QINGDAO ADVANCED MARINE MATERIAL TECHNOLOGY CO., LTD
青島海洋新材料科技有限公司
應用 > 防腐工程 > 管道防腐應用

在管道防腐領域中的應用

 

      噴涂聚脲彈性體材料以其獨特的組成和反應原理,在工程應用中顯示出優越性。目前在通用的高固體份涂料、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料等環保型涂料中,有的施工一道后,至少需要12h~24h的干燥時間,才能投入使用或進行下一道施工;有的一次施工的最大厚度<800μm,且不允許連續加厚。噴涂聚脲彈性體技術則不同,由于其快速的固化反應,噴涂1000m2的面積(1.5~2.0mm厚)僅需5小時左右,2h~3h小時即可投入使用。由于層間施工間隔只需幾分鐘到十幾分鐘,即一道施工結束,就可立即進行下一道施工,對涂層最終的施工厚度沒有限制,而且能夠在垂直面施工厚達1~2 mm的涂層不產生流淌現象。
噴涂聚脲彈性體技術還有一個顯著特點就是100%固含量,無揮發性有機化合物(0 VOC`s),只要正確使用本技術,無論是施工期間,還是材料投入使用后,涂層均不產生有害物質和刺激性氣味,對環境保護極為有益,屬新型環境友好型材料。

      目前海美特公司的AMMT-406產品通過WARS的飲用水認證,和中國衛生部涉及飲用水產品的認證,在國內同行業達到了領先水平,達到國際標準。

                                WRAS飲用水報告                                                   衛生部飲用水認證

 

      因此該技術在石油管道、熱力管道、化工儲罐、電子、醫藥、食品、機械、運輸等行業具有廣闊的應用前景。


 

1.管道外壁防腐

      按照國際規范,埋地金屬管道均采用防腐層與陰極保護相結合的保護方法。管道防腐層是第一道屏障,直接關系到埋地管道的防腐性能和運行壽命。目前國內外常用的埋地管道防腐涂層主要有石油瀝青、煤焦油瓷漆、熔結環氧粉末(FBE)、雙層熔結環氧粉末、3PE結構防腐層和聚脲彈性體等。

      石油瀝青是使用歷史最長的防腐涂料,施工簡便而且容易補口,如果腐蝕環境無微生物、無深根植物,仍不失為一種經濟適用的防腐涂層。其主要缺點是機械性能差、不耐紫外線,而且使用壽命較短,耐高低溫性能也欠佳。在施工現場加熱石油瀝青既不方便又污染環境,近年來因受環境保護的限制逐漸被其它防腐層所替代。

      煤焦油瓷漆也是一種歷史悠久的防腐材料,具有粘結性好、吸水率低、抗微生物侵蝕、抗植物根莖穿透、使用壽命長、價格低廉等優點。主要缺點是機械強度低、使用溫度范圍窄、低溫冷脆、高溫流淌。由于該漆在生產和使用過程中有揮發性的致癌物質且氣味難聞,近年來已逐漸被淘汰。
      3PE結構防腐層是目前歐洲埋地管道外防腐的首選體系,它結合了高密度聚乙烯包覆和熔結環氧粉末的優點。該體系利用環氧粉末與鋼管表面結合牢固,利用高密度聚乙烯耐機械損傷,兩層之間特殊的膠層使三者形成分子鍵結合的復合結構,從而實現了防腐性能、機械性能良好結合。其主要缺點有以下幾個方面:①3PE的補口問題一直沒有解決,目前只能采用熱收縮套,搭接處的粘結力較低,國外已經發現由于熱收縮套剝離而導致整體失效的案例;②覆蓋層破損后容易形成靜電屏蔽,陰極保護的作用不能很好地發揮;③由于彎頭形狀和尺寸所限,防腐層與主管道不一致;④使用溫度低(<70℃)。

國內的管道專家認為:在管線的使用期間,其壽命的長短和安全與保持防腐層的整體性有關,應當要求干線管、環焊縫、管件在內的整條管線采用相同的防腐層及質量判據。采用3PE防腐層的管線不能滿足上述要求,盡管干線管采用了牢固的3PE防腐層,但卻不能保證環焊縫和管件的防腐層有相同的壽命,而且陰極保護亦不能充分發揮作用,這些都是3PE防腐層的硬傷,目前尚無更好的措施來解決上述問題。

      熔結環氧粉末(FBE)和雙層熔結環氧粉末(雙層FBE)具有附著力好、耐化學腐蝕、使用溫度寬、與陰極保護配套等優點,是目前北美地區管道上采用較多的防腐層之一。其主要缺點有以下幾個方面:①耐紫外線性能差,在日光照射下容易粉化,物理性能大幅度下降;②耐劃傷和磕碰的機械性能較差,在儲存、搬運過程中容易損壞;③由于需要加熱設備,雙層熔結環氧粉末對三通、彎頭等異形件的加工十分困難;④補口及維修困難。補口采用熱涂敷法或冷涂敷法,熱涂敷法仍采用熔結環氧粉末涂料,但需要現場加熱。冷涂敷法是直接涂敷液體環氧樹脂,不能保證防腐材料的一致性。
      目前在國際防腐界對大型、長壽命、安全性要求高的管線防腐層選用有這樣一個基本共識,這就是選擇的防腐層性能越優良越經濟。在這種情況下,高性能的SPUA材料成為目前管道外壁防腐的最理想選擇。

      聚脲噴涂工藝是比3PE結構防腐層和雙層熔結環氧粉末更先進的施工技術,它打破了傳統防腐涂層需加熱和纏繞帶來的缺陷,一次噴涂厚度可達1~2毫米,使涂敷工藝大大簡化。SPUA技術集優異的物理性能、防腐性能和施工性能于一體,主要表現在以下幾個方面:

 
①固化快,幾秒凝膠,管道連續噴涂不流淌,下管時間短;
②100%固含量,無揮發性有機物,符合環保要求;
③涂層致密、無接縫、耐介質性能十分突出,可在沼澤、水塘、鹽油、石方區等強腐蝕環境下使用。
④機械強度高,抗沖擊高達10J,搬運吊裝過程中不易損傷;
⑤無需底漆,在噴砂Sa2.5級的鋼材上附著力大于10MPa;
⑥使用溫度范圍寬,可在-50~150℃內長期使用;
⑦耐擊穿電壓高達25kv/mm;
⑧與陰極保護配套性良好。

      補口、管道焊接處的現場防腐,是整個管道防腐中的最重要的一步。沒有方法簡便、性能優良的補口,再好的防腐層也會因為這一薄弱環節而失敗。而SPUA材料用于管道補口具有無與倫比的施工性能。一般直管部分或彎頭部分在工廠噴涂完成,接頭處在現場噴涂連接。經聚脲處理連接后的管道能保持很好連續性和完整性,使整個管道系統密封完整、無接縫,確保了聚脲的整體防腐性能。

      聚脲代表了國際最新防腐技術的發展潮流。目前國際上很多著名的管道工程都使用了聚脲或與聚氨酯泡沫結合用于需要保溫的油氣管道。如美國阿拉斯加的石油管道、美國Cherry Point煉油廠的架空管道、印度尼西亞海灣石油公司Suban和Sumpal天然氣管線、俄羅斯西伯里亞管道工程以及墨西哥Majamar氣田管線等。其中聚脲在阿拉斯加石油管道的應用將其可低溫施工的優點展現的淋漓盡致。由于地理特徵千變萬化,阿拉斯加具有多變的氣候,以該州內陸地區為例,一月的平均溫度為-23℃,七月的平均溫度則為15℃。在這樣的低溫環境下,傳統的防腐涂料都不能正常固化,聚脲成為最佳,也是唯一的選擇。在該工程中,聚脲曾在-28℃的超低溫環境下現場噴涂補口而正常固化,創造了涂料低溫固化的最高記錄。

      國內很多管道新建或修復工程都使用了聚脲或聚氨酯。據不完全統計,至2004年初國內使用聚脲作為防腐層的管道累計超過160000m,其中包括山東管道煤氣公司的煤氣管道、山東成山公司的原油管道、大慶油田的原油管道、新興鑄管公司的供水管道、江蘇大學熱網工程、杭州熱電集團熱網工程、寧波小港熱力管道、金華市政熱力管道、上海浦東國際機場的架空管道、大港-滄州輸氣管線修復工程以及中國石油天然氣總公司的寧波管道工程等。
隨著聚脲在國內的推廣,越來越多的人對SPUA技術的優越性有了更加深刻的認識。在不僅的將來,聚脲將和熔結環氧粉末、3PE一起成為管道外壁的主要防腐材料之一,形成“三分天下”的市場格局。

2.管道內壁防腐

 
      由于受噴槍尺寸的限制,SPUA防腐材料在管道內壁的應用以中大徑管道(直徑大于800mm)為主。按國際慣例,中大口徑以球墨鑄鐵管和鋼管為主,特大口徑以水泥管為主,SPUA材料可廣泛用作球墨鑄鐵管、鋼管和水泥管的內壁防腐。

      鋼管已被廣泛采用于供水業中,可以單獨使用,也可以和其它管材配合使用。但鋼管供水線的綜合成本限制了它的應用。此外鋼管安裝時采用焊接,增加了防腐技術的難度。

 
      離心球墨鑄鐵管(以下簡稱鑄鐵管)具有管壁薄、韌性好、強度高、耐腐蝕等優點,采用柔性接口,施工方便,運行安全,機械性能接近鋼管,而耐腐蝕性能優于鋼管,是目前國際上最通用的供水管材,已廣泛用于城市供水、污水以及管道煤氣的輸送。

      要達到50年的使用壽命,鑄鐵管或鋼管內壁必須進行防腐處理,常用的方法有內襯水泥砂漿和環氧涂料等。水泥砂漿是歷史最悠久的管道內襯,目前仍在引用水行業大量應用,但存在以下問題:①應力收縮后易開裂,表面缺陷(如麻面、砂穴、空鼓)較多。②水泥砂漿襯里會造成溶解性物質含量的提高,硬度發生變化,NH3析出,導致水質堿化。尤其是隨著家用洗滌、去污和殺菌化學藥劑的用量逐漸增多,水泥砂漿已越來越不適應生活污水日益惡劣的腐蝕條件。③水的不穩定性也會影響水泥砂漿,當水中CO2超平衡量濃度達到7mg/L會導致砂漿受損,砂粒流失,脫落的砂漿甚至會堵塞閥門。
      SPUA材料用作鑄鐵管內壁防腐材料具有以下優點:①附著力好,不開裂,耐腐蝕性強,使用壽命長。②表面光滑,水力摩阻系數比砼管和鋼管要少,提高輸水能力。在同管徑的條件下,節省泵的功率和能源20%以上,大大降低運行費用。③不結垢,水質不會被水中的菌類微生物沾污或氧化生銹,不產生二次污染,能保持永久性輸水量和水質潔凈度不變。④通過了美國農業部(USDA)的認證,可用于飲用水管道。

糖果大陆怎么玩