无溶剂环氧涂料在储罐与管道防腐涂装的应用

点击数：831发布：2016-11-07　来源: 聚脲防腐_聚脲喷涂_聚脲防水_江苏申正建设工程有限公司

无溶剂环氧涂料在储罐与管道防腐涂装的应用

1 无溶剂环氧涂料的组成

无溶剂环氧涂料是采用低粘度环氧树脂、颜填料、助剂等经高速分散和研磨而制成漆料，以低粘度改性胺作为固化剂而组成的双组份反应固化型防腐涂料。
目前世界各大知名防腐涂料制造商均推出了自已的无溶剂环氧涂料产品，具有代表性的品种如杜邦 Permacor 2807/HS-A 灰色无溶剂热喷涂导电环氧储罐漆，采用双进料热喷涂施工，单道膜厚最高可达 2500μm；Permacor 128/A 黑色无溶剂导电环氧储罐漆和Permacor 128/P 无溶剂环氧（绝缘）储罐漆可采用辊刷及无空气喷涂施工。葡萄牙EURONAVY 公司出推出了了 ES 系列无溶剂环氧涂料，其中 ES301 无溶剂耐潮湿型环氧涂料可带湿、带闪锈瞬锈涂装，对干、湿表面都具有卓越的附着力。
2 无溶剂环氧涂料的特性

无溶剂环氧涂料与溶剂型环氧涂料产品的最大区别，在于涂料制造及施工应用过程中不需采用挥发性有机溶剂作为分散介质，低粘度的胺固化剂、液态的环氧树脂经交联反应固化而形成的涂层具有非同一般的特性。

2.1 施工安全和环保节能

由于普通溶剂型环氧漆含有超过 30%以上的可挥发性有机溶剂，即使是高固体份的环氧漆，可挥发的有机物含量（VOC）也有 10%以上。这些有机溶剂在涂装和干燥过程中挥发，与空气混合可形成了爆炸性混合气体。一些密闭场所（如储罐内壁等）进行涂装施工作业时，必须进行强制大量通风，安全管理部门需定期测量施工过程中罐内壁的氧气含量和可燃气体浓度，氧含量在 18%以上，可燃气体浓度低于爆炸下限 10%方可进行涂装作业，这样方能避免独山子储油罐爆炸类似事件的发生。而使用无溶剂环氧漆由于挥发性溶剂极少，对通风量的要求大大降低。另外，有机溶剂多数是有毒有害物质，对人体均有不同的毒害作用，为了保证施工人员的身体健康，必须限制其在空气中的含量。在涂料中有机溶剂含量越高，需要补充新鲜空气的量也越多，即要求通风量越大，使用无溶剂环氧漆就意味着可以减少这部分通风量。必须强调的是使用无溶剂环氧涂料最突出的优点，能够减少有机溶剂挥发对空气的污染。当前世界各国对环境的要求越来越高，尤其是一些发达国家，对涂料中的挥发性有机化合物的含量（VOC）均给予了限制，对挥发性有机化合物的排放也给予了限制。我国作为一个发展中国家，为了赶超世界先进水平，走可持续发展的道路，避免少走先污染后治理的弯路，越来越重视环境保护。因此严格限制涂料中的 VOC，以至最大程度的减少对环境的破坏，达到零排放将是今后的方向。在重防腐涂料中，涂料的无溶剂化、水性化都将是未来的发展方向，而无溶剂环氧涂料在当前条件下更具有实用性。

2.2 优异的物理机械性能

由于环氧树脂分子结构中含有大量的羟基和醚基等极性基团，加之在固化过程中活泼的环氧基能与界面金属原子反应形成极为牢固的化学键，这保证了涂层与基材的优异附着力，特别值得一提的是无溶剂环氧防腐涂层具有极佳的湿附着力，这保证了涂层在液态介质腐蚀环境下优异的耐久性。无溶剂环氧涂料在交联固化后能够形成类似瓷釉一样的光洁涂层，由于交联密度高和分子链中的苯环结构，使涂层坚硬且柔韧性好、耐磨性优、抗划伤性好、耐撞击性优。无溶剂环氧涂料在反应固化过程中收缩率极低，具有一次性成膜较厚、边缘覆盖性好、内应力较小，不易产生裂纹等特点。

2.3 优异的耐化学品性

高度交联的无溶剂环氧防腐涂层具有优异的耐化学品性，能耐海水、中度的酸、碱、盐、各种油品、脂肪烃等化学品的长期浸泡。

2.4 优异的防腐性能

无溶剂环氧涂料由于不含挥发性有机溶剂，在干燥成膜过程中不会形成因溶剂挥发留下的孔隙，且成膜厚，涂膜致密性极佳，能有效抵挡水、氧等腐蚀性介质透过涂层而腐蚀钢材。

2.5 经济性

目前无溶剂环氧涂料的单价虽然略高于溶剂型环氧涂料，但衡量防腐涂料的经济性不能只凭单价，无溶剂环氧涂料的固体份近 100%，在达到相同的涂膜厚度的情况下，所需要的涂料量比采用溶剂型环氧涂料要少；另外，由于无溶剂环氧涂料一道可达高膜厚，可减少施工道数，从而降低涂装施工费用。

3 无溶剂环氧涂料在石化行业的应用推荐

目前，我国石化工业发展正处于高峰期。从原油运输、储存中转、管道运输、炼油生产到成品油的储存，都需要建设大量储罐、铺设大量管道，这些储罐和管道如采用无溶剂环氧涂料，和传统的溶剂型防腐涂料相比，具有厚涂性好、防腐性佳、施工安全等优势，符合“高效、经济、环保、安全、节能”原则，具有十分广阔的应用前景。

3.1 管道防腐

埋地管道外壁常用防腐层有煤焦油瓷漆涂层、环氧煤沥青防腐涂料+玻璃纤维布复合涂层、3PE 防腐层、熔结环氧防腐粉末涂层等，采用无溶剂环氧涂料的优势在于可现场施工、修补方便，而又避免了煤焦油瓷漆涂层和环氧煤沥青防腐涂料那样在施工时产生健康危害和涂层对地下水的污染。
中国石油天燃气管道局企业标准 QCNPC-GD-0291-2006《埋地钢质管道无溶剂液体环氧防腐层技术规范》规定了适用于输送原油、成品油、天燃气和水的埋地钢质管道外壁用无溶剂液体环氧防腐层的最低要求，包括涂料性能、涂层技术指标、表面处理及施工质量控制要求等等，钢质储罐、轮船、钢结构采用无溶剂环氧涂料时，也可参照该标准。该标准根据不同腐蚀环境对防腐层的要求，将无溶剂环氧防腐层分为普通级和加强级，其中普通级干膜厚度≥400μm，加强级≥550μm。中国石油天燃气行业标准 SY/T0457-2000《钢质管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》规定了应用于钢管内防腐的无溶剂液体环氧涂料的技术指标、涂层性能、涂敷工艺、质量检验、涂层修复、现场补口等。连云港碱厂原料调整项目淮安采输卤工程175KL 输卤管线内壁采用了无溶剂环氧涂料，采用离心喷涂工艺一次涂装达到 300μm 干膜厚。无溶剂环氧涂料用于管道补口，施工十分方便快捷，但冬季低温时不便采用。
3.2 储罐内壁

储罐内壁的防腐涂装通常都在安装完毕，试压结束，表面喷砂处理后进行，涂装环境比较密闭，自然通风条件很差，而采用不含 VOC 的无溶剂环氧涂料则可以降低通风量要求，消除爆炸危险。据杜邦公司宣传资料显示，其产品 Permacor2807HS/A 灰色无溶剂热喷涂导静电环氧贮罐漆 1981 年用于德国北部某炼油厂 5052 号原油罐罐底板上表面和 1 米以下罐内壁，采用双进料加热喷涂设备喷涂一道，平均干膜厚度 753μm，经 21 年使用后漆膜仍然完好，预计还可使用 10 年。目前国内一些大型储罐项目亦设计采用了无溶剂环氧涂料。如大庆南山油库2007 年新建的 1 台 10 万 m3 和 2 台 15 万 m3 原油储罐、罐底板上表面及 2 米以下罐内壁（包括罐内附件）设计采用了无溶剂环氧防腐底漆 200μm+无溶剂环氧玻璃鳞片涂料 200μm 的防腐涂层配合牺牲阳极保护的防腐方案；中国石化股份有限公司白沙湾油库二期工程4 台15 万m3 双浮顶原油储罐罐底板上表面及0.6 米以下罐内壁（包括罐内附件）设计采用了环氧底漆 50μm+无溶剂环氧防腐面漆 2X150μm 的防腐涂层配合牺牲阳极保护的防腐方案；黄岛国家战略储备库 10 万 m3 原油储罐罐底板上表面及 0.6 米以下罐内壁推荐采用环氧底漆 50μm+无溶剂环氧漆 300μm（1-3 道）的防腐涂层配合牺牲阳极保护的防腐方案。

4 无溶剂环氧涂料的施工

由于使用的无溶剂涂料是一种不含溶剂的环氧涂料，漆固体份含量高达 98%以上，与溶剂型环氧涂料相比，在施工性能方面亦有一定差异，其最大的差异在于粘度的增大与操作期的缩短。
无溶剂环氧涂料的粘度较高，这对喷涂设备提高了较高的要求。以往产品使用的传统有空气喷涂工艺及老的无空气喷漆泵，根本不能将此涂料正常喷出，所以需添置压力比更高的新型无空气喷漆泵。但在施工过程中，由于它不含溶剂，其干燥、固化过程中不是靠溶剂的挥发，而完全依赖于自身的固化反应，其反应过程较快，且受温度影响较大，因此，双组份混合后具有较短的使用期。

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