X80鋼級直縫管用低溫固化熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料

　　文/賴廣森　

項目研發(fā)背景

　　西氣東輸二線管道工程是舉世矚目的國際重大工程，西起新疆霍爾果斯東到廣州，是中國清潔能源的主動脈，管徑Φ1219，干線工程全程4900KM。設計技術(shù)采用當今世界最先進的工藝材料，在山區(qū)和地震斷裂帶采用大應變設計技術(shù)，鋼管采用X80高強度鋼級直縫管，防腐涂層采用3P巨防腐結(jié)構(gòu)，但基于應變設計的X80鋼級直縫管在防腐涂敷過程中熱處理溫度不能超過200℃（通常管道涂敷溫度一般210~230℃左右），因此需要開發(fā)出適應低溫涂敷的環(huán)氧粉末，西氣東輸二線管道工程項目經(jīng)理部在2006年底向國內(nèi)外著名的環(huán)氧粉末供應商發(fā)出研發(fā)要求，并要求所研發(fā)的低溫固化環(huán)氧粉末必須滿足西氣東輸二線項目設計要求：Q/SY GJX0106-2008《西氣東輸二線管道工程鋼質(zhì)管道三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層技術(shù)規(guī)范》。

　　管道防腐用低溫固化熔結(jié)環(huán)氧涂料為國內(nèi)首次提出，一般管道防腐用的環(huán)氧粉末都無法解決在<200℃涂敷工藝條件下，涂層的陰極剝離（30d，65℃，-1.5V條件下）直徑≤20mm。

　　X80高強度鋼級直縫管用低溫固化熔結(jié)環(huán)氧粉末由西氣東輸二線管道項目部首次提出，此前，國外雖然有同類技術(shù)的研究介紹，但未見其工業(yè)應用的報道。

　　為此，北京碧海舟防腐技術(shù)研究院提出了“X80鋼級直縫管用低溫固化熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料”項目，本項目為北京碧海舟工業(yè)股份有限公司2007~2009年度重點科技攻關(guān)項目。其成果由中國石油集團工程技術(shù)研究院測試評定合格后，再經(jīng)西氣東輸二線管道工程項目經(jīng)理部進行現(xiàn)場應用工藝評定，滿足Q/SY GJXOl06-2008《西氣東輸二線管道工程鋼質(zhì)管道三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層技術(shù)規(guī)范》要求的產(chǎn)品獲得準入資格并參與項目招投標。

　　北京碧海舟工業(yè)股份有限公司是國內(nèi)外第一家生產(chǎn)出滿足西氣東輸二線項目設計要求的低溫固化環(huán)氧粉末涂料，并且成功實現(xiàn)了工業(yè)化應用。

　　本項目于2011年1月11日通過了中國腐蝕防護學會的技術(shù)成果鑒定，以李鶴林院士為主任的成果鑒定委員會認為：本項目取得的技術(shù)成果達到了國際先進水平。

技術(shù)原理及創(chuàng)新點

　　FBE-|||-180系列低溫固化熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料是專門為基于應變設計的X80鋼級直縫管防腐而設計的，它是一種固體的，多成分樹脂體。FBE-|||-180系列低溫固化熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料曲改性環(huán)氧樹脂、高活性固化劑、防腐顏料、固化促進劑、流動調(diào)節(jié)劑等組成。對該產(chǎn)品使用的每一種原材料都必須進行嚴格的精選，以保證產(chǎn)品能夠有持續(xù)穩(wěn)定的性能，能夠滿足基于應變設計的X80鋼級直縫管防腐的各項技術(shù)指標要求，同時產(chǎn)品要求系列化，能生產(chǎn)各種不同膠化時間和固化時間的涂料晶種，以滿足各種涂敷施工工廠的不同的操作工藝，方便防腐廠順利生產(chǎn)，以減少防腐廠因工藝調(diào)整而造成的停工時間，提高生產(chǎn)效率。

　　綜上所述，本項目采用了多種技術(shù)手段，提高產(chǎn)品的性能，其創(chuàng)新點如下：

　　（1）在反應體系中引入活性有差別的高活性反應基團；

　　（2）采用帶有對稱雙苯環(huán)結(jié)構(gòu)的酚類線型低溫固化劑；

　　（3）采用經(jīng)過化學改性處理的無機顏填料；

　　（4）采用部分納米填料。

　　樹脂和固化劑的選擇

　　低溫固化熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料所采用的特種環(huán)氧樹脂和固化劑與普通的重防腐環(huán)氧粉末體系不同，其分子結(jié)構(gòu)中含有支鏈化的高極性和高活性環(huán)氧反應基團。由于支鏈化高活性反應基團的存在，在粉末熔融涂裝過程中，在較低的固化溫度下能發(fā)生強烈的化學反應，不但使涂料固化交聯(lián)而形成連續(xù)致密的熱固性聚合物網(wǎng)絡涂層，而且與鋼管表面也形成了牢固的化學吸附作用。

　　因此，使涂層獲得了極強的粘結(jié)力，這種牢固的粘結(jié)力是其一系列優(yōu)異性能的基礎。一方面，在熔融涂裝過程中，粉末充分熔化流動，并且流平覆蓋整個鋼管表面，即使在鋼管表面的凹陷處及焊縫兩側(cè)，也會最大限度地流入填平，使涂層與基材之間沒有空隙。另一方面，能有效防止腐蝕介質(zhì)從涂層與鋼管的粘結(jié)處滲入，使得熔結(jié)環(huán)氧涂層在陰極保護下產(chǎn)生的堿性環(huán)境中保持優(yōu)異的抗陰極剝離性能。而粘結(jié)力差的涂層即使腐蝕介質(zhì)不能穿透防腐層，也會從其與鋼管的粘結(jié)處滲入，導致陰極剝離，產(chǎn)生更嚴重的腐蝕。

 1/3    1 2 3 下一頁 尾頁