涂塑鋼管表面光潔,在輸送液體時阻力系數(shù)小,不混生細(xì)菌,有良好的防脂、防結(jié)垢能力,在一般情況下比用同直徑的鋼管輸送的流體量大10%~20%,輸送動力消耗降低15%以上,使用壽命延長10倍有余。因此可以說,涂塑鋼管是高效節(jié)能又防腐蝕的新型管道材料。 鋼管涂塑技術(shù)在國外工業(yè)化國家已比較成熟,涂塑鋼管已經(jīng)廣泛應(yīng)用于石油、化工、建筑、造船、通訊、電力和地下輸氣管道等眾多領(lǐng)域,如美國、日本等國的輸水管路有80%~90%的管材采用涂塑鋼管。而這項技術(shù)在我國僅是剛剛興起,所生產(chǎn)的涂塑鋼管尚屬于初期階段的產(chǎn)品,使用量也很小,但其潛在市場卻很大。在石油輸送管道中,即使采用高級合金鋼或不銹鋼鋼管,其使用壽命和耐腐蝕性能也遠(yuǎn)比不上涂塑鋼管;從海底抽吸錳礦石所用管道,采用涂塑鋼管其使用壽命增加5倍多;原子能發(fā)電廠用涂塑鋼管輸送液體,不僅防腐能力強(qiáng),使用壽命大幅度提高,而且可防止核輻射,增加核電廠的安全;其他諸如天然氣管道、煤氣管道等都因采用涂塑鋼管而使管路使用壽命增加5~10倍;隨著高層建筑的日趨增多,為增強(qiáng)防腐蝕能力,輸水管路所用鋼管將逐步被涂塑鋼管所取代。
涂塑鋼管對塑料粉末涂料性能的要求 涂塑鋼管因其主要用于防腐蝕方面,因而對塑料粉末涂料的性能要求主要有以下幾點(diǎn)(1)塑料粉末成膜后的防腐蝕能力要強(qiáng)。根據(jù)所輸送腐蝕介質(zhì)的濃度、溫度和腐蝕程度,要求所涂塑膜必須具有極強(qiáng)的耐腐蝕性能。若所輸送的介質(zhì)是氣體,那么,涂塑鋼管的塑膜一般應(yīng)能耐CO,CO2,O2,H2S,H2,CH4等氣體的腐蝕;若輸送液體,則應(yīng)能耐各種濃度的酸、堿、鹽類溶液(強(qiáng)氧化性濃酸,但濃硫酸、濃硝酸、鉻酸除外)及各種溶劑的腐蝕。2)塑料粉末成膜后對鋼管基材有較強(qiáng)的附著力。塑膜的附著力與涂塑鋼管的使用壽命之間有著密切的因果關(guān)系。塑膜的附著力主要取決于塑膜自身性能。一般說來,熱固性塑膜要比熱塑性塑膜的附著力強(qiáng),而熱塑性塑料又以氟塑料的附著力為最差。所以,有些塑料不能粘結(jié)在鋼管壁上,就不能用于鋼管涂塑。為提高塑膜對鋼管基體的附著力,需要對鋼管表面進(jìn)行磷化處理,尤其是噴丸處理,這會大大增加塑膜的附著力(3)要具有符合要求的涂膜厚度,以確保涂塑鋼管的防腐蝕效果。一般說來,裝飾性涂膜厚度可以控制在30~100μm,而防腐蝕用的涂塑鋼管,則涂膜厚度應(yīng)控制在300~3000μm,如有特殊要求,膜厚可達(dá)5~8mm。眾所周知,塑料的熱容較大(熔融時吸收熱量大,冷卻時放出的熱量也多),因此塑膜厚度增大,在冷卻時體積收縮也大,內(nèi)應(yīng)力就隨之增大,這就使厚塑膜的耐環(huán)境應(yīng)力裂化及附著力等性能均比薄塑膜差。怎樣解決塑膜厚度增大與附著力下降這一矛盾,也是對塑料粉末涂料提出的性能要求。環(huán)氧樹脂粉末涂料對鋼管基體的附著力較強(qiáng),甚至可以作為粘結(jié)劑使用;但其塑膜韌性較差,因而涂層不能太厚,一般應(yīng)控制在0.5~0.8mm。聚乙烯粉末涂料的厚膜性好,甚至可以涂3~5mm厚;但聚乙烯涂層的附著力差,因此需要在聚乙烯塑料粉末涂料中添加一定量的改性劑,以提高其附著力。同時,對鋼管表面進(jìn)行噴丸處理,使鋼管表面形成粗糙度為40~60μm的凹凸不平面和細(xì)小毛刺,以擴(kuò)大塑膜與鋼管基體的接觸面積,增加機(jī)械附著力(4)涂塑鋼管的使用環(huán)境惡劣,因此必須要求所涂的塑膜不僅要有較強(qiáng)的抗腐蝕能力,還必須具備抵御大氣、土壤、陽光的侵蝕,即要有防紫外線輻射和由于風(fēng)化而使塑膜變質(zhì)老化的能力(5)涂塑鋼管的塑膜,必須有一定的機(jī)械強(qiáng)度和柔韌性。由于是用來輸送流體,因此要求涂塑鋼管的塑膜光潔度高,耐磨性能好,不與輸送的介質(zhì)有任何化學(xué)反應(yīng)和溶脹.一般說來,塑料的機(jī)械性能會隨著溫度的升高而降低,因此各種塑料涂層一般都有一個使用溫度上限,超過這個上限,塑膜的性能將會顯著變差,甚至失去防腐蝕性能,堵塞管道。這一點(diǎn)必須引起高度重視。(6)所涂塑膜必須要有一定的使用壽命,不能因為耐環(huán)境應(yīng)力裂化性能太低,而使塑膜在使用期內(nèi)受力較小的情況下發(fā)生破裂,造成涂塑鋼管防腐蝕性能的破壞,影響管道使用壽命。(7)塑料粉末添加劑中不應(yīng)有吸濕性大的材料,否則涂塑時容易發(fā)生氣孔