環氧粉末防腐涂層厚度、溫度與性能關系的試驗研究

劉紅偉1，鄭中勝

（1.中國石化管道儲運公司華東管道設計研究院，江蘇徐州 221008；2.河北昊天管業股份有限公司，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級熔結環氧粉末，為了更好地控制該工程環氧粉末的施工參數，開展了環氧粉末涂層厚度、固化溫度與涂層性能的關系研究。

1 試驗過程

1.1 試驗設備

試驗需要的測量儀器包括：差示掃描量熱儀、磁性物測量儀、標準篩、膠化時間測量儀、固化箱、涂料噴涂裝置、落錘沖擊試驗機、落砂耐磨裝置、陰極剝離裝置、電火花檢漏儀、高低溫試驗箱等。

1.2 技術路線

技術路線見圖1。

圖1 試驗技術路線示意

1.3 試驗過程

首先， 在試驗室按 （450±50）μm、 （500±50） μm、 （550±50） μm、 （600±50） μm 共 4個涂層厚度以及 （170±3）℃、 （190±3）℃、（210±3）℃和 （230±3）℃共4個涂敷溫度的參數組合，準備了16組涂敷試件；然后，對以上16組試件進行涂層質量檢測，檢測指標包括：48 h陰極剝離、抗沖擊值 （-30℃）、24 h附著力、耐磨性 （落砂法）。

1.4 試驗結果

1.4.1 陰極剝離試驗 （見表1）

表1 48 h陰極剝離試驗結果/mm

從表1中試驗數據可以看出，隨著溫度的提高和厚度的增加，抗陰極剝離能力均增強。但溫度為210、230℃，厚度為550、600 μm時，性能基本相當。

1.4.2 抗沖擊試驗 （見表2）

表2 抗沖擊值結果/J

從表2中試驗數據可以看出，厚度對抗沖擊值的影響無規律，而隨著溫度的提高抗沖擊值具有下降的趨勢，在230℃時抗沖擊值明顯低于其他溫度。

1.4.3 附著力測試 （見表3）

表3 24 h附著力測試結果/級

從表3中試驗數據可以看出，厚度對附著力基本無影響，但溫度對附著力的影響較大，溫度在170、190℃時附著力較差，達不到3級 （SY/T 0315-2005基本要求），溫度在210、230℃時附著力水平基本相當。

1.4.4 耐磨性 （落砂法）測試 （見表4）

表4 耐磨性 （落砂法）測試結果/（L/μm）

從表4中試驗數據可以看出，厚度對耐磨性影響不大，而隨著溫度的提高，耐磨性具有上升的趨勢，但溫度在210、230℃時，耐磨性數據基本相當。

2 結論及應用

根據SY/T 0315-2005中表4的驗收指標，從上述試驗結果可知，溫度在170、190℃時24 h附著力 （級）達不到指標要求。溫度在210、230℃時，其他性能基本相當，抗沖擊值在230℃時小于210℃時的結果。因此，選擇溫度210℃左右較好。厚度對試驗數據有影響，但溫度在210℃時，厚度對試驗數據影響不大，厚度在550、600μm時性能相當，因此選擇厚度550 μm左右。

把上述研究結果應用于日照—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：對日照—儀征原油管道全線進行了下溝后防腐層破損點的檢測，共檢測線路380km（線路總長390 km，采用D 914 mm的埋弧焊鋼管），發現防腐層破損點984個，平均每千米2.6個，由此可見，控制效果良好。

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