环氧涂料的应用领域

2013-07-15 08:38:12 60

 

目前,我国石化工业发展正处于高峰期。从原油运输、储存中转、管道运输、炼油生产到成品油的储存,都需要建设大量储罐、铺设大量管道,这些储罐和管道如采用无溶剂环氧涂料,和传统的溶剂型防腐涂料相比,具有厚涂性好、防腐性佳、施工安全等优势,符合高效、经济、环保、安全、节能原则,具有十分广阔的应用前景。

3.1管道防腐

埋地管道外壁常用防腐层有煤焦油瓷漆涂层、环氧煤沥青防腐涂料+玻璃纤维布复合涂层、3PE防腐层、熔结环氧防腐粉末涂层等,采用无溶剂环氧涂料的优势在于可现场施工、修补方便,而又避免了煤焦油瓷漆涂层和环氧煤沥青防腐涂料那样在施工时产生健康危害和涂层对地下水的污染。

中国石油天燃气管道局企业标准QCNPC-GD-0291-2006《埋地钢质管道无溶剂液体环氧防腐层技术规范》规定了适用于输送原油、成品油、天燃气和水的埋地钢质管道外壁用无溶剂液体环氧防腐层的最低要求,包括涂料性能、涂层技术指标、表面处理及施工质量控制要求等等,钢质储罐、轮船、钢结构采用无溶剂环氧涂料时,也可参照该标准。

该标准根据不同腐蚀环境对防腐层的要求,将无溶剂环氧防腐层分为普通级和加强级,其中普通级干膜厚度≥400μm,加强级≥550μm

    中国石油天燃气行业标准SY/T0457-2000《钢质管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》规定了应用于钢管内防腐的无溶剂液体环氧涂料的技术指标、涂层性能、涂敷工艺、质量检验、涂层修复、现场补口等。连云港碱厂原料调整项目淮安采输卤工程175KL输卤管线内壁采用了无溶剂环氧涂料,采用离心喷涂工艺一次涂装达到300μm干膜厚②。

无溶剂环氧涂料用于管道补口,施工十分方便快捷,但冬季低温时不便采用。

3.2储罐内壁

储罐内壁的防腐涂装通常都在安装完毕,试压结束,表面喷砂处理后进行,涂装环境比较密闭,自然通风条件很差,而采用不含VOC的无溶剂环氧涂料则可以降低通风量要求,消除爆炸危险。

据杜邦公司宣传资料显示,其产品Permacor2807HS/A灰色无溶剂热喷涂导静电环氧贮罐漆1981年用于德国北部某炼油厂5052号原油罐罐底板上表面和1米以下罐内壁,采用双进料加热喷涂设备喷涂一道,平均干膜厚度753μm,经21年使用后漆膜仍然完好,预计还可使用10年。

中海壳牌新设施涂料与涂装技术规范《DEP 30.48.00.31 CSPCCNOOC AND SHELL PETROCHEMICALS COMPLEX PROJECT -TECHNICAL SPECIFICATION-PAINTING AND COATING OF NEW EQUIPMENT》推荐在原油和和工业水储罐内壁采用不低于500μm的胺固化无溶剂环氧涂层③。

目前国内一些大型储罐项目亦设计采用了无溶剂环氧涂料。如大庆南山油库2007年新建的110m3215m3原油储罐、罐底板上表面及2米以下罐内壁(包括罐内附件)设计采用了无溶剂环氧防腐底漆200μm+无溶剂环氧玻璃鳞片涂料200μm的防腐涂层配合牺牲阳极保护的防腐方案;中国石化股份有限公司白沙湾油库二期工程415m3双浮顶原油储罐罐底板上表面及0.6米以下罐内壁(包括罐内附件)设计采用了环氧底漆50μm+无溶剂环氧防腐面漆2X150μm的防腐涂层配合牺牲阳极保护的防腐方案;黄岛国家战略储备库10m3原油储罐罐底板上表面及0.6米以下罐内壁推荐采用环氧底漆50μm+无溶剂环氧漆300μm1-3道)的防腐涂层配合牺牲阳极保护的防腐方案。 

4 无溶剂环氧涂料的施工

由于使用的无溶剂涂料是一种不含溶剂的环氧涂料,漆固体份含量高达98%以上,与溶剂型环氧涂料相比,在施工性能方面亦有一定差异,其最大的差异在于粘度的增大与操作期的缩短。

无溶剂环氧涂料的粘度较高,这对喷涂设备提高了较高的要求。以往产品使用的传统有空气喷涂工艺及老的无空气喷漆泵,根本不能将此涂料正常喷出,所以需添置压力比更高的新型无空气喷漆泵。但在施工过程中,由于它不含溶剂,其干燥、固化过程中不是靠溶剂的挥发,而完全依赖于自身的固化反应,其反应过程较快,且受温度影响较大,因此,双组份混合后具有较短的使用期。虽然涂料的使用期可以通过配方中固化剂的选用而进行调整(一般可调整范围为25℃—5-120 分钟),但相对于传统溶剂型环氧漆28小时的操作期,仍然是大大缩短了,而且涂料的操作期越长,所需的干燥时间亦越长,这就增加了施工的难度。为解决这一难题,应注意采取以下措施:

. 无溶剂环氧涂料选购时应注意所具备的施工条件,施工条件包括现场可行的施工方式(双进料热喷涂、单进料无气喷涂、辊刷等)和施工环境温度,根据施工条件选择合适的无溶剂环氧涂料品种或要求涂料厂家调整其施工性能以满足现场施工条件要求。通常在低于10℃时不适宜选用无溶剂环氧涂料;20℃以下时,建议选用冬用型无溶剂环氧涂料;20℃以上时,选用夏用型无溶剂型环氧涂料,这有利于获得适宜的操作期和涂膜干燥时间。

. 涂料配制时必须考虑在使用期内的施工能力,在这段时间内能用完多少就配多少,以免配料太多来不及用而导致凝胶浪费。

. 如采用单管进料的高压无空气喷涂方式施工,宜选用压力比大的无空气喷泵,适当的喷嘴管长度,提高总输出流体压力以保证顺利进料和雾化良好,选用合适口径和流量的喷嘴以保证能在操作期内用完所混合好的涂料。另外,冬季施工由于温度较低,油漆的粘度大大增加,按以往的经验是用增加稀释剂的方法来降低粘度,但在使用无溶剂环氧时,如果仅依靠这种方法将失去使用无溶剂环氧的意义。因此在使用过程中尽量将油漆存放在室内或适当预热,使涂料本身的温度不低于15℃,以提高涂料的温度来降低粘度,达到能喷涂的要求,并且适当的提高涂料泵的压力,尽量缩短喷漆皮管的长度,以使涂料能正常的喷涂。

. 采用带加热装置的双管进料高压无空气喷涂装置进行施工是最佳方式,如美国GRACO公司Xtreme Mix & XTR产品 及重庆长江机械厂SZD2电子配比双组份喷涂机等,这种装置的特点是:a、对于高粘度的无溶剂环氧涂料可预先对甲乙组份分别进行预热,再粘稠的无溶剂环氧涂料如预热到40-70℃即可获得较低的粘度以适合进料和雾化。b、由于涂料甲乙组份分别进料,按比例在混合腔中混合后很快喷涂出去,这就解决了因无溶剂环氧漆预先混合后的操作使用期(Pot Life)太短而造成的施工难题,而且可以施工快干型无溶剂环氧涂料,达到2小时内实干,12小时内完全固化,单道膜厚甚至可达到2500μm

同样,无溶剂环氧涂料粘度的提高对于辊刷施工来说,油漆工人可能感觉比较费力,可能会降低效率,在低温时因粘度太高甚至无法进行辊刷,且对于平面来说容易超出设计厚度,对于立面则要防止出现流挂现象,宜采用硬的刷子或短毛辊筒用力,尽量不要涂得太厚,单道涂膜通常可控制在150-300 微米范围内,以防止流挂现象发生。

有些特别粘稠的无溶剂环氧漆,在小面积修补施工时,可采用刮涂的方式。

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