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粉末喷涂法制作PE防腐层可行性分析
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。
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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
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