摘要：川氣東送管道輸送介質(zhì)為天然氣，具有易燃、易爆、危險性大的特點，設(shè)計、施工、管理難度大，調(diào)節(jié)復(fù)雜且關(guān)系到國計民生，必須保證可靠、連續(xù)，所以設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)高，施工質(zhì)量要求高，因此，對管道必須采取切實有效的防腐措施，尤其是彎管的防腐更是重要。文章介紹了無溶劑環(huán)氧涂料組成防腐特點、涂層結(jié)構(gòu)、并提出了施工工藝特點，以及在川氣東送管道彎管防腐應(yīng)用中所起的作用。

關(guān)健詞：無溶劑環(huán)氧涂料；川氣東送管道；天然氣；防腐；彎管

中圖分類號：TQ630文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2009）16-0031-02

川氣東送管道是近年來中國石化集團管道建設(shè)距離最長為2202公里、管徑最大為1016mm、地勢最復(fù)雜、施工工藝極其復(fù)雜、建設(shè)難度最大，建設(shè)工期長、以后維修工作量大的一條管道，是目前迄今為止國內(nèi)管道建設(shè)史上最具挑戰(zhàn)性的項目之一，全線使用的鋼質(zhì)管道及熱煨彎頭占到工程總投資的35% ，防腐質(zhì)量優(yōu)劣與否直接關(guān)系到建設(shè)完成后整個輸送管道的安全運轉(zhuǎn)，為此，經(jīng)過專家論證針對該管線的特殊性熱煨彎頭外防腐層采用液體無溶劑涂料，來確保其防腐質(zhì)量。

一、川氣東送管道運行環(huán)境的特點

川氣東送管道輸送介質(zhì)為天然氣，具有易燃、易爆、危險性大的特點，設(shè)計、施工、管理難度大，調(diào)節(jié)復(fù)雜且關(guān)系到國計民生，必須保證可靠、連續(xù)，所以設(shè)計要求標(biāo)準(zhǔn)高，施工質(zhì)量要求高，一旦發(fā)生事故，造成損失大，傷亡慘重、輸氣線路長，前后聯(lián)系困難，管線所經(jīng)過地區(qū)地形地貌類型多樣且差異較大，主要是山地、丘陵及平原、水網(wǎng)等四種地貌，土壤類型有沙質(zhì)粘土、粉質(zhì)粘土、砂石層和基巖，管道沿線地區(qū)土壤中各種微生物和植物根莖比較活躍，土壤中的含水量較高，面臨的腐蝕環(huán)境極其復(fù)雜，要求我們對管道必須采取切實有效的防腐措施，尤其是彎管的防腐更是重要。

二、彎管防腐層的選擇

國內(nèi)外多年實踐證明，為減少和避免外部環(huán)境對管道的腐蝕，確保管線長期安全運行，本工程對于埋地金屬管道熱煨彎管外表面采用 100%無溶劑雙組分液體涂料＋聚丙烯膠粘帶和管線整體陰極聯(lián)合保護的防腐措施不僅是行之有效的，而且是最為經(jīng)濟合理的。

無溶劑涂料具有優(yōu)良耐候性、固體含量高、抗腐性能、機械強度高、無環(huán)境污染、施工工序簡單、物理性能優(yōu)異、應(yīng)用廣泛等特點，被廣泛應(yīng)用于陸上、水下、海底等管線的防腐涂裝，為處于各種環(huán)境中的管線及彎管防腐，埋地管道防腐補口、埋地管道大修等防腐領(lǐng)域提供了可靠的保證。

（一）無溶劑環(huán)氧涂料的組成特點

無溶劑環(huán)氧涂料一般由A、B雙組分為樹脂和硬化劑，主要原材料為改性低分子量低粘度環(huán)氧樹脂雙酚A或雙酚F環(huán)氧樹脂，為主要成膜物，采用低粘度環(huán)氧樹脂、顏填料、助劑等經(jīng)高速分散和研磨而制成漆料，以低粘度改性胺作為固化劑而組成的雙組份反應(yīng)固化型防腐涂料實現(xiàn)無溶劑化。因為分子結(jié)構(gòu)中含有大量的羥基和醚基等極性基團，使得涂層與基材的附著力優(yōu)異，賦予涂層有了良好的粘結(jié)力，保證其在腐蝕環(huán)境下優(yōu)異的耐久性；由于交聯(lián)密度高和分子鏈中的苯環(huán)結(jié)構(gòu)，固化后能夠形成類似瓷釉一樣的光潔涂層，使涂層堅硬且柔韌性好、耐磨性優(yōu)、抗劃傷性好、耐撞擊性優(yōu)；涂料中不含揮發(fā)性有機溶劑，在反應(yīng)固化過程中收縮率極低，一次成膜厚，不易產(chǎn)生裂紋，在干燥成膜過程中不會形成因溶劑揮發(fā)留下的孔隙，涂膜致密性極佳，能有效抵擋水、氧等腐蝕性介質(zhì)透過涂層而腐蝕鋼材，對環(huán)保非常有利。

（二）無溶劑環(huán)氧涂料的施工特點

無溶劑環(huán)氧涂料與溶劑型環(huán)氧涂料產(chǎn)品的最大區(qū)別，在于涂料制造及施工應(yīng)用過程中不需采用揮發(fā)性有機溶劑作為分散介質(zhì)，其低粘度的胺固化劑、液態(tài)的環(huán)氧樹脂經(jīng)交聯(lián)反應(yīng)固化而形成的涂層具有非同一般的特性。工廠涂裝時原普通環(huán)氧漆生産周期長至少需要多遍涂刷方能滿足要求，而無溶劑環(huán)氧涂料固體成分近100%，在達到相同的涂膜厚度的情況下，所需要的涂料量比采用溶劑型環(huán)氧涂料要少一道可達膜厚要求，減少施工道數(shù)，從而降低涂裝施工費用減少了涂料消耗量，節(jié)約了施工周期。

原普通環(huán)氧漆中含有超過30%以上的可揮發(fā)性有機溶劑，多數(shù)是有毒有害物質(zhì)，對人體均有不同的毒害作用；而無溶劑環(huán)氧涂料的使用，減少了有機揮發(fā)物的排放，對于個人防護、防火、防爆等安全也起到了無可估量的作用，無溶劑環(huán)氧涂料只含不足0.5%的溶劑，減少了溶劑揮發(fā)對空氣的污染，在安全環(huán)保方面起到了很大的作用。

（三）防腐層性能比較

目前國內(nèi)外常用的彎管防腐層主要有煤焦油瓷漆、聚乙烯膠帶、熔結(jié)環(huán)氧粉末、環(huán)氧粉末聚乙烯復(fù)合結(jié)構(gòu)（簡稱三層PE）等。長期的實踐表明應(yīng)用中各種彎管外防腐層表現(xiàn)出的性能和優(yōu)、缺點不盡相同，見表1（管道彎管外防腐涂層對比表）：

無溶劑環(huán)氧涂料具有環(huán)氧粉末和聚乙烯防腐層的雙重優(yōu)點，各項綜合性能比較優(yōu)異，而且其抗沖擊性能尤為突出，防腐層絕緣電阻很高，防腐層質(zhì)量較好，因而管道所需要的陰極保護電流較小，可增大陰極保護的作用半徑，降低投產(chǎn)運行后的維護和修理費用。目前國內(nèi)已有多家彎管防腐層的生產(chǎn)加工廠家，生產(chǎn)能力和材料來源穩(wěn)定，且該防腐層的施工及補口方式操作簡單，技術(shù)成熟，易于實施。

（四）無溶劑環(huán)氧涂料的施工工藝

川氣東送管道彎管使用的無溶劑涂料是一種不含溶劑的環(huán)氧涂料，固體含量高達99.5%以上，與溶劑型環(huán)氧涂料相比，在施工性能方面存在一定差異，因其粘度較高，這對噴涂設(shè)備提出了較高的要求。在施工過程中，由于它不含溶劑，雙組份混合后具有較短的使用期，其干燥、固化過程中不是靠溶劑的揮發(fā)，而完全依賴于自身的固化反應(yīng)，其反應(yīng)過程較快，且受溫度影響較大，傳統(tǒng)的空氣噴涂工藝根本不能將此涂料正常噴出涂敷，因此采用高壓離心無氣噴涂工藝一次涂敷，主要措施如下：

1．無溶劑環(huán)氧涂料選購時應(yīng)根據(jù)所具備的施工條件施工方式（雙進料熱噴涂、單進料無氣噴涂等）和施工環(huán)境溫度，根據(jù)施工條件選擇合適的無溶劑環(huán)氧涂料。通常在低于20℃以下時選用冬用型無溶劑環(huán)氧涂料；20℃以上時，選用夏用型無溶劑型環(huán)氧涂料，這有利于獲得最佳的操作期和涂膜干燥時間。

2．涂料配制時必須考慮在使用期內(nèi)的施工能力，在這段時間內(nèi)能用完多少就配多少，以免配料過多來不及用而導(dǎo)致凝膠浪費。

3．采用單管進料的高壓無空氣噴涂方式施工，選用壓力比大的無空氣噴泵，適當(dāng)?shù)膰娮旃荛L度，提高輸出流體壓力以保證順利進料和霧化良好，選用合適口徑和流量的噴嘴以保證能在操作期內(nèi)用完所混合好的涂料，使用過程中盡可能將油漆存放在室內(nèi)或適當(dāng)預(yù)熱，使涂料本身的溫度不低于20℃，以提高涂料的溫度來降低粘度，達到能噴涂的要求，并且適當(dāng)?shù)奶岣咄苛媳玫膲毫ΓM量縮短噴涂管的長度，以使涂料能正常的噴涂。

4．采用帶加熱裝置的雙管進料高壓無空氣噴涂裝置進行施工是最佳方式，如GRACO56∶1為68∶1，高壓無氣噴涂機和重慶長江涂裝機械廠“長江牌無氣噴涂設(shè)備”雙組分噴涂機，它采用自動調(diào)節(jié)A、B組分涂料配比 （體積比），將高粘度的無溶劑環(huán)氧涂料預(yù)先對甲乙組分分別進行預(yù)熱到40℃～60℃即可獲得較低的粘度后，按比例在混合腔中混合后以噴涂壓力為0.6Mpa噴涂出去，達到短時間內(nèi)實干固化，單道膜厚可達到2500μm，這對于涂刷工人比較容易掌握，川氣東送管道采用此種方式進行施工噴涂，一次噴涂干膜1000～1500μm，生產(chǎn)熱煨彎管8900多個，約279460m2，防腐涂層厚度檢測質(zhì)量一次合格率達到99.99%，出色的完成了彎管防腐任務(wù)。

三、結(jié)語

無溶劑環(huán)氧涂敷最突出的優(yōu)點，就是不需添加任何有機溶劑作為分散介質(zhì)，有效的減少有機溶劑揮發(fā)對空氣造成的污染，川氣東送管道工程為打造“優(yōu)質(zhì)生態(tài)環(huán)保工程”優(yōu)先在熱煨彎管中采用無溶劑環(huán)氧防腐涂料，在涂料施工過程中涂敷一次達到設(shè)計要求，減少了施工遍數(shù)，提高工作效率，且涂料的密閉性高，大大提高了涂料的防腐壽命，因而不論是在彎管防腐還是管道、儲罐防腐施工中，它的安全、環(huán)保、高效、經(jīng)濟、節(jié)能等都有著不可估量的優(yōu)勢。目前管道建設(shè)對環(huán)境的要求越來越高，為此應(yīng)及時了解掌握防腐的先進技術(shù)，認(rèn)真學(xué)習(xí)，開拓視野，積極實踐總結(jié)、吸取經(jīng)驗教訓(xùn)，避免少走先污染后治理的彎路，提高環(huán)保要求，更好地做好防腐工作。

作者簡介：於慶豐（1973－），男，江蘇無錫人，石油化工工程質(zhì)量監(jiān)督站管道分站工程師，研究方向：工程管理、質(zhì)量檢查監(jiān)督管理。