一種鋼管環(huán)氧底漆涂覆工藝實驗分析

楊琦

摘要：噴涂量、固化溫度、油漆粘度和旋碟轉(zhuǎn)速等是用于城市燃氣用鋼管環(huán)氧底漆涂覆的重要指標，并直接影響產(chǎn)品的成本、涂層耐腐蝕性、穩(wěn)定性和作業(yè)安全等。本文將通過對影響涂覆層厚度均勻性的噴漆量、固化溫度、固化時間、電場電壓等參數(shù)進行分析，采用DOC正交試驗，根據(jù)實驗結(jié)果尋求生產(chǎn)工藝的最優(yōu)化設計，使得產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的涂覆鋼管質(zhì)量達到國內(nèi)領先水平。

關(guān)鍵詞：鋼管；環(huán)氧底漆；涂覆；均勻性

天然氣做為一種清潔能源，無毒、無腐蝕性及安全便捷、性價比高等優(yōu)勢已經(jīng)越來越受到廣大居民用戶和工業(yè)用戶的認可。經(jīng)過十幾年的西氣東輸戰(zhàn)略發(fā)展，大大推動城市燃氣管網(wǎng)建設。在建筑工程領域，天然氣立管使用最普遍的是熱浸鍍鋅鋼管，然而在海洋及高潮濕性氣候、酸雨、空調(diào)滴水和超高層建筑外墻清洗等一些工況環(huán)境較復雜的情況下，熱浸鍍鋅鋼管將會遭遇非正常腐蝕并大幅縮短管材的使用壽命，甚至造成燃氣泄漏而引發(fā)爆炸等安全隱患[1]。經(jīng)國內(nèi)某管廠的研究開發(fā)，在熱浸鍍鋅鋼管外表面涂裝高附著力、抗沖擊性強、重防腐、環(huán)境友好型的環(huán)氧油漆涂覆管成了港華燃氣等公司采購和推廣使用的新品。涂覆工藝是鋼管作為細長管狀結(jié)構(gòu)外表噴涂底漆涂層的核心，油漆涂層的厚度及均勻性是涂覆工藝的重要參數(shù)。

經(jīng)文獻查閱并參考了旋碟噴涂油漆的現(xiàn)有生產(chǎn)工藝，影響涂漆層厚度和均勻性的關(guān)鍵參數(shù)有噴漆量（kPa）、固化溫度（℃）、固化時間（min）、噴房靜電電壓（kV）四個參數(shù)。該公司采用的是獨特的Ω噴涂流水線，如何尋找到最佳的參數(shù)組合，從而有效的控制涂漆層厚度，是目前研究的難點。利用現(xiàn)有的實驗數(shù)據(jù)，項目組決定采用DOC理論進行“四因數(shù)三水平”試驗，以尋求最優(yōu)化的涂漆工藝。

項目組按照企業(yè)標準進行油漆配制，調(diào)配到合適的油漆粘度，通過Ω噴涂方式在現(xiàn)有生產(chǎn)線上現(xiàn)場進行試驗。經(jīng)過3批次81根管材的在線涂漆之后，再進行涂漆層厚度的測量，得到試驗結(jié)果。根據(jù)試驗結(jié)果分析，項目組獲得了最優(yōu)的涂漆管涂漆工藝參數(shù)，如表1所示。涂漆管生產(chǎn)根據(jù)優(yōu)化后的涂漆工藝，經(jīng)過對六個月的涂漆層厚度數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，油漆層厚度穩(wěn)定在87μm左右，極差值控制在14μm，如下圖1所示。

涂漆管涂漆工藝優(yōu)化后，該公司的涂漆管生產(chǎn)企業(yè)標準由2015版順利更新為2017版，原本涂漆層厚度偏差很大、涂層不均勻性得到了明顯改善，并實現(xiàn)涂漆層厚度的可控性。完成了本次實驗設定的預期目標，涂漆管涂覆層生產(chǎn)控制水平達國內(nèi)領先水平[3]。

參考文獻：

[1]符建安，陳加欽等.燃氣管道風險評價與全面檢驗實踐[J]. 62-66.

[2]中國城市燃氣協(xié)會.CGAS001-2016[S].北京，協(xié)會標準，2016.endprint