鋼管防腐

鋼管防腐是指在以鋼管當介質在使用與運輸中的鋼管受使用環境與輸送介質的引影使鋼管發生化學或電化學反應發生腐蝕。

基本介紹

• 中文名：鋼管防腐技術
• 外文名：Anti - corrosion Technology of Steel Pipe

塗料種類

油脂塗料

油脂塗料是以幹性油為主要成膜物的一類塗料。其特點是易於生產，塗刷性好，對物面的潤濕性好，價廉，漆膜柔韌；但漆膜乾燥慢，膜軟，機械性能較差，耐酸鹼性、耐水性及耐有機溶劑性差。幹性油常與防鏽顏料配合組成防鏽漆，用於耐蝕要求不高的大氣環境中。

國漆

生漆又稱為生漆、大漆，是我國特產之一。生漆是從生長著的漆樹上割開樹皮流出來的一種乳白色粘性液體，經細布過濾除去雜質即是。它塗在物體表面上後，顏色迅速由白變紅，由紅變紫，時間較長則可變成堅硬光亮的黑色漆膜。

漆酚是生漆的主要成分，含量達30%～70%。一般講，漆酚含量越高生漆質量越好。

國漆附著力強、漆膜堅韌、光澤好，它耐土壤腐蝕，較耐水、耐油。缺點是有毒性，易使人皮膚過敏。此外它不耐強氧化劑，耐鹼性差。

酚醛樹脂塗料

主要有醇溶性酚醛樹脂、改性酚醛樹脂、純酚醛樹脂等。醇溶性酚醛樹脂塗料抗腐蝕性能較好，但施工不便，柔韌性、附著力不太好，套用受到一定限制。因此常需要對酚醛樹脂進行改性。如松香改性酚醛樹脂與桐油煉製，加入各種顏料，經研磨可製得各種磁漆，其漆膜堅韌，價格低廉，廣泛用於家具、門窗的塗裝。純酚醛樹脂塗料附著力強，耐水耐濕熱，耐腐蝕，耐候性好。

環氧樹脂塗料

環氧塗料附著力好，對金屬、混凝土、木材、玻璃等均有優良的附著力；耐鹼、油和水，電絕緣性能優良。但抗老化性差。環氧防腐蝕塗料通常由環氧樹脂和固化劑兩個組分組成。固化劑的性質也影響到漆膜的性能。

常用的固化劑有：

①脂肪胺及其改性物。特點是可常溫固化，未改性的脂肪胺毒性較大。

②芳香胺及其改性物。特點是反應慢，常須加熱固化，毒性較弱。

③聚醯胺樹脂。特點是耐候性較好，毒性較小，彈性好，耐腐蝕性能稍差。

④酚醛樹脂、脲醛樹脂等其它合成樹脂。這些樹脂和環氧樹脂並用經高溫烘烤後交聯成膜，漆膜具有突出的耐腐蝕性，並有良好的機械性能和裝飾性。

環氧酯樹脂塗料是以環氧酯樹脂作為成膜物的一種單組分塗料體系。環氧酯樹脂由環氧樹脂和植物油脂肪酸酯化合而成。該塗料與一般環氧塗料相比成本較低，耐鹼性較差。常用作各種金屬底漆和化工廠室外設備防腐蝕漆。

聚氨酯塗料

用於防腐蝕塗料的聚氨酯樹脂常含有兩個組分：異氰酸酯基－NCO和羥基。使用時將雙組分混合而反應固化生成聚氨基甲酸酯（聚氨酯）。

聚氨酯塗料的特點：

①物理機械性能好。漆膜堅硬、柔韌、光亮、豐滿、耐磨、附著力強。

②耐腐蝕性能優異。耐油、酸、化學藥品和工業廢氣。耐鹼性稍低於環氧塗料。

③耐老化性優於環氧塗料。常用作面漆，也可用作底漆。

④聚氨酯樹脂能和多種樹脂混溶，可在廣泛的範圍內調整配方，以滿足各種使用要求。

⑤可室溫固化或加熱固化，溫度較低時（0℃）也能固化。

⑥多異氰酸酯組分的貯藏穩定性較差，必須隔絕潮氣，以免膠凍。聚氨酯塗料價格高，但使用壽命長。

內襯防腐

長纖維纏繞玻璃鋼加強環氧內襯

一種採用獨特的嵌入式內襯工藝，通過對長絲纏繞複合材料或擠壓熱塑膠進行製造，在鋼管內形成耐腐材料。這種耐腐材料可以將油田腐蝕性的液體和氣體與鋼管隔離。可以為油田鋼管和管線提供內部防腐內襯系統。

對於損壞的井底生產油管或海底的流線，其更換成本非常高。可以在非常苛刻的環境下提供耐腐保護，這是其他產品所無法超越的。

聚烯烴樹脂

聚乙烯、聚丙烯樹脂塗料

聚乙烯樹脂防腐蝕塗料是單體製成的樹脂為成膜物的塗料。其中的聚乙烯塗料已大量生產和套用。

聚乙烯 管道防腐密封性強，機械強度高，防水性強，質量穩定，施工方便，適用性好，不污染環境。PE吸水率低（低於0.01%），同時具備環氧強度高，PE吸水性低和熱熔膠柔軟性好等，有很高的防腐可靠性，缺點是：與其它補口材料成本相比，費用高。該塗料原料來源豐富，在腐蝕方面已大量使用。

呋喃樹脂塗料

呋喃樹脂塗料耐各種非氧化性無機酸、電解質溶液、各種有機溶劑，耐鹼性也很突出，但抗氧化不好。

呋喃樹脂系列防腐蝕塗料包括糠醇樹脂塗料、糠醛丙酮甲醛樹脂塗料和改性呋喃樹脂塗料等。

橡膠類塗料

橡膠類防腐蝕塗料以經過化學處理或機械加工的天然橡膠或合成橡膠為成膜物質，加上溶劑、填料、顏料、催化劑等加工而成。

1、氯化橡膠塗料。該塗料耐水性好，耐鹽水和鹽霧；有一定的耐酸、鹼腐蝕性，50℃以下能耐10%HCl、H2SO4、HNO3、不同濃度的NaOH及濕Cl2。但不耐溶劑，耐老化性和耐熱性差。該塗料廣泛用於船舶、港灣、化工等場合。

2、氯丁橡膠塗料。該塗料耐臭氧、化學藥品，耐鹼性突出，耐候性好；耐油和耐熱，可製成可剝塗層。缺點是貯存穩定性差；塗層易變色，不易製成白色或淺色漆。

3、氯磺化聚乙烯橡膠塗料。由聚乙烯樹脂與氯氣及二氧化硫（或氯磺酸）反應製得。塗層抗臭氧性能優良，耐候性顯著，吸水率低、耐油、耐溫，可在120℃以上使用，－50℃也不發脆。

瀝青塗料

瀝青是重要的防腐蝕塗料之一。尤以煤焦瀝青為最佳，煤焦瀝青塗料價格低廉，具有下列優點：①耐水，浸入水中10年其吸水率僅0．1%～0．2%；②耐一些化學介質的侵蝕；③對未充分除銹的鋼鐵表面仍有良好的潤濕性；④固含量高，可獲厚膜；⑤價格低廉。其缺點是寒冬發脆，夏暑發軟，曝曬後有些成分揮發逸出會使漆膜龜裂。這些缺點可通過加入一些其它樹脂得到改善。例如加入氯化橡膠可提高瀝青塗料的乾性，改善冬脆夏軟的缺點；加入環氧樹脂製得的環氧瀝青塗料，可兼具瀝青塗料和環氧塗料的優點，在防腐蝕中獲得非常滿意的效果。瀝青塗料已在貨櫃底、船底、船塢閘門、圍堰等場合使用，防腐蝕效果很好。

重防腐蝕塗料

重防腐蝕塗料是相對一般防腐蝕塗料而言的。它是指在嚴酷的腐蝕條件下，防腐蝕效果比一般腐蝕塗料高數倍以上的防腐蝕塗料。其特點是耐強腐蝕介質性能優異，耐久性突出，使用壽命達數年以上。主要用於海洋構築物和化工設備、貯罐和管道等。

常用的重防腐蝕塗料主要有：

1、作為底漆的重防腐蝕富鋅塗料。分厚膜型有機富鋅塗料、富鋅預塗底漆和無機富鋅塗料三個系列。

2、重防腐蝕中間層塗料和面漆。這類塗料可直接塗在富鋅底漆上，主要有氯化橡膠系、乙烯樹脂系、環氧系、聚氨酯系、氯磺化聚乙烯系、環氧焦油系等重防腐蝕塗料。

3、玻璃磷片重防腐蝕塗料。

4、環氧砂漿重防腐蝕塗料。

5、含氟塗料。如聚三氟氯乙烯塗料，氟橡膠塗料等。

塗料選擇

防腐蝕塗料品種繁多，其性能和用途各有不同，正確選用對塗層的防蝕效果和使用壽命至關重要。選用時應考慮：

1、被塗物體表面材料性質

如黑色金屬可選擇鐵紅、紅丹底漆，而紅丹底漆對鋁等有色金屬不僅不起保護作用，反而會起破壞作用。

2、被塗物體的使用環境

防腐蝕塗料對環境針對性很強，要根據具體使用環境，如介質的類型、濃度、溫度，設備運轉情況等因素來選用最適宜的塗料品種。

3、施工條件

應根據施工現場實際狀況選擇適宜的塗料品種。如在通風條件差的現場施工宜採用無溶劑或高固體份或水性防腐蝕塗料。在不具備烘烤乾燥的現場只能選用自乾型塗料。

4、技術、經濟綜合效果

不僅要考慮技術性能是否優異，還要考慮經濟的合理性。在進行經濟核算時要將材料費用、表面處理費用、施工費用、塗層性能及使用壽命、維修費用等綜合考慮。

防腐施工

施工原則

塗料施工質量好壞對塗層的性能影響極大。在實際塗裝過程中由於施工方法不當而達不到預期防蝕效果的例子很多。特別是許多性能優異的防腐蝕塗料對施工方法極為敏感，只有嚴格按照其各自的施工條件進行施工才可形成正常的塗層，達到預期的防蝕保護作用。

1、底材必須進行嚴格的表面處理

鋼鐵基材必須經除銹、除油處理，磷化處理則可根據具體情況而定。

2、要保證必要的塗層厚度

防腐蝕塗層厚度必須超過其臨界厚度，才能發揮保護作用，一般為150μm～200μm。

3、控制塗裝現場的溫度、濕度等環境因素

室內塗裝溫度應控制在20℃～25℃；相對濕度視品種而異，一般以65%左右為宜。在室外施工時應無風沙、細雨，溫度不低於5℃，相對濕度不高於85%。應避免未完全固化的塗層上結霜、降露、下雨和降落砂塵。

4、控制塗裝間隔時間

如底漆塗裝後放置過久才塗面漆，將難以附著而影響整體防護效果。　此外，還必須加強施工人員培訓和施工質量管理。要求施工人員了解塗料的性質、用法、施工要點和技術要求。管理人員要加強質量監控，保證每道工序都符合技術要求，以便最終得到一個性能優異的防腐蝕塗層。還要加強勞動安全防護，注意溶劑揮發，加強通風，以免中毒。

環氧粉末浸塑

環氧粉末一直是採用靜電噴塗工藝塗敷。由於環氧粉末浸塑工藝受附著力問題困擾，環氧粉末的浸塑始終沒能推廣。近年來隨著三椰環氧粉末浸塑專用磷化液開發成功，首次攻克了環氧粉末浸塑工藝的附著力難題，環氧粉末的浸塑這一新興工藝開始推廣。

新防腐形式

外壁三層結構聚乙烯內壁熔結環氧複合鋼管（又稱TPEP防腐，T是指三層或者兩層Three或Two的首先字母，PE指環聚乙烯，EP指環氧樹脂粉末）。其中，3PE防腐蝕技術綜合了環氧塗層與擠壓聚乙烯種防腐蝕層的優良性能，將環氧塗層的界面特性耐化學特性與擠壓聚乙烯防腐蝕層的機械保護特性等優點結合起來，從而顯著改善了各自的性能。塗層厚度遠遠高於單層聚乙烯。熔結環氧塗層的粘結力與耐摩擦能力十分令人滿意，防護效果良好，管道糙率小、內壁光滑、水力性能良好。

通過設計實例分析得出：與同管徑管材相比，鋼塑複合管的管路損失可以降低30%以上；在輸送相同流量的情況下，其管徑可以減小一級，從而降低了成本，減少了能耗，在長距離輸水過程中優先推薦鋼塑複合管。

鋼管最新防腐形式套用在長輸管線項目中