劉紅偉1,鄭中勝
(1.中國(guó)石化管道儲(chǔ)運(yùn)公司華東管道設(shè)計(jì)研究院,江蘇徐州 221008;2.河北昊天管業(yè)股份有限公司,河北鹽山 061300)
日照—儀征原油管道外防腐層主要采用加強(qiáng)級(jí)熔結(jié)環(huán)氧粉末,為了更好地控制該工程環(huán)氧粉末的施工參數(shù),開(kāi)展了環(huán)氧粉末涂層厚度、固化溫度與涂層性能的關(guān)系研究。
試驗(yàn)需要的測(cè)量?jī)x器包括:差示掃描量熱儀、磁性物測(cè)量?jī)x、標(biāo)準(zhǔn)篩、膠化時(shí)間測(cè)量?jī)x、固化箱、涂料噴涂裝置、落錘沖擊試驗(yàn)機(jī)、落砂耐磨裝置、陰極剝離裝置、電火花檢漏儀、高低溫試驗(yàn)箱等。
技術(shù)路線見(jiàn)圖1。
圖1 試驗(yàn)技術(shù)路線示意
首先, 在試驗(yàn)室按 (450±50)μm、 (500±50) μm、 (550±50) μm、 (600±50) μm 共 4個(gè)涂層厚度以及 (170±3)℃、 (190±3)℃、(210±3)℃和 (230±3)℃共4個(gè)涂敷溫度的參數(shù)組合,準(zhǔn)備了16組涂敷試件;然后,對(duì)以上16組試件進(jìn)行涂層質(zhì)量檢測(cè),檢測(cè)指標(biāo)包括:48 h陰極剝離、抗沖擊值 (-30℃)、24 h附著力、耐磨性 (落砂法)。
1.4.1 陰極剝離試驗(yàn) (見(jiàn)表1)
表1 48 h陰極剝離試驗(yàn)結(jié)果/mm
從表1中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,隨著溫度的提高和厚度的增加,抗陰極剝離能力均增強(qiáng)。但溫度為210、230℃,厚度為550、600 μm時(shí),性能基本相當(dāng)。
1.4.2 抗沖擊試驗(yàn) (見(jiàn)表2)
表2 抗沖擊值結(jié)果/J
從表2中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,厚度對(duì)抗沖擊值的影響無(wú)規(guī)律,而隨著溫度的提高抗沖擊值具有下降的趨勢(shì),在230℃時(shí)抗沖擊值明顯低于其他溫度。
1.4.3 附著力測(cè)試 (見(jiàn)表3)
表3 24 h附著力測(cè)試結(jié)果/級(jí)
從表3中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,厚度對(duì)附著力基本無(wú)影響,但溫度對(duì)附著力的影響較大,溫度在170、190℃時(shí)附著力較差,達(dá)不到3級(jí) (SY/T 0315-2005基本要求),溫度在210、230℃時(shí)附著力水平基本相當(dāng)。
1.4.4 耐磨性 (落砂法)測(cè)試 (見(jiàn)表4)
表4 耐磨性 (落砂法)測(cè)試結(jié)果/(L/μm)
從表4中試驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出,厚度對(duì)耐磨性影響不大,而隨著溫度的提高,耐磨性具有上升的趨勢(shì),但溫度在210、230℃時(shí),耐磨性數(shù)據(jù)基本相當(dāng)。
根據(jù)SY/T 0315-2005中表4的驗(yàn)收指標(biāo),從上述試驗(yàn)結(jié)果可知,溫度在170、190℃時(shí)24 h附著力 (級(jí))達(dá)不到指標(biāo)要求。溫度在210、230℃時(shí),其他性能基本相當(dāng),抗沖擊值在230℃時(shí)小于210℃時(shí)的結(jié)果。因此,選擇溫度210℃左右較好。厚度對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)有影響,但溫度在210℃時(shí),厚度對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)影響不大,厚度在550、600μm時(shí)性能相當(dāng),因此選擇厚度550 μm左右。
把上述研究結(jié)果應(yīng)用于日照—儀征原油管道防腐涂層施工工藝的控制中,取得了以下效果:對(duì)日照—儀征原油管道全線進(jìn)行了下溝后防腐層破損點(diǎn)的檢測(cè),共檢測(cè)線路380km(線路總長(zhǎng)390 km,采用D 914 mm的埋弧焊鋼管),發(fā)現(xiàn)防腐層破損點(diǎn)984個(gè),平均每千米2.6個(gè),由此可見(jiàn),控制效果良好。
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