3PE防腐钢管,国标3pe防腐钢管,加强级3pe防腐钢管,国圻实体厂家

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防腐知识
三层熔结环氧粉末防腐钢管的涂敷工艺  
1 工程概况
1.1 钢管桩使用环境
    杭州湾跨海大桥(以下简称大桥)工程所处的杭州湾是世界强潮海湾之一,风浪大,潮差高,海流急。海水虽受长江、钱塘江等冲淡影响,但实测氯离子含量仍在5.54~15.91 g/1之间,为pH值大于8的弱碱性C1一Na型咸水。受潮汐和地形影响,海潮流速较大,平均最大流速在3 m/s以上。海水含砂量较大,实测含砂量为0.041~9.605 kg/m。。海域中还富含附着性的海洋生物。
1.2 钢管桩防腐工程量
    大桥海上引桥基础设计为螺旋焊缝钢管桩,直径为1 500 mm 和1 600 mm,桩长71~88 m(锚桩长89.35 m),平均桩长80.3 m,总计5 474根。钢管桩防腐蚀采用三层熔结环氧粉末防腐钢管涂层为主,辅以牺牲阳极阴极保护方案,并适度预留牺牲厚度。
    在钢管桩桩身的不同腐蚀环境区段采用不同性能和厚度的涂层。整桩从桩顶到桩底分为4个区:① 裸桩区(埋人承台部分):0~1.4 m,无涂层;②浪溅区:8~13.3 m,涂层厚度800 g.m;③ 水下区:34 m,涂层厚度600 m;④ 泥下区:涂层厚度300g.m 。
    5 474根桩的总防腐层工程量达2 115 872.91m ,其中单层防腐面积984 610.70 mz、双层防腐面积980 720.37 mz、加强双层防腐面积222 541.03 m 。
2 钢管桩防腐工艺及涂料的选择
2.1 防腐工艺的选择
    防腐涂料与其施工工艺是相关联的,所以涂料的选择决定涂敷工艺,涂敷工艺决定涂敷质量。考虑到大桥钢管桩防腐涂敷工程量特别大、质量要求高、工期紧和工厂化生产的特点,选择自动化的生产工艺较为合适。
2.2 防腐涂料选择的基本条件
    根据设计要求,从使用环境、涂料性能、施工工艺、涂敷质量和经济成本等因素统筹考虑,其选择的基本条件为:
    (1)具备良好的耐水性和耐候性。
    (2)必须具有良好的机械性能,能够抵御波浪、水流和漂沙对钢管桩产生的强烈冲击、磨损和划伤。
    (3)与管体间有良好的附着力,并能承受沉桩过程中的锤击应力。
    (4)具有良好的配套性、相容性,要求同一品牌各层间要相容配套;同时涂料成膜后具有高绝缘性。
    (5)具有良好的抗海洋化学腐蚀性,在水下富氧区段内具有一定的耐海洋生物附着及其根系的穿透性腐蚀功能。
    (6)为绿色环保产品,避免在施工过程或长期使用中对环境产生污染。防腐涂料的选用经多次专题论证,选择了抗冲击能力高、粘结力大、抗渗透性强;耐海洋生物腐蚀;材料成本低;便于工厂化生产、且具有绿色环保等特性的三层熔结环氧粉末涂料。
 
2.3 三层熔结环氧粉末防腐钢管涂料的功能
    熔结环氧粉末采用熔融共混生产工艺,使每个颗粒都包含所有活性成分,质量具有一致性和稳定性,同时还消除了各成分在运输和施工中因分相分层而造成其反应性变化的可能。它属于多组分改性环氧树脂固态粉末涂料,各层间具有良好的相容性,粉末喷涂的涂层对钢管桩表面构成连续、复合型整体性结构的防腐层。
    (1)单层(底层)防腐涂料。该层涂料采用改性SEBF一6~1型或3M886N型重防腐型环氧粉末防腐钢管涂料。经喷涂成膜后除具有高附着力、抗冲击划伤外,层面还具有一定的粗糙度。
    (2)普通双层(中间层)防腐涂料。为SEBF-6— 2或3M8352N型改性环氧粉末涂料,具有高强机械性能,覆盖于单层面上,形成整体的二层复合结构的防腐层,以抵抗大浪、急流和高浓度漂沙对钢管桩的冲击、划伤和磨损。
    (3)加强双层(面层)防腐涂料。为SEBF一6—3或3M9352型改性环氧粉末涂料,试验证明该涂料的抗老化性能提高了2倍。同时与中间层保持有良好的相容性和整体性,并具有耐海生物附着及其根系穿透性腐蚀的功能。
    三层熔结环氧粉末防腐钢管涂料及其试件涂层的物理性能见表1,表2。
表1 三层熔结环氯粉末防腐钢管涂料物理性能

表2 试件的涂层物理性能检验(复合三层)
3 三层熔结环氧粉末防腐钢管的涂敷工艺
3.1 三层涂敷工艺生产线的设计
    当前,单层、双层熔结环氧粉末防腐钢管防腐涂层已广泛应用于石油、天然气及市政管道,但三层涂敷技术在国内尚未有开发与应用。
    根据大桥钢管桩的防腐设计要求和供料方提供的三层熔结环氧粉末防腐钢管技术指标,设计并建立了一条三层外防腐全自动涂敷工艺生产线,配置了相关的质量检测设备,避免了天气及人为等因素对防腐涂敷质量的影响,以保证过程质量,从而确保最终的涂装质量。设计日防腐涂敷面积为6 000 m 。
    三层涂敷生产工艺为一字形串联式的布局,生产线全长240 rfl。主要设备有:斜轮传输架、预热炉、抛丸除锈机、中频加热炉、喷粉室和筛虑处、冷却装置、传输架兼最终检验平台架。
3.2 涂敷工艺流程
    在自动化工艺生产线上钢管桩涂敷工艺主要流程为:裸管堆场一检验平台一清洗一表面修整一钢管预热一抛丸除锈一除尘一中频加热一粉末喷涂一冷却一储存或出厂。
4 三层防腐涂敷质量控制的关键技术
    钢管桩防腐涂敷的过程是一项“特殊过程+隐蔽过程”的综合过程,在自动化生产线上每一环节的质量将影响最终整体的防腐质量。
    防腐工序的涂敷质量控制主要解决三大关键质量控制技术:即表面处理技术、温度控制技术和粉末喷涂技术。解决了以上关键技术问题,整个工艺流程的涂敷质量就有了最根本的保证。
4.1 钢管桩表面处理技术
    该技术是防腐涂装过程中的首个环节,属于“隐蔽工程”,“钢管桩表面处理质量对涂装质量的影响程度达49.5%”。为此,在自动化生产线前端配置了预热除湿、抛丸除锈和大功率吸尘设备及钢管桩表面吹扫等装置组成钢管桩表面处理系统。同时选用了优质的钢砂、钢丸,并通过试验获得最佳的配比和投料频次,使钢管桩表面处理达到最理想效果。
4.2 温度控制技术
    熔结环氧粉末是加热固化的热固性防腐涂料,其要求对管体控制加热温度稳定在220~230℃ 。为此,加热设备对钢管桩加热过程中累计热效应的影响及不同壁厚区段的加热功率的变化是温控技术的又一新课题。经方案比选,选择了中频线圈涡流感应加热技术,具有加热效率高、温度可控且响应迅速为特点的大功率可调式的中频加热设备,以满足粉末喷涂时的温度要求。
4.3 粉末喷涂控制技术
    钢管桩在自动传输线上被输送到喷粉区,3组涂层的组合喷枪先后开始喷粉,分别完成底、中间和面层防腐涂层的作业。这种多层静电热喷涂作业由于喷枪长期处于高温作业环境,会造成喷枪变形或堵塞,同时粉末回收系统中粉末因受热而结块掉粉等对涂装质量有影响。经对该技术的精心设计,保证了喷涂的正常作业。
4.4 螺旋焊缝涂敷后漏点的处理
    钢管桩的螺旋焊缝外型难以达到标准化,为了防止焊缝上的漏点发生,在喷涂处的后端增加喷枪2把,由人工沿焊缝进行覆盖性的连续性喷涂,从而保证了螺旋焊缝的涂敷质量无漏点。
4.5 防腐涂层的修补
    钢管桩完成涂装下线经检测合格后,在转运过程或装船时难免产生碰撞而发生涂层的点状或小面积的划伤。为此,有专职修补人员按规定要求进行人工补涂,形成完好的防腐层,出厂时整桩涂层完整无损。
5 防腐涂敷质量的检验
5.1 对防腐涂料的复验
    自开工至今已复验涂料4O次,复验结果符合涂料规定要求,涂料质量稳定,试件涂层质量符合设计和规范要求。
5.2 涂敷过程的工序质量和最终质量检测
    依据钢管桩外防腐涂敷质量控制的设计和规范要求,在自动生产线上实施过程质量检验和最终质量检验,经对已完成的5 226根钢管桩防腐涂敷质量检测,一次合格率100 ,各项检测指标统计见表3。
表3 钢管桩防腐涂敷质量检测结果
5.3 防腐涂敷后的型式试验验证
    根据规范要求已完成复合三层的样板型式试验6O次,其试验结果见表4。从涂敷过程中的质量检测和试验室的型式性能检验验证了防腐涂装质量稳定,涂敷生产工艺符合设计要求。
表4 复合三层防腐涂层样板型式试验检测结果
5.4 海上沉桩对防腐质量的验证
    大桥工程4家单位共沉桩5 164根,沉桩过程中经历高能量(590~280 kJ)、高强度(平均1 975击以上)连续锤击,其防腐涂层保持完好无损。大规模沉桩实践表明,钢管桩防腐涂装质量优良而且稳定。
5.5 防腐涂装效率
    该防腐涂装生产线具有自动化、全天候、优质、稳定、连续生产的特点。月涂装最高纪录449根;日最大涂装纪录15根,大于日供桩能力10根的要求;日涂装面积达6 800 m ,超过设计涂敷能力13% 。
6 结语
    (1)外防腐三层环氧粉末防腐钢管涂敷生产线在大桥工程上的成功应用,开创了我国钢管桩外防腐三层熔结环氧粉末防腐钢管涂敷技术应用的先例。其涂敷工艺填补了钢管桩外防腐三层涂敷生产技术的空白,处于国内领先水平。
    (2)钢管桩三层熔结环氧粉末防腐钢管涂敷,实现了工厂化和自动化,避免了人为、天气等因素,涂敷质量一次合格率达100 9/6,明显优于其他工艺的涂敷质量。
    (3)通过钢管桩的三层涂敷技术的应用,确保了防腐成本的经济性,并积累了管理和涂敷技术经验,具备了在我国桥梁、水运工程基础钢管桩中进一步推广与应用的条件。
 

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