双环氧防腐工艺.docx
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双环氧防腐工艺
双环氧防腐工艺
埋地钢质管道双层熔结环氧粉末
外涂层涂敷生产通用工艺
公司
2012年4月
2、工艺结构说明及优点
2.1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、面层使用的粉末应为同一生产厂家
提供的配套产品。
）底层为普通单层环氧粉末层，提供防腐性及附着
力，外层为增强型，提供抗机械损伤性能，两层中间是混合层。
因为
两层的基材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。
整个涂层整体厚度在
620~1000um，使用温度可达115℃，可适用于各种管径的钢管防腐涂
装。
2.2双层熔结环氧粉末防腐体系具有以下优点：
与基材粘接强度大，
抗阴极剥离性能好，吸水率小，使用温度范围大，综合性能与三层
PE防腐涂层相当，耐划伤性优异，覆盖层表面光滑，可避免阴极屏
蔽问题，与阴极保护体系的匹配性比三层
际上新研制出的覆盖层，最适用于穿越地段和腐蚀性比较强的地段使
用。
PE结构更好。
这是一种国
2.3静电粉末喷涂作为一种涂敷工艺，以其极高的生产效率，优异的
涂膜性能，良好的生态环保性和突出的经济性，征服了整个涂料领域，
根据客户要求和最终用途在采用先进的生产工艺和自动化的生产和
检测设备，加之科学规划，周密选材，对影响质量的每一个环节都充
分考证，对确保产品质量的每道工序层层把关，认真检测，使产品质
量得到保证，产品运行万无一失。
3、工艺材料
3.1钢管
钢管类型
DN150及以下管径一般采用无缝钢管，DN200及
以上一般采用无缝钢管或双面埋弧焊螺旋缝焊接
钢管
材质
20#钢，Q235B或其他材质
执行标准
无缝管为GB/T8163-2008，GB/3087-2008
螺旋缝焊管为GB/T9711.1-1997,SY/T5037-2000
JB/T3022-1993或符合业主对钢管要求的规定。
3.2环氧粉末
3.2.1内，外层环氧粉末应使用同一生产商的配套产品，并应有明显
色差，内外层环氧粉末材料应是匹配的，并提供具有检验资质的第三
方出具的检测报告，其各项性能指标应符合表1及表2的要求
表1环氧粉末涂料的性能
序号
试验项目
外观
质量指标
色泽均匀、无结块
≦3
试验方法
1
目测
内层
外层
内层
外层
固化时间
SY/T0315-2005
附录A
2
3
（230℃）min
≦2.5
12~30
10~20
胶化时间
GB/T6554
（230℃）S
4
5
热特性ΔHJ/g
不挥发物含量%
≧45
≧99.4
≦3.0
SY/T0315-2005附录B
GB/T6554
150um筛上粉末
6
7
8
粒度分布%
密度g/cm3
GB/T6554
GB/T4472
JB/T6570
250um筛上粉末
≦0.2
内层
1.3~1.5
外层
内层
外层
1.5~1.8
≦0.002
≦0.003
磁性物含量%
表2实验室双层环氧粉末涂敷试件的涂层质量指标
序号
试验项目
质量指标
试验方法
平整、色泽均匀、无气
泡、无开裂及缩孔，允
许有轻度桔皮状花纹
1
外观
目测
SY/T0315-2005附录
2
热特性ΔHJ/g
≧45
B
1.5V，65℃，30d耐阴极剥离
SY/T0315-2005附录
3
4
5
6
≦15
≦6
mm
C
SY/T0315-2005附录
24h或48h耐阴极剥离mm
粘结面孔隙率（级）
C
SY/T0315-2005附录
1~4
1~4
SY/T0315-2005附录
断面孔隙率（级）
7
8
抗2。
玩弯曲（-30℃±3℃）
抗10J冲击
无裂纹
无漏点
SY/T1038附录D
SY/T1038附录E
SY/T0315-2005附录
9
24h附着力（级）
1~2
≦350，无漏点
≧30
10
11
12
13
30kg耐划伤（划伤深度）um
SY/T4113
GB/T1408.1
GB/T1410
电气强度
MV/m
Ω2m
≧131013
体积电阻率
耐化学腐蚀
SY/T0315-2005附录
合格
I
SY/T0315-2005附录
J
14
耐磨性（落砂法）L/um
≧3
G
D
D
3.3生产适用性试验
3.3.1涂层的生产适用性必须通过具有国家计量认证资料的实验室测
试，实验室测试的试件和试验结果应达到表
涂层结构，生产厂家中有一项发生变化时，应重新测试，
3.3.2实验室涂敷试件的设备及测试应符合下列规定：
A.试件基板应为低碳钢
B.试件表面应进行喷射清理，其除锈质量应达到
Sa2.5级，表面的锚纹深度应在40um~100um范围内。
C.涂层涂敷的固化温度应按照环氧粉末生产厂的推荐值且不超过260℃。
D.试件上涂层总质量应为普通级厚度要求≧620um、底层≧250um、面层≧370um
E.对实验室涂敷试件进行的测试应符合表
4、生产工艺要求
4.1生产工艺要求
4.1.1.在涂敷之前，必须将钢管外表面的油、油脂及任何污物杂质清除干净。
4.1.2钢管外表面抛（喷）射除锈应达到GB/T8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中规定的Sa21/2级，钢管表面锚纹深度应在40-100范围内。
GB/T8923要求的
2的规定
2的要求。
如粉末型号、
4.1.3抛（喷）射除锈后，应将钢管表面附着的灰尘及磨料清扫干净，钢管外表面不允许有灰尘等污物存在。
钢管表面处理后应在4小时内进行涂敷，当钢管表面出现返锈或表面污染时，应重亲进行表面处理。
4.1.4钢管预热温度控制在180-250℃之间，但温度不得超过260℃。
预热温度应用红外线测温仪IR进行连续测量，并应使用测温笔或接
触式高温计进行温度控制。
对钢管进行加热的热源不允许对钢管表面
产生污染。
4.1.5涂敷外涂层时，固化温度、固化时间和延迟时间应符合工艺要
求或粉末产品的技术规定。
4.1.6涂层总厚度和各层最小厚度应符合如下要求：
1）.普通级涂层厚度要求：
涂层总厚度大于或等于620μm，适用于一般敷设环境条件，其中底层最小厚度250μm，面层最小最度为370μm。
2）.加强级涂层厚度要求：
涂层总厚度大于或等于800μm，适用于较恶劣敷设环境条件，其中底层最小厚度300μm。
面层最小厚度为500μm。
3）.如业主对涂层最度有特殊要求，则底层与表面的厚度比例控制在1：
2-1：
1.5之间。
4.1.7钢管两端预留段的长度宜在85±5mm，预留不得有涂层。
或业
主有要求时，应符合业主的有关规定。
4.1.8预热后的钢管先用第一组静电喷枪喷涂底层粉末，然后用第二
组静电喷枪直接喷涂面层粉末。
面层粉末应在底层粉末胶化前用第二
组静电喷枪喷涂在底层上。
涂层充分固化后，用水使钢管及时冷却。
4.1.9喷涂时，如两种粉末使用同一回装置，则回收的粉末经过严格
的除磁性物和筛选，达到磁性物含量要求后可进入面层粉末喷枪，
与面层混合的回收粉末量不得超过新加面层粉末总量的
业有特殊要求，应按特殊要求执行。
5、外涂层材料预生产试验
5.1预生产准备工作
a）开启传动系统、抛丸除锈机、中频加热、端口处理机，喷粉系统
的主电源，检查是否正常。
b）开启喷淋系统，中频加热水电缆的给水系统是否正常。
c）开启空气压缩机，检查压力是否正常。
在确保水电气正常的情况下。
按《传动系统操作规范》调节好传
动系统，使传动系统的主动轮和被动轮的间距和角度满足预生产钢管
规格的要求。
5.2选用预处理的三根钢管，并对钢管端口80mm～90mm范围内用浆
糊缠纸掩蔽，用管接连接好三根钢管放在调节好的传动系统上待用。
5.3开启空气压缩机和喷粉装置总电源，根据管径配置喷枪支数。
并
按照《环氧粉末喷涂操作规程》的要求，调试喷粉控制器，观察静电
10%。
如时
效果；开启流化器，观察粉箱粉位和流化效果；启动回收装置；启动
总进气开关，调试喷粉效果；观察气动仪表是否正常。
5.4开启传动系统，使钢管向前平稳行进。
5.5开启中频加热水电缆的给水系统，当预处理的一支或两支钢管在传动3上向前行走到与中频加热圈相距两米左右时，开启中频加热装置主控柜电流开关，紧接着按顺时针方向旋转中频功率旋钮，缓慢提升中频功率（逆时针旋转为降低中频功率）当钢管前端出中频加热圈时，应立即用温度传感器连续检测钢管的表面温度，确保符合环氧粉末和涂敷工艺所需要的温度范围，并注意观察中频装置的连续稳定性，防止发生“偷停”现象，造成环氧粉末不能熔融粘结，预热温度应控制在200～240℃之间。
5.6预生产阶段
a）根据钢管直径配置两组喷枪，第一组喷枪为喷涂环氧粉末
底层，第二组喷枪为喷涂环氧粉末面层，每组喷枪数量视管径大小而
设置，设置数量为4～10把不等。
b）当钢管进入喷粉室时，当开启第一组喷粉枪，进行环氧粉
末底层的喷涂，待钢管行进一米并已出喷粉室时应测试钢管表面温
度，要保持在230℃左右，再开启第二组喷粉枪进行环氧粉末面层的
喷涂，面层粉末应在粉末厂家要求的延迟时间内，在底层胶化完成前
进行，且应保证面层环氧粉末所要求的固化温度。
c）当钢管进入喷粉室时，开启所设置的喷枪数量，喷涂电压
应控制在60-90KV之间，喷枪至钢管表面的距离应控制在15-20cm之
内。
d）在整个喷涂过程中应及时调整环氧粉末的出管口径使喷粉
量满足需要，通过调整喷枪数目和分布角度达到所需厚度。
5.7按以上要求将三支试验管段在涂敷生产线上分别依次调节钢管预
热温度及钢管外涂层底层和面层的厚度，使各项参数达到规定要求，
并记录各项参数，按此参数正常生产。
5.8外涂层涂敷完成后，应采用均匀喷淋方式开始对防腐层进行冷却，
冷却前应确保熔结环氧涂层已完全固化，并注意避免冷却水过于集中
和进入正在涂敷的钢管内，以免降低钢管温度造成环氧粉末不能正常
胶化和熔融固化，冷却后要使涂层温度和钢管温度不高于
5.9管端处理时应注意调整端口清理速度与生产速度匹配，处理机的
位置应确保留端长度满足标准要求，并及时更换钢刷和调整钢刷压
力，使外涂层端面符合要求，避免牙状端面，最后将留端部位的残留
物清楚干净，套上管端保护器。
5.10经质量检验合格的防腐管在距离管端
钢管规格、材质、生产厂名称、涂层类型、等级、防腐管编号、生产
日期、执行标准。
吊装时应采用尼龙吊带进行挤压聚乙烯防腐管的吊
装。
堆放时，防腐管底部应采用两道支垫支起，支垫间距
支垫最小宽度为100mm，防腐管离地面不得少于100mm，支垫与防腐
管及防腐管相互之间应垫上柔性隔离物。
60℃。
900mm处做出标记，注明
4m～8m，
运输时，宜使用尼龙带捆绑牢固，装车过程中应避免硬物混入管垛，
防腐管堆放层数应符合下表要求。
成品管堆放层数
公称直径
200≦D﹤300≦D﹤400≦D﹤600≦D﹤
DN
D﹤200
D≧800
300
400
600
800
（mm）
堆放层数
10
8
6
5
4
3
5.11从涂敷试验管段上截取试件对外涂层的性能进行检测，应符合
下表1的规定，方可正式生产。
表1外涂层钢管的形式检验项目及验收标准
质量指标
试验方法
试验项目
≦6mm
SY/T0315-97附录C
SY/T0315-97附录E
SY/T0315-97附录H
24h或48h阴极剥离
底层断面孔隙率
1级~4级
1级~4级
1级~2级
底层粘结面孔隙率
24h或48h附着力
0℃或-30℃，抗2℃弯曲（普通级
涂层厚度，根据工程要求选定试
验温度）
无裂纹
无裂纹
Q/CNPC38-2002附录D
Q/CNPC38-2002附录E
Q/CNPC38-2002附录F
0℃或-30℃，抗1.5℃弯曲（加强级
涂层厚度，根据工程要求选定试
验温度）
无针孔
无针孔
抗10J冲击（普通级涂层厚度）
抗15J冲击（加强级涂层厚度）
30kg耐划伤性
划伤深度≦350um无漏点
划伤深度≦500um无漏点
（普通级涂层厚度）
50kg掩耐划伤性
（加强级涂层厚度）
6、外涂层的修补
采用局部修补的方法来修补涂层缺陷时，应符合下列要求：
a）缺陷部位的所有锈斑、鳞屑、污垢和其他杂质及松脱的涂层必
须清除掉。
b）将缺陷部位打磨成粗糙面。
c）用干燥的布、干燥的压缩空气和刷子将灰尘清除干净。
d）在管道下沟前发现的受机械损伤厚度减薄的涂层，应根据受损
处保留涂层的厚度决定是否修补。
如保留涂层的厚度达到原涂层厚度
的70%以上，则可以不修补。
e）直径小于或等于25mm的缺陷部位，应用环氧粉末生产商推荐
的热熔修补棒、双组分环氧树脂涂料或业主同意使用的同等物料进行
局部修补。
f）直径大于25mm且面积小于250cm2的缺陷部位，可用环氧粉
末生产厂推荐的双组分环氧树脂涂料或业主同意使用的同等物料进
行局部修补。
7、外涂层的补口
7.1现场补口宜采用与管体相同的环氧粉末进行热喷涂。
喷涂必
须在水压试验前进行，以免因钢管内存水而无法加热到环氧粉末要求
的固化温度。
如业主有要求，可以采用无溶剂液体环氧涂料和三层热
收缩套（带）补口。
7.2钢管表面的补口区域在喷涂之前必须进行喷射除锈处理，其
表面质量应达到GB/T8923要求的Sa2.5级。
处理后的表面不应有油
污。
7.3喷射除锈后必须清除补口处的灰尘和水分同时将焊接时飞
溅形成的尖点修平，并将管端补口搭接处15mm宽度范围内的涂层打
磨粗糙。
7.4双层环氧粉末涂层补口喷涂的工艺参数及质量检验按以下
要求确定：
a）在补口施工开始前应以拟定的喷涂工艺，在试验管段上进
行补口试喷，直至涂层质量符合要求。
b）对每天补口施工的头一道口，喷涂后应进行现场附着力检
验和厚度检验。
附着力检验的方法是:
喷涂后待管体温度降至环境温
度，用刀尖沿钢管轴线方向在涂层上刻划两条相距
再刻划两条相距10mm并与前两条线相交成30o的平行线，形成一个
平行四边形。
要求各条刻线应划透涂层。
然后，把刀尖插人平行四边
形各内角的涂层下，施加水平推力。
如果涂层呈片状剥离或两层之间
剥离，应调整喷涂参数，直至涂层呈碎末状剥离为止。
c）采用感应式加热器将补口处管体加热到规定温度，允许偏
差为±5。
，然后按照双层环氧粉末涂层喷涂工艺要求进行喷涂。
要
求喷涂厚度与管体涂层要求厚度相同，并与管体涂层搭边不小于25mm。
d）补口后，应对每道口的外观、厚度及漏点进行检测，并做出记录。
1）外观质量:
目测，涂层表面应平整光滑，不得有明显流淌现象。
2）厚度检测:
用涂层测厚仪绕焊口两侧补口区上、下、左、右
10mm的平行线，
位置共8点进行总厚度测量，其最小值不得小于管体涂层的最小厚
度。
若有小面积厚度不够，可打毛后用双组分环氧涂料进行修补;若
厚度不够处的面积超过钢管补口区表面积
应对补口涂层进行一次底层、面层厚度检查，如底层厚度达不到厚度
要求，再随机抽查一处;如底层厚度达到最小要求，则该班喷涂厚度
合格;如底层厚度达不到最小要求，则该班补口施工不合格，按规定
处理，或与业主协商解决。
3）漏点检测:
用电火花检漏仪以5V/um的直流电压对补口区
涂层进行检测，如有漏点，应按要求进行处理。
e）不允许使用回收粉末。
7.5如采用双组分无溶剂液体环氧涂料补口，补口施工工艺应满
足厂家和业主的技术要求，补口涂层的厚度应同主体涂层的总厚度相
同，性能应达到表1要求的阴极剥离、附着力、抗弯曲和抗冲击共四
项检验项目的验收指标。
7.6如采用三层热收缩套（带）补口，补口施工工艺应满足厂家和
业主的技术要求，底漆涂敷最小厚度为100Km，热收缩套（带）对底漆
钢和主体粉末的剥离强度最小为60N/cm，剥离方式应为内聚剥离。
8、工艺流程图
抛丸除锈
中频加热
粉末喷涂
粉末喷涂
冷却
入库堆放
标识标志
检验
端口处理
1/3，则应重新喷涂。
每班
9、作业指导书
9.1钢管表面预处理作业指导书
9.1.1钢管外观检查
a）钢管进厂后，首先要查核钢管材质是否符合用户的要求，其质量
是否符合指定技术标准的规定，然后要检查钢管的外观质量和储存条
件在吊装和储存过程中应避免钢管损伤和腐蚀，蚀坑深度超标的应降
级处理，对有问题的钢管应及时修复和报废，避免因钢管质量问题造
成不必要的防腐浪费。
b）逐根对钢管进行目测，发现标志不清的予以剔除。
9.1.2坡口
用自动切割机对钢管两端口进行30。
～50。
V型坡口，钝边厚度
2～2.5mm。
9.1.3除锈
a）按照《抛丸除锈机的操作规程》对钢管表面进行Sa2.5级除锈，钢
管表面锚纹深度的大小可改变钢丸级配或抛头角度来调整，
表面锚纹深度达到工艺要求，定期更换钢丸和抛丸机护板，清扫抛丸
机风机，轴瓦，防止钢丸或灰尘残留在风机或轴瓦中引起抛丸机负荷
过大而影响除锈效果。
b）除锈后用压缩空气对钢管内进行吹扫，清除钢管表面的浮灰和管内
残留的铁砂。
9.1.4缠纸
为了方便管端清理，在钢管两端端口部位进行掩蔽处理，掩蔽宽
保证钢管
度可略小于留端宽度，即对钢管端头用宽度为90m高温纸绕钢管一周
进行掩蔽处理并粘贴平整服帖，掩蔽缠绕时应注意浆糊涂抹不能超出
缠绕位置，以免造成防腐层翘边。
9.2传动系统调节作业指导书
首先按生产任务中防腐钢管的规格，先对传动
成的整个传动系统进行调节，调节的主要项目为传动系统上两个传动
轮（主动轮、被动轮）的间距和角度，从而达到钢管在整个传动系统
上平稳、快速、有序向前行进。
a）两轮间距的调节方法：
一般来讲两轮间距的最大值以钢管直径的三分之一来定，反之最
小值以钢管直径的四分之一来定。
例如Ф219*6的钢管，其间距最
大值为219÷3=73mm，最小值为219÷4=54.75mm。
这样就可以在传动
1、传动2、传动3两侧的丝杆上，用扳手按顺时针方向扭动丝杆螺
栓，拉开两轮，并用钢直尺准确测定底座中心与两轮中心点的距离。
如下图所示
1，传动2，传动3组
b）两轮角度的调节方法
松开两轮底板与底座的固定螺栓，以及底板角度固定螺栓，根据钢管
直径的大小来转动底板与整个传动系统轴线的角度，按逆时针方向转
动，角度由小变大，角度范围在7.5o～12.5o以内，具体为管径小于
等于DN200时，角度≦7.5o，管径DN600≦Ф2DN200时，角度8o
≧L≦10o，管径DN1000≦Ф≧DN700角度10.5o≧L≦12.5o。
C）钢管行走的线速度的大小，主要靠提高动力功率和调节两轮角度
的大小来控制，动力过高时造成钢管行走不稳，动力适中，两轮角度
合适，线速度既不慢钢管也能平稳行进，所以管径越大。
角度越大，
传动1、传动2、传动3之间的线速度递次增加要适当，一般以传动
3为X（设定值时）传动2为X+1，传动1为X+2，开启待动3时，接
管接头一追上传动2，就应开启待机2为X+1，时钢管向前平稳进行。
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