大口径输水管道内ep外pe最佳防腐工艺组合

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1、大口径输水管道内EP外PE最佳防腐工艺组合（北京汉森邦德化工科技有限公司师立功）摘要在输水工程中,大口径输水管道通常选用钢管。为保证工程质量钢管的内、外壁的防腐尤为重要。结合内外壁常用的防腐涂层材料的性能，本文介绍在钢管的内、外壁防腐中，内壁使用EP粉末涂料而外壁使用PE粉末涂料为最佳的防腐工艺组合。一、输水管道的现状供水管网是城市运行的生命线，爆管、断水、低压都会威胁安全供水。保障输送的水质安全卫生对管道要求是非常重要的，水厂输出再好的水，经过不良管道可能也会出现问题，因此国家要求供水企业要不间

2、断地保障将出厂的自来水安全、有效、可靠地通过管网输送到每一个用户。长距离输水钢管道将受到各种环境介质的腐蚀，在多种腐蚀因素中电化学腐蚀和生物腐蚀是主要的。在大口径（DN>600）输水工程中，推荐使用钢塑复合管和球墨铸铁管，但成本上钢塑复合管更具有优势。下图1为常用几种管材的综合造价比较。由图中可见DN600是钢塑管和球铁管的成本分水岭，管径超过600mm，球铁管的综合成本将急剧增高。图1不同管道综合造价对比图由于钢管具有优越的延展性、整体性和便捷的施工操作性,既适用于埋地敷设,又可用于跨越架空、过

3、河倒虹和顶管施工。对钢管及其配件，采用防腐蚀涂层对其内、外壁表面实施屏蔽，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，它是钢管与塑料管优良性能的结合体，既有钢管的强度和钢度，又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，美国和日本等发达国家已有50年以上的使用历史。给水钢管内外涂塑工艺是目前国内最先进的防腐技术，它集钢材优越的机械性能与高分子材料卓越的耐化学腐蚀性能于一体，极大地延长了钢管的使用寿命，具有独特的防腐耐酸碱性、抗磨损、无结垢、助润滑、耐负压等优

4、越性，可替代衬塑管、镀锌管、不锈钢管、铜管等。将高分子防腐粉末涂料，通过特殊的设备将其均匀地涂覆于金属管道的内外表面，经固化和塑化后在金属管道内外表面形成一层均匀、致密、光滑的塑料涂层，成为一种新型的钢塑复合管。内外涂塑钢塑复合管可有效防止水质的二次污染，对提高水质有明显的作用。涂塑钢管在发达国家的使用已比较成熟，如美国、日本等国的输水管道有80％～90％的管材采用涂塑钢管。内外涂塑钢塑复合管的优势和特性，符合建设给排水要求，完全符合CJ/T120-2008及GB/T5750-2006标准，近年来

5、受到广大客户的高度赞扬和肯定。 二、给水涂塑钢管内防腐涂层综合性能分析:2.1管道内防腐涂层种类a)单层聚乙烯涂层b)环氧粉末涂层管道内涂敷层主要有两个功能：·防腐，提高输水管线的使用寿命；·减阻，提高输水管线的输水能力。2.1.1环氧树脂的分子结构与性能双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂不同的功能，见图2　1)环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力；　2)醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力；　3)醚键和C-C链使大分子具有柔顺性；　4)苯环赋予聚合物以耐热

6、性和刚性；　5)异丙基也赋与环氧大分子具有一定的刚性；　6)-C-O-键的键能高，从而提高了树脂的耐碱性。图2双酚A环氧树脂各结构单元赋于树脂的性能·环氧树脂卓越的附着力环氧树脂经与固化剂反应，充分交联之后才发挥其优良性质，最突出的是其与接触物的附着力。这是由于其分子中含有极性的羟基、醚键等，即使对湿面也能有一定的附着。其附着机理与图2的搭扣机理有关。由于羟基和醚基的极性使环氧树脂分子和相邻表面之间产生引力，而且环氧基和含活泼氢的金属表面形成化学键，因此大大提高了其对金属表面的附着力及耐化学防腐性

7、能。固化时体积收缩率仅有2%左右，而且环氧分子中的醚键使分子链便于旋转，可消除内应力，所以附着力高。图2环氧树脂附着力搭扣原理·环氧树脂的化学性环氧树脂中含有亲水的羟基及醚键，但该树脂中的双酚A链段（二个苯环和一个异丙基，共15个碳原子的烃基）则有疏水性，两个苯环的刚性屏蔽了羟基和醚键，保持了整体涂层的耐水性。固化后的环氧树脂的玻璃化温度较高，有利于其耐水性。环氧树脂分子中没有酯键，耐碱性优良。在腐蚀微电池的阴极部位呈碱性。一般优良的防腐蚀涂层必须有耐碱性和附着力，所以环氧树脂是优良的防蚀涂料的基

8、料。·环氧树脂的老化性能环氧树脂中含有醚键，涂层经日光紫外线照射后易降解断链，其链式反应可见图3图3.环氧树脂的老化断链反应所以环氧涂层不耐户外日晒，涂层易失去光泽，然后粉化，不宜作户外用面漆。环氧涂层老化破坏主要表现为逐渐粉化而涂层减薄。2.1.2聚乙烯的分子结构与性能聚乙烯粉末涂料是目前钢管涂塑的主要原料，且以线性低密度为主。线性低密度是乙烯和—烯烃的共聚物，其分子结构和密度有较大变化，它的结构、结晶度和密度介于高密度聚乙烯和低密度聚乙烯之间，虽然也是线性结构，但分子排列整齐，