用前景。1.1 液体环氧补口涂层结构及其特征液体环氧补口涂层为单层结构。根据钢管防腐级别及用途的差异，补口区涂层厚 度及补口防腐层在管体防腐层上的搭接宽度和厚度应满足表1、2的技术要求。 1扑口防腐层通用厚度要求序号渝展等级厚度蕃注1普通级400满足一般防腐住能饕求的厚度K取值2加演爆700适合于环境腐蚀性严蜜的池段3特帕强级100

2、0适合于穿越段表2朴口防腐J5在管体防腐层上的通用搭接速度和厚度要求序9管总类叔瞥体防窗展类V搭楼宽度/mm格接层偿度,Imi普通段3PE50400FBE 或 LC504002穿越段3PE1001000FBE 或 IX?1001000注，上迩搭接宽度是指朴口防腐层一（与管体防腐揉的搭接宽度.液体环氧补口涂层具有以下突出优点：涂装过程简单。只需要在喷砂和适当预热的基础上刷一层涂料，就能达 到良好的防腐蚀效果，且适合手涂刷流水作业和机械喷涂作业。界面粘接固。液体环氧涂层与钢管表面粘接可以达到15MPa以上，液 体环补口涂层与PE层之间的粘接强度可达到7MPa以上，用刀尖剥离PE层上 的涂层边缘，不

3、出现开裂分离现象。修补容易。只用砂纸先对修补范围进行表面打毛，然后再刷涂一层涂料 即可修补涂层的气孔、厚度不足等缺陷。检验结果可靠。用电火花检漏仪检测漏点并用测厚仪测量厚度，可确定涂 层是否有漏点存在和厚度是否达到要求。材料价格较低。对于相固的补口面积，目前液体环氧涂料的材料费只有热 收缩带的2/3左右。低能耗，消耗燃气量极少，只需用火焰喷枪去除PE层和钢管表面的潮气 即可。快速流水作业。用经过适当培训的5名防腐工组成的涂刷防腐组进行一次小型流水作业，在补口经过表面喷砂处理前提下和每道口刷3遍涂层的要求下, 在40min内可以完成6道口的补口作业，如采用机械喷涂方式可进一步提高施 工效率。无阴

4、极保护电流屏蔽。热收缩带剥离、脱壳后，存在对阴极保护电流屏 蔽的现象，而液体环氧涂层属渗透性材料，对阴极保护电流不产生屏蔽作用。1.2 液体环氧补口施工方法及施工技术指标1）钢管表面预处理。 应进行外观检查，焊缝应处理至无焊瘤、无楞角、无毛刺。钢管表面不能 含有油脂和积垢，否则应采用适当的方法清理于净。对钢管进行表面喷砂除锈，最低要求应达到Sa2,5级，锚纹深度宜在5080m,处理后其表面的灰尘应清除干净。表面预处理合格的钢管应在返锈前或4h内进行涂敷，否则应重新进行预 处理。 施工时，钢管表面温度应高于露点3C以上，空气相对湿度应低于85%O 雨、雪、雾、风沙等气候条件下，应停止露天施工。当

5、管体温度低于15c时， 在涂料涂敷前应对经过喷砂处理的表面进行专门的预热处理，把钢管表面预热到 50c左右。2）PE表面的打毛处理和活化处理。如果对PE表面进行喷砂打毛处理，经过喷砂处理的PE表面应没有大于5嘀的光滑表面，如果对PE表面进行钢丝刷拉毛处理,应采用交又拉毛的方式并使PE表面上的划痕深度在5001000 Um范围内，经过拉毛处理的PE表面应没有大于5mm2的光滑表面；一般情况下，应 用火焰喷枪处理应包括PE倒角在内的整个待涂PE表面，处理时不得使3PE 涂层与钢管表面之间产生分离现象，在火焰处理的同时应清除掉PE倒角内边缘 上和PE层表面上的所有PE毛刺；另外，PE层活化处理可以与

6、钢管表面预热 处理同时进行。PE层活化处理时严禁火焰在停留在某一点，火焰应在PE表面来回移动，火焰应为蓝色火焰，活化处理后的PE表面各点温度应控制在803）涂料配制与涂敷。涂料的配制应在钢管表面预处理达到要求后进行。 防腐层涂敷可选用无气喷涂、刷涂、辐涂和刮涂等方式进行，涂料的配 制必须按照比例进行混配。 当采用无气喷涂时，应根据配比要求，调整喷涂机的输送比例，并加热至60o涂层应保证均匀无漏涂。 当采用刷涂、辐涂和刮涂等方式施工时，在使用前搅拌涂料23min至 混合均匀，涂料混合后，应尽快涂敷，为消除针孔，应采用3次涂装的方法。 当气温较低时，必须采用加热固化的方式确保涂层固化。2液体环氧补

7、口涂层的性能无溶剂环氧涂料通常采用低分子量的改性液态环氧树脂作为主要成份，以便 保证涂料具有较好的施工性能，但是改性液态环氧树脂固化后抗弯曲性能差，因 此需要进行增韧。采用不影响体系玻璃化转变温度且能降低体系黏度的增韧树脂。1）增韧树脂及用量的选择。涂料除要在环境温度下抗1。的弯曲外，还要 将涂层的吸水率控制在0.6%以内。经过试验，从多种增韧树脂中筛选出207作 为增韧树脂，添加树脂用量10%20%。对不同用量的增韧树脂进行弯曲试验，其结果见表3o由表3结果可知，涂层通过1。弯曲试验，添加19%左右的增韧树脂。我3 增幅树脂对涂层胃曲性能的影响序号增韧树聪用*/%1曾试蕤1 57层系裂一-;

8、:;原创超期当一注:粉层厚度7。7。噬壮也卡教同清无水印2）阴极离性能测定。增韧脂的加人量过多会降低固化体系的玻璃化温度，使 得涂层的阴极剥离性能也降低。通过反复试验确定了增韧树脂的用量，保证了涂 料在65（下的阴极剥离满足规范要求。3）干燥时间的调整。涂料中增韧树脂的加入不仅提高了柔韧性，同时降低了 涂料黏度，也延长了涂料的干燥时间，为了提高其反应速度，通过试验，添加固 化剂用量5%15%的促进剂，提高了其反应速度，反应速度见表4。根据表4试 验结果，选择3号用量作为配方中的促进剂用量。表4促进剂的用对干燃速度的影响序号 促进制的用量/%微股时间/minI51202 10903 15454）

9、与PE粘结性能的测定。对PE表面采用喷砂或拉毛处理，喷砂要求铺纹 深度达到70-90um,拉毛划痕深度达到lmmm左右。用火焰或电晕方法对处 理过的表面进行极化处理，将环氧涂料刷涂或喷涂在PE表面，进行粘结测试, 结果达到6MPa以上。5）与钢铁的粘接性能。环氧涂料照质量比mA:mB=100:1820配制，然后涂刷到 砂处后的钢表面，常温干燥7d后进行粘结强度测试，粘结强度达到15MPa以 上，达到了规范要求。6）检测结果。研制的无溶剂环氧涂料送管道科技中心实验室进行检测，结果见表 5所示。从检测结果可以看出，该液体环氧补口涂料部分性能达到或超过了国外 同类产品。*5涂料性畦检测衰序号雷域项目

10、网M缩果国外涂料指标执行标准1但色外晚灰色、平整.有兔平整、有光GB17292m 度408无力孔SY/T03I53结语研制的无溶剂液体环氧涂料和确定的工艺，环氧涂层与PE之间的粘结强度 达到7.5MPa,与钢的粘结力大于17MPa,满足ISO 21809-3石油和天然气工 业管道输送系统中埋藏或浸没管线的外涂层-第3部分:现场补口防腐层中规定 的不低于lOMPa,并且通过长期热水浸泡(3a)试验，涂层外观未发生变化，附 着力W2级，粘结强度未发生明显劣化，达到了国外同类涂料的先进水平。实验 证明，研制的液体环氧补口涂料完全可满足三层聚乙烯补口的要求，可广范应用 于聚乙烯涂层的补口，具有良好的应

11、用前景。新型无溶剂环氧涂料补口技术的应用2020-07-18 11:12无溶剂液体环氧涂料补口是指采用刷涂或无气喷涂，将无溶剂液体环氧涂料涂敷 在补口部位，形成补口防腐层，环氧涂料一般与PE搭接50mm,厚度一般在1.2 1.6 mm。其施工工序为：首先表面处理，达到Sa2.5；然后用塑料膜和胶带将表面处理后 的补口区域密封，密封时须确保密封区域内有一定的空间并确保无漏气处；使用 处理剂处理PE表面，用输气针头在密封膜上开一小孔，注入气体处理剂；待10 分钟后可将密封膜去掉；最后涂装涂料。该补口技术的关键在气体处理，通过对PE层的极化处理，解决了涂层与PE层粘 结力差的问题，目前中石化已制定该

12、技术的企业标准，并已在中石化榆济管线和 广西LNG管线大范围应用。*1检口涂料泊层主要性能指标9HC/J VRi抗冲击通度 科切强度MP/i除联电CR拿 QtnMM*(7V.48h. T 3 V ) nmi耐磨竹 tnM 1X100W5娄3YX7,；d 内揖林五工擢材Z5夕1U充金四化执行业林日ASTMIM51I-O2SYT03iS-2005SY T00I1- 1997(；BTI41O-19K9SY T 0315-2005SY/T 0315-2005I改性环轼液体补口涂料的开发作为新型补结构的防腐补口材料与北京北科 双元涂料科技有限公司合作开发改性环氧液体，卜门 流科.补I1涂料由树脂（基科）

13、和固化剂两部分组成里 科主要由液态双酚环班树相.坏新稀舞剂.改性环氧增 朗剂等扭成固化剂为液态股类固化剂.经过特定工 Z加工生产出底层改性环辄小口涂料（底漆）和面层 动性环氧补口涂料（面谏）.补口涂饵固化时间在25T?条件F.当涂加厚模 为0.7mm时产砧的我干时间小于15mm,实干时间小 干l.5h（固化时间随着膜厚度的增加或环境温度的升岛而芟少.反之剜增加）,当温度为TC时实干时间为 7d要求放Bt 7d后可以獭运.祚口沫科的件能特点N 1）100%固含SI涂料固化 的后涂料体粮没有变化,无溶剂涂料,（2）多V（）C、双 组分可以最低至YCbfl化的液体环依树腼涂料:3 与金属衣面.粉衣坏

14、到树脂涂聚乙烯深层等具有优 务的黏结性能：（I）非常好的耐更舞性能N5）优异的抗 阳极剥离性附和耐酸强砧性能,（6）对煤油.汽油二甲 范等港剂R后良好的化学情性乂7）施工制便.效率高. 不添加任何稀择剂.收性环鼠也”由兵器工业北金属材料理化网测中 心出具检测报告技术指标满足国*相关标准中关于 管道朴口所的烧定（表!）2.1 金属我面处理除铸，底材的除榜可采用，工打算或机械师的 的方法进行.手工打磨要求达到53.0级.机械喷孙 要求达到2.5级,处理后的金国表面租触度须达到 1080ue对于结构件的边你以及焊接堆的处丹 应确保其处理效果达到要求.清理底材，陈情结束后检杳底材表面如果存在 金属毛剌

15、,用建刀将箕处理抻,然后用高压空气或毛刷 等将底材上的灰尘等杂随处理干净.确保无可电水. 尘土、油箱及其他杂质存在于表面.2.2 PE结合表面极化处理3PE管外保护所为聚乙烯层,补口作业时网瑜补 口材料需要与其行格接段,由于费乙馅与各种通用 胶黏剂的黏结强度均较低,因此在涂刷涂料之前必为 时PE结合衣面进行极化处理,以改变PE的衣面性能, 增加两者的黏结性.采用专用气体极化机理时聚乙烯我面进行姓理 （图1L尺寸，用刀在密封膜上开一个与输气皆外径相适应的 通孔，汗孔后用F挤压密丹膜将密封区内的空气挤压 出东.然后将气体输气管插入,缓慢开启气罐耀门密 封g微鼓后立即关闭气的门,然后将输气管取出,同 时缜立即用胶带将通孔封齐（3）去除小口姓理区域密封：专用气体注入lOnun 后将扑口区域上的9!料限去除林进行杂物的清理,读 项操作庖在专用气体注入后48h内完成.图1林口渝日泊居主要性健指标