環(huán)氧粉末防腐涂層厚度、溫度與性能關(guān)系的試驗(yàn)研究

劉紅偉1，鄭中勝

（1.中國(guó)石化管道儲(chǔ)運(yùn)公司華東管道設(shè)計(jì)研究院，江蘇徐州 221008；2.河北昊天管業(yè)股份有限公司，河北鹽山 061300）

0 引言

日照—儀征原油管道外防腐層主要采用加強(qiáng)級(jí)熔結(jié)環(huán)氧粉末，為了更好地控制該工程環(huán)氧粉末的施工參數(shù)，開(kāi)展了環(huán)氧粉末涂層厚度、固化溫度與涂層性能的關(guān)系研究。

1 試驗(yàn)過(guò)程

1.1 試驗(yàn)設(shè)備

試驗(yàn)需要的測(cè)量?jī)x器包括：差示掃描量熱儀、磁性物測(cè)量?jī)x、標(biāo)準(zhǔn)篩、膠化時(shí)間測(cè)量?jī)x、固化箱、涂料噴涂裝置、落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)、落砂耐磨裝置、陰極剝離裝置、電火花檢漏儀、高低溫試驗(yàn)箱等。

1.2 技術(shù)路線

技術(shù)路線見(jiàn)圖1。

圖1 試驗(yàn)技術(shù)路線示意

1.3 試驗(yàn)過(guò)程

首先， 在試驗(yàn)室按 （450±50）μm、 （500±50） μm、 （550±50） μm、 （600±50） μm 共 4個(gè)涂層厚度以及 （170±3）℃、 （190±3）℃、（210±3）℃和 （230±3）℃共4個(gè)涂敷溫度的參數(shù)組合，準(zhǔn)備了16組涂敷試件；然后，對(duì)以上16組試件進(jìn)行涂層質(zhì)量檢測(cè)，檢測(cè)指標(biāo)包括：48 h陰極剝離、抗沖擊值 （-30℃）、24 h附著力、耐磨性 （落砂法）。

1.4 試驗(yàn)結(jié)果

1.4.1 陰極剝離試驗(yàn) （見(jiàn)表1）

表1 48 h陰極剝離試驗(yàn)結(jié)果/mm

從表1中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，隨著溫度的提高和厚度的增加，抗陰極剝離能力均增強(qiáng)。但溫度為210、230℃，厚度為550、600 μm時(shí)，性能基本相當(dāng)。

1.4.2 抗沖擊試驗(yàn) （見(jiàn)表2）

表2 抗沖擊值結(jié)果/J

從表2中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，厚度對(duì)抗沖擊值的影響無(wú)規(guī)律，而隨著溫度的提高抗沖擊值具有下降的趨勢(shì)，在230℃時(shí)抗沖擊值明顯低于其他溫度。

1.4.3 附著力測(cè)試 （見(jiàn)表3）

表3 24 h附著力測(cè)試結(jié)果/級(jí)

從表3中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，厚度對(duì)附著力基本無(wú)影響，但溫度對(duì)附著力的影響較大，溫度在170、190℃時(shí)附著力較差，達(dá)不到3級(jí) （SY/T 0315-2005基本要求），溫度在210、230℃時(shí)附著力水平基本相當(dāng)。

1.4.4 耐磨性 （落砂法）測(cè)試 （見(jiàn)表4）

表4 耐磨性 （落砂法）測(cè)試結(jié)果/（L/μm）

從表4中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，厚度對(duì)耐磨性影響不大，而隨著溫度的提高，耐磨性具有上升的趨勢(shì)，但溫度在210、230℃時(shí)，耐磨性數(shù)據(jù)基本相當(dāng)。

2 結(jié)論及應(yīng)用

根據(jù)SY/T 0315-2005中表4的驗(yàn)收指標(biāo)，從上述試驗(yàn)結(jié)果可知，溫度在170、190℃時(shí)24 h附著力 （級(jí)）達(dá)不到指標(biāo)要求。溫度在210、230℃時(shí)，其他性能基本相當(dāng)，抗沖擊值在230℃時(shí)小于210℃時(shí)的結(jié)果。因此，選擇溫度210℃左右較好。厚度對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)有影響，但溫度在210℃時(shí)，厚度對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)影響不大，厚度在550、600μm時(shí)性能相當(dāng)，因此選擇厚度550 μm左右。

把上述研究結(jié)果應(yīng)用于日照—儀征原油管道防腐涂層施工工藝的控制中，取得了以下效果：對(duì)日照—儀征原油管道全線進(jìn)行了下溝后防腐層破損點(diǎn)的檢測(cè)，共檢測(cè)線路380km（線路總長(zhǎng)390 km，采用D 914 mm的埋弧焊鋼管），發(fā)現(xiàn)防腐層破損點(diǎn)984個(gè)，平均每千米2.6個(gè)，由此可見(jiàn)，控制效果良好。

[1]Popovoci V.Update on the development of international standards[J].Pipeline Gas Journal,2010,237（8）:70-73.

[2]Thomas C.Covering the world’s pipeline-inside and out[J].World Pipeline,2010,10（11）：26-32.

[3]Palazzetti R.A coating innovation[J].World Pipeline,2011,11（1）：59-63.

[4]SY/T0315-2005，鋼質(zhì)管道單層熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層技術(shù)規(guī)范［S］.

[5]王建國(guó)，趙敏剛.鋼質(zhì)管道單層熔結(jié)環(huán)氧粉未涂層工廠化生產(chǎn)質(zhì)量控制[J].石油工程建設(shè)，2002，28（6）：38-40.