粉末喷涂法制作PE防腐层可行性分析.pdf

维普资讯 2006年第4期 甘 肃 石 油 和 化 工 2006年12月 粉末喷涂法制作PE防腐层可行性分析 周 妍 ， (1．西安交通大学 能源与动力工程学院，陕西西安 710049；2．天华化工机械及 自动化 研究设计院 管道工程技术研究所，甘肃 兰州 730060) 摘要：聚乙烯防腐性能优异，粉末喷涂法则适合在形状复杂、不适宜包覆防腐的设备表面做 防腐层。介绍了用粉末喷涂法制作PE防腐涂层的实验过程，研究用该方法制作管道防腐 涂层的可行性。 关键词：防腐 ；聚乙烯；粉末涂覆 钢材是管道工程中使用最为广泛的材料，该材料易腐蚀的特性决定了管道工程中防腐处理的重 要性。受管道几何结构的限制，内防腐与外防腐相比较，选材范围小，施工困难。例如，用塑料记忆合 金预制管道内衬，工艺要求很高；用尼龙软衬，只能现场施工，且应用范围受到局限…。树脂粉末喷 涂法是一种有效的防腐手段，生产方式灵活，较少受到设备结构的限制，可应用于管道和管件防腐。 随着我国目前城市集中供气工程的铺开，粉末喷涂防腐的前景逐步被看好。根据我所从事管道生产 多年来积累的技术经验，我们通过实验对聚乙烯 (PE)粉末喷涂防腐的工艺作如下探索。 1 实验 1．1 实验 目的 树脂粉末喷涂基本工艺过程如图1所示(讨论实线所示流程)。 闰1 树脂粉末喷涂工艺实验流程 收稿 日期：2006—06—15。 作者简介：周研 (1974一)，女，”肃嘉峪茭人 ，工程师，主要从事管道工程及材料研究工作。 22 维普资讯 2006年第4期 周研：粉末喷涂法制作PE防腐层可行性分析 研究探讨 本实验旨在通过对此过程的研究，确定用粉末喷涂法制作钢管防腐工艺的可行性，包括：选材；预 处理要求；粉末附着方法；粉末附着厚度；烧结温度；烧结H~iu7。 1．2 实验方案 1．2．1 确定基础材料 我们选择的实验用基材是轴向破开的jI45×3．5mm普通结构管，制作出不同的粗糙度，模拟被 防腐的钢材。 1．2．2 确定防腐材料 根据我所多年从事管道外防腐积累的生产应用经验，聚乙烯价格低廉(杜邦公司与廊坊永和化工 有限公司价格均为 14000元 ／t；环氧粉末市场价格约为25000元 ／t)，常温下化学稳定性好，是理想 的防腐材料。我所现外包覆用底胶料与钢材和PE均有理想的黏结性。实验初步确定，将底胶粒料 磨成粉料作第一层涂覆(底胶料主要成分为马来酸酐接枝改性PE)，第二层涂覆PE粉料。经市场调 研，选定廊坊永和塑料公司YH一106型LLDPE粉料为实验用防腐原材料。据资料介绍，这种粉料 是加人马来酸酐的改性 PE，与底胶料相似；通过对小样作涂层抗剥离强度实验分析，该粉料与钢材的 黏结性能较好。故确定实验采用PE粉料直接喷涂。 1．2．3 确定考核指标 防腐层性能包括加工性能、机械性能和耐蚀性。由于涂覆与包覆主要差别是成型工艺，所以本实 验着重考察其机械性能及加工性能，对耐蚀性仅做推定。剥离强度是防腐层各项性能中重要的考核 指标之一，直接关系它的使用效果与使用寿命。 用静电喷涂机做小样后分析，光靠静电力使粉末附着，粉末熔结后干膜厚度在 100 m以下(重 防腐一般要求干膜厚度至少在200』『m以上[])，所以采用试片预热后再静电喷涂的方法涂覆PE粉 末。喷涂后的试样在马福炉中加热熔结，自然冷却后，参照GB／T2792 81测定附着力的实验方法与 河北宣化防腐钢管总厂{LLDPE涂覆钢管技术资料》中的相关内容，确定以10x100mm的矩形划痕 格内区域进行剥离强度实验。 1．3 实验过程 根据以上方案与小样结果，确定本实验为多影响因素单考核指标的正交实验。影响因素为：基材 表面粗糙度、喷粉厚度、烧结时间、烧结温度；考核指标为剥离强度。由于喷粉层厚度不能直接用电磁 测厚仪测量(接触式