[发明专利]一种高效节能大口径钢管及金属构件的防腐方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高效节能大口径钢管及金属构件的防腐方法，更具体地说，本发明的防腐方法采用环氧粉末、PE热熔胶粉末两层材料作为防腐层材料。

背景技术

钢质管道在国内外油田修路、输气线路、煤矿建设、城市建设中发挥着重要作用。钢管防腐涂层历经多年的发展演变形成了多种多样的格局，主要包括2/3PE防腐、2/3PP防腐、沥青玻璃丝布防腐、玻璃钢防腐、环氧煤沥青漆防腐、环氧粉末涂料防腐、聚乙烯粉末涂料防腐等等。其中应用较多的是3PE防腐。所谓的3PE防腐是以厚度不低于100um的环氧粉末涂层为底漆层，以厚度不低于100um的热熔胶粘剂作为中间层，以厚度不低于2.5mm的PE夹克料作为最外层制成的三层防腐材料。

长输钢质管道三层PE涂层的优越性是将底层环氧粉末、中间粘结剂层和外层聚乙烯结合成了一个有机的整体，使该涂层具有熔结环氧粉末(FBE)涂层和聚乙烯(PE)涂层的双重优点。

但是，3PE防腐层也有其自身的缺陷。首先，传统上国内外钢质管道三层PE涂层成型全部采用挤出机分别挤出中间粘结剂和外层聚乙烯，使其包覆在环氧底胶外面，对于每一套生产成型装置，需要两大挤塑装置，能耗偏大。其次，传统工艺由于热熔胶粘剂层和夹克料层挤出的都是膜片，无论采用缠绕成型或是挤压包覆成型，对于螺旋焊钢管或直缝焊钢管，焊缝防腐层的厚度总会减薄，并且由于负压过小或碾压滚轮碾压不密实，焊缝侧总存在缺陷。另外，在低温状态下，由于中间粘结剂层与环氧粉末底胶不存在物理渗透，防腐层受到外界冲击时，防腐层冲击区可能发生破损。在-30℃左右对防腐层进行尖利物冲击试验，容易造成防腐层冲击部位整体破碎。这就是因为在环氧粉末胶化状态下进行热熔胶粘剂层热带缠绕时，两种材料分子间没有渗透，只进行了化学键结合的结果。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种高效节能大口径钢管及金属构件的防腐方法。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现的：

一种高效节能大口径钢管及金属构件的防腐方法，采用喷涂设备涂装所述大口径钢管及金属构件表面，在所述大口径钢管及金属构件表面形成防腐层，防腐层底层为环氧粉末，外层为具有夹克料性能的PE热熔胶粉末。所涉及防腐层材料卫生性能好，安全环保，无溶剂滞留，粘结力强，粘接持久性好。底层环氧粉末能够与金属发生化学作用，使防腐层与受保护本体材料紧密结合。外层PE热熔胶粉末与环氧粉末粘结效果好且具备夹克料的性能，力学性能优异，耐应力开裂性、耐腐蚀性好，同时具备良好的流平性能，防腐层外观平整美观。

进一步，所述环氧粉末密度1.3-1.5g/cm³、软化点80-100℃、环氧值0.10-0.25eq/100g、数均分子量1400-3400、200℃时胶化时间≥12s、固化时间≤3.0min、粒径分布上150μm筛上粉末≤3.0％、250μm筛上粉末≤0.2％，所述环氧粉末涂层厚度8-20丝。所述具有夹克料性能的PE热熔胶粉末的软化点100-120℃、熔点110-135℃、伸长率600-900％、拉伸强度13-25MPa、熔融指数5-8g/min、60目滤网通过率80-100％、与所述环氧粉末复合后23℃剥离强度100-150N/cm。

环氧粉末与PE热熔胶粉末本身的特性以及粒度形状、粒径大小及分布决定了涂装方式，所述环氧粉末采用静电喷涂工艺完成，该静电喷涂工艺可采用高压静电喷涂或摩擦静电喷涂，优选高压静电喷涂。所述具有夹克料性能的PE热熔胶粉末可采用流化床浸涂、幕帘式撒粉上涂或火焰喷涂集中方式完成涂装，优选幕帘式撒粉工艺涂装。

进一步，采用所述静电喷涂工艺涂装环氧粉末底胶时，喷涂电压60-80KV，喷枪头至所述大口径钢管及金属构件本体之间的距离100-300mm，供粉气压0.05-0.20MPa，喷粉量100-200g/min，环氧粉末沉积效率80-98％；采用幕帘式撒粉工艺涂装具有夹克料性能的PE热熔胶粉末时，喷出的具有夹克料性能的PE热熔胶粉末表面温度200-250℃，自然流平，供粉量100-1800g/min，具有夹克料性能的PE热熔胶粉末沉积效率70-95％。