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1.3.1.3噴涂施工
FBE涂裝過程需經過鋼管表面處理、工頻加熱、噴涂固化、冷卻、檢漏修補等幾個步驟。
待噴涂鋼管先經化學除油后經拋丸處理，一般達到Sa2.5級，錨紋深度40～100μm。處理后鋼管通過載有交變大電流的線圈所形成的交變磁場，產生渦流加熱，一般加熱到230℃左右。環氧粉末先在流化桶內充分流化，然后通過靜電噴槍，使粉末顆粒帶負電，均勻地粘附在接地的經預熱的鋼管表面。對于少量擴散的粉末，可通過回收系統回收，不會造成粉塵污染。涂層的厚度根據要求，由上粉量、生產速度等調節，一般為350μm。粘附在預熱鋼管表面的環氧粉末受熱熔化，并流動，進一步流平覆蓋整個鋼管表面；特別在鋼管表面的凹陷處以及焊道兩側，熔融的涂料流入填平，使涂層與鋼管緊密結合，最大限度減少空隙。流平后的涂層進一步膠化、固化。根據不同的生產速度，以及對膠化、固化溫度、時間的要求，有不同類型的粉末與之相對應。固化時間一般在1-1.5分鐘。
固化好的涂層可進行自然冷卻，也可以噴水進行強制冷卻，以達到加大生產速度，節約生產場地的目的。冷卻后的鋼管經電火花檢漏，取樣檢測合格后進行成品入庫，少量漏點可用無溶劑液體涂料進行修補。
1.3.1.4涂層主要質量指標與檢驗方法
涂層質量標準與檢驗方法,國外有加拿大國家標準CAN/CSA-Z245.20-M92，國內一般按中華人民共和國石油行業標準SY/T
0315-97的規定執行。涂層主要質量指標如表7。
表7.單層防腐FBE涂層性能指標
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測試項目 |
技術指標 |
測試方法 |
|
外觀
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平整、色澤均勻、無氣泡、無裂紋及縮孔
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目測 |
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附著力 (級)
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1 |
SY/T 0315-97
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抗1.5J沖擊
(-30℃)
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無針孔、無漏點
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SY/T 0315-97
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抗3°彎曲
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無裂縫 |
SY/T 0315-97
|
|
抗化學腐蝕 |
合格 |
SY/T 0315-97
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陰極剝離 48h 65℃
(mm)
|
≤6
|
SY/T 0315-97
|
|
陰極剝離28d (mm)
|
≤8
|
SY/T 0315-97
|
|
斷面孔隙率（級）
|
1-4
|
SY/T 0315-97
|
|
粘結面孔隙率(級)
|
1-4
|
SY/T 0315-97
|
|
電氣強度（MV/m）
|
≥30
|
GB/T 1401.1-99-
|
|
體積電阻率（Ω·m）
|
≥1×1014
|
GB/T 1410-1989
|
|
耐磨性(落砂法)(L/μm)
|
≥3
|
SY/T 0315-97
|
1.3.2雙層FBE重防腐粉末涂料
雙層FBE重防腐粉末涂料是單層防腐的加強型，其結構如下圖所示。其內層與單層防腐粉末的要求基本相同，即提供防腐性能及附著力。外層為增強層，提供抗機械損傷性能，兩層中間是混合層，因兩層基料具有相同化學結構，具有良好相容性，因而可形成緊密結合不發生分層，涂層整體厚度可達625-1000μm,使用溫度可達115℃，與基材粘接強度高，抗陰極剝離性能好，吸水率小，抗劃傷，適用溫度范圍廣是其突出優點，性能可與三層PE結構涂層相當，其抗陰極剝離性能更好，缺點是價格較高。該防腐結構管道適合穿越鐵路、公路、河流等地帶使用。
裸管
FBE底涂層
改性的FBE面涂層
1.3.2.1外層粉末涂料的主要指標
由于雙層粉末涂裝的使用特點，使外層粉末的耐磨性、抗劃傷性要求較高，具體指標見表8。
表8.雙層FBE重防腐粉末涂料外層主要技術指標
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項目 |
技術指標 |
測試標準 |
|
密度(g/cm3)
|
1.4-1.8
|
GB/T 4472-1984
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顏色 |
按用戶要求 |
——
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|
揮發分含量 |
≤0.6%
|
GB6740-86
|
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粒度分布 |
150μm篩余物
|
含量≤4%
|
GB6554-86
|
|
|
250μm篩余物
|
含量≤0.2%
|
|
|
膠化時間(s)
|
205℃
|
≥12
|
GB/T6554-1986
|
|
固化時間(min)
|
230℃
|
≤3
|
SY/T 0315-97
|
|
磁性物含量(%)
|
≤0.002
|
JB/T 6570
|
1.3.2.2配方設計要點
雙層粉末涂料外層要求較高，主要應考慮其耐磨與抗劃傷性，同時還要考慮耐沖擊性能，并且外層的固化速度要明顯高于內層。在快速固化條件下很容易導致涂膜發脆，因此，外層的環氧樹脂與固化劑本身的反應活性應比較高，否則一味地增加促進劑用量，導致固化反應中陰離子催化聚合部分過多而加成反應部分太少，形成鏈段的柔順性不夠，可能使耐沖擊性能降低。考慮涂層的耐磨性與抗劃傷，可選用交聯密度高的酚醛環氧樹脂為主體，填料應選擇硬度較高的填料，其添加量比單層粉也可適當增加。為了增加樹脂與填料結合能力，避免因填料增加后影響其沖擊與彎曲性能，最好選用經表面處理的活性填料，參考配方如下：
酚醛環氧樹脂JECP-01A 60
雙酚A型環氧樹脂（環氧值0.13-0.16,軟化點85-95℃）40
固化劑JECP-03B 20
沉淀硫酸鋇 40
活性硅微粉（400目）20
氣相白炭黑 0.5-1
流平劑 1
脫氣劑 0.3
鈦白粉 5
其他顏料0.3-1
配方膠化時間 200℃
8-10秒
固化時間;230℃50-60秒。
1.3.2.3噴涂工藝
鋼管前處理與加熱同單層粉末，采用靜電噴涂工藝噴涂內層粉末至要求厚度。在底層膠化之前立即涂敷面層，按照提供的固化條件進行固化處理并進行冷卻；冷卻畢用電火花檢漏并用環氧補漏劑修補所有發現的漏點和缺陷。
1.3.2.4涂層主要質量指標與檢驗方法
雙層粉末涂裝涂層質量指標與檢驗方法見表9。
表9.
涂層質量指標與檢驗方法
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測試項目 |
技術指標 |
測試方法 |
|
24h 或48h
附著力 (級)
|
1 |
SY/T 0315-97
|
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抗15J沖擊
|
無針孔 |
SY/T 0315-97
|
|
抗1.5°彎曲(-30℃)
|
無裂紋 |
SY/T 0315-97
|
|
50kg 耐劃傷性
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劃傷深度≤500µm無漏點
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SY/T 0315-97
|
|
陰極剝離 48h 65℃
(mm)
|
≤6
|
SY/T 0315-97
|
|
陰極剝離28d (mm)
|
≤8
|
SY/T 0315-97
|
|
底層斷面孔隙率（級）
|
1-2
|
SY/T 0315-97
|
|
底層粘結面孔隙率(級)
|
1-2
|
SY/T 0315-97
|
涂層厚度：
底層不小于250µm面層不小于370µm
總厚度不小于620µm。
1.3.3管道三層（3-PE）防腐用熔結環氧粉末
管道三層（3-PE）防腐用熔結環氧粉末涂裝方式實際上只有底層使用環氧粉末，中層為粘合劑層,用于粘結環氧底層與聚乙烯帶上層。結構如下圖示：
其中環氧底層的作用是形成連續涂膜，粘接鋼管表面，提供良好附著力，并具有良好耐化學腐蝕、抗陰極剝離能力；膠粘層的作用是在粉末涂料膠化前與之融合并與外層聚乙烯粘合，使三層形成一個整體。三層結構結合了環氧粉末的附著性、防腐性與聚乙烯的耐候性、抗機械損傷性，彌補了各自缺點，大大提高了涂層的使用壽命,相對造價較高是其缺點。
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