目前国内外防腐层应用效果评价很好,对其使用中产生的缺陷报道的很少。报道的主要缺点有露点、剥离、阴极剥离、阴极保护屏蔽、剥离防腐层膜下腐蚀等,而且大部分有关缺陷的报道还停留在理论推测阶段,如资料中提到阴极保护屏蔽的问题,到目前还没有关于防腐层实际运作中出现阴极保护屏蔽的实例报道。经过多年的实践表明,随着使用年限的增加,出现缺陷最少的涂层系统是FBE/挤压聚乙烯3层结构防腐系统。
通过对欧洲聚乙烯防腐层30年应用史的回顾,虽然理论上剥离防腐层下会发生腐蚀或应力腐蚀开裂,但目前还没有发生剥离防腐层下出现膜下腐蚀或应力开裂的案例。在德国曼内斯曼研究所,曾经进行了长期的腐蚀实验室实验,以模拟防腐层应用效果。腐蚀实验环境有土壤、水、试验主要检查应力腐蚀开裂问题,其实验防腐是把有缺陷的聚乙烯防腐层钢管置于腐蚀条件和应力条件下,腐蚀环境为含有NaHCO3的沙土环境,温度70℃,管地位-430~-460mV,钢管表面以不同方式预处理,所有钢管均带压循环。实验结束,防腐层缺陷周围或多或少都有剥离,但剥离区为发现腐蚀。表面无氧气化皮的钢管为出现应力开裂,有氧化皮的钢管出现了开裂,裂纹深度0.2mm,可能是由应力腐蚀造成。由此得出结论,彻底的表面处理是防止应力开裂的有效手段。
环氧粉末是一种热固性、无毒涂料,固化后形成高分子量交联结构涂层,具有优良的化学防腐性能和较高的机械性能,尤其耐磨性和附着力zui佳。该涂料为%固体,无溶剂,无污染,粉末利用率可达%以上,十埋地钢质管道的优质防腐涂料,环氧粉末防腐钢管在燃气管道、地埋管道、供排水管道、南水北调工程中起到了重要作用。
??溶解环氧粉末外涂层是近年来发展起来的新型防腐层,FBE涂层有单层和双层两种。所谓FBE涂层一般指单层溶解环氧涂层。单层FBE涂层采用专用的溶解环氧粉末涂料作为成膜材料,采用静电喷涂工艺涂敷环氧粉末涂料,一次成膜。这种环氧粉末涂料是一种热固性涂料,由固态环氧树脂,、固化剂及多种助剂经混炼和粉末加工而成,钢管在喷漆前先经过抛丸处理和中频预热,在采用静电喷涂方法将环氧粉末涂料喷涂在加热的钢管表面上,融粘结在钢管表面,固化成涂层。FBE涂层一般为一次成膜结构。FBE涂层有对对钢铁粘结力强、膜完整性好、耐阴既剥离、耐土壤应力和耐磨损、涂敷操作简单、无污染、涂层抗击和抗弯曲性能好、耐温性高等优点,在国外得到了广泛应用。FBE涂层可用于工作温度为~摄氏度的钢制埋地管道或水下管道设施的外防腐。
TPEP防腐钢管(外3PE内熔结环氧粉末防腐钢管)具有优越的延展性、整体性和便捷的施工操作性,适用于埋地敷设,可用于跨越架空、过河倒虹和顶管施工。钢管及其配件采用防腐蚀涂层对其内外壁表面实施屏蔽,这是最方便、最常用的防护手段。经内外防护后的钢塑复合管性价比很高,是钢管与塑料管优良性能的结合体,不仅拥有钢管的强度和钢度,还具有塑料的耐化学腐蚀、无污染、内壁光滑、不积垢、流体阻力小等优点,可有效防止水质的二次污染,对提高输水水质作用明显,美国和日本等发达国家已有50年以上的使用历史。单层外涂FBE耐划伤性能比较差,可施工性受到影响。为了完善这一体系,克服上述不足,着重在FBE材料改性上做文章,提出了双层FBE涂层防腐体系,即以标准的FBE涂层为底涂层,以改性的FBE涂层为外防腐层。这种双层FBE涂层防腐体系,进一步提高了机械性能,增强了涂层的抗冲击、耐划伤、耐高温等能力以及高温抗渗透性,同时保持了单层FBE涂层与阴极保护的相容性能,不会产生阴极保护屏障。整体涂层的厚度在525~1000μm之间,最高使用温度达115℃,可适用于各种管径的钢管、弯头、异型件及补口的防腐涂装。大口径管道内FBE外PE涂覆,国内大口径给排水管道防腐一般采用内FBE外PE涂覆,这样防腐的管道内涂层致密、光滑,附着力好,外涂层坚韧,抗磕碰,便于操作。 一般内FBE外PE涂覆,先涂外层PE,采用瀑布滚塑法,处理好的管道加热到250℃左右,以瀑布下泄的方式涂到旋转的管道表面,等管道温度下降到230以下再喷涂或滚涂环氧粉末于管道内壁,然后靠余热固化。 需要注意的是:熔结环氧粉末涂料是热固性涂料,涂装后,不但要流平,而且要完全固化,也就是要发生一系列化学反应,形成立体网状结构的大分子,这需要在一定温度下,保持一段时间,使之完全反应和熟化,如果没有完全反应,固化百分率达不到95%以上,则涂层的物理、化学性能不能实现,涂膜中的树脂还是脆的预聚体,没有强度和耐性,更谈不上对钢管的保护,这一点在熔结环氧粉末的使用中是非常重要的。