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粉末环氧涂层罐道-罐道梁

  

   

      


一、前言  
  在潮湿及酸性矿井下,木罐道和油漆防腐罐道的表面易腐蚀,使用寿命短,需经常维护,油漆防腐型罐道使用2-3年左右就出现锈蚀现象,一般使用寿命在5年左右。为
克服油漆防腐存在的缺陷,发展了粉末环氧涂层防腐。该技术也可同时应用在梯子间上。
粉末环氧涂层的主要原材料为:粉末环氧树脂涂料以固体环氧树脂为基体,填料主要有超细石英粉、云母、硅灰石等惰性功能填料(偶联剂处理),还有一些不同种类助剂如静电剂、流平剂等。


二、粉末环氧涂层井筒装备材料的的具体工艺:
  
环氧粉末的涂覆方法主要有:静电喷涂法、热喷涂法、抽吸法、流化床法、滚涂法。管道内涂覆一般采用摩擦静电喷涂法、抽吸法、或热喷涂法;罐道-罐道梁、管道外涂覆一般采用流化床静电喷涂法;异形构件采用流化床法或静电喷涂法。其中,工艺最成熟、历史最悠久的是静电喷涂法。这几种喷涂方法有一个共同特点,即喷涂之前均需将工件预热到某一温度,使粉末一接触即熔化,余热使涂膜继续流动,进一步流平覆盖整个钢材表面,特别是在钢材表面的凹陷处,以及焊缝两侧,熔融的涂料流入填平,使涂层与钢材紧密结合,最大限度减少孔隙,并在规定时间内固化,最后用水冷却终止固化过程。


  静电喷涂是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向移动,并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法。静电喷涂设备有喷枪、喷杯以及静电喷涂高压电源等组成。工作时静电喷涂的喷枪、涂料微粒部分接负极,工件需提前抛丸除锈、预热后接正极接地,在高压电源的高电压作用下,喷枪的端部与工件之间就形成一个静电场。静电喷涂工艺便在此静电场中操作。静电喷涂工艺存在一个缺陷即环氧粉末涂层与钢材之间的粘附性不强,导致涂覆的环氧粉末层厚度非常薄,不到100um,涂层的强度也并不理想,因此只适用于输送纯液体的管道内涂覆。


  双层熔结环氧粉末(FBE)体系的整个涂层的整体厚度在625~1000um之间,使用温度可达115℃。适用于各种管径的钢材防腐涂装。其具体工艺为:

  1. 钢材先经抛丸除锈,达到Sa2.5级,表面粗糙度达到Ry 100-150um,并清除表面灰尘。
  2. 涂层结构采用双层熔结环氧粉末结构,环氧粉末的粒度最好为350-400目。双层熔结环氧粉末体系是由两种不同的熔结环氧粉末在喷涂过程中一次喷涂成膜完成的,底层为普通单层环氧粉末层(100um-300um),提供防腐性及附着力;外层为增强型(100um-300um),提供抗机械损伤性能,两层中间是混合层(25um-50um),因为两层的基料具有相同的分子结构,所以具有较好的相容性,可形成一个有机的整体,不会产生层间分离现象。
  3. 随后在钢材外壁通过静电喷涂工艺均匀覆盖一层环氧树脂矿用粉末涂料,即在高压静电场下,将喷粉枪接负极,钢材接地(正极)构成回路,粉末借助压缩空气由喷枪喷出即带有负电荷,按异性相吸原理喷涂到钢材上。
  4. 在170℃高温下,喷涂后的钢材环氧粉末自然融化流平、均匀覆盖、融溶成一层热固性粘接能力好的环氧树脂有机物而构成的钢塑复合型材料。
  5. 检查钢件的涂层是否有漏喷、碰伤、针气泡等缺陷的,须进行返修或重喷。

    此种工艺涂覆的环氧粉末涂层与基材粘结强度大,抗阴极剥离性能好,吸水率小,使用温度范围大,耐划伤性优异,表面光滑,但缺点是造价高昂。


  而罐道-罐道梁、管道外涂覆采用的流化床静电喷涂法工艺的具体原理为:由多孔隔板和容器组成流化床,隔板将容器分为上下两个部分。操作时向隔板以下的容器部分通入压缩空气,压缩空气通过多孔隔板使上面粉末受空气流动的作用悬浮起来,并在上部容器中滚翻,呈“沸腾”状态。经除锈、预热的工件接正极接地通过接负极的“沸腾”的粉末区,达到涂覆的效果。工件的预热温度可稍高于粉末的熔融温度。此种方法结合了静电喷涂法,涂层与钢材之间的粘附力稍强,操作简单,造价降低,具有耐水流冲击等优点,还克服了钢材遇水易腐蚀等缺点,产品外观漂亮,涂层粘结牢固,粉末环氧涂层罐道及梯子间比喷油漆防腐服务年限提高,可达到10年左右。


三、粉末环氧涂层井筒装备材料特点:
  1、井筒装备材料的涂层表面美观光滑,整体质量均一。
  2、井筒装备材料上涂层的力学性能:抗冲击性能等都比较优量,但耐磨性能一般。这是影响其服务年限的主要原因。
  3、耐腐蚀性能极佳,适用于潮湿、有腐蚀性矿井环境中使用。
  4、粉末状环氧矿用涂料先经静电喷涂,而后高温下粘结、固化,涂层形成一个整体,密实牢固的与钢材粘结在一起,难以剥离和脱落,涂层厚度可达0.05-0.2mm,大大高于油漆防腐涂层厚度,延长了井筒装备材料的的服务年限,粉末环氧涂层罐道服务年限为10年以上。
  5、抗静电和阻燃性能:粉末环氧涂料罐道是将粉末环氧涂料均匀喷涂在罐道的外表面,该涂料添加阻燃和抗静电成分,适用于井下易燃、易爆的特定场所。
  6、粉末环氧涂层罐道工艺简单,加工效率高,大大缩短制作工期。

四、粉末环氧涂层罐道型号规格:
 

罐道横截面尺寸钢材壁厚
(mm)
环氧涂料层
厚度(um)
长度
(mm)
220×220850-200按设计院图纸要求制作满足安装要求
220×2201050-200
200×200850-200
200×2001050-200
180×1801050-200
180×1801250-200
注:表中所列为常见规格型号,实际可按设计院图纸设计要求定制。