为什么钢管需要防腐处理?顾名思义,钢管防腐是为了防止腐蚀,从而延长其使用寿命。在石油、水、天然气等管道工程中,PE防腐钢管常被用作经济的传输材料。然而,一些钢管的材质和化学成分使其不具备长期的耐腐蚀性,导致使用寿命显著缩短。无论是在地下还是在空中,钢管都面临这个问题。那么我们该如何应对呢?后来,人们发明了在钢管的内外壁涂覆防腐涂层,这是一种有效防控钢管腐蚀的方法。
目前,钢管防腐涂料主要包括:
油脂涂料
油涂料是一种以干油作为主要成膜材料的涂料。这种涂料的优点包括生产简便,涂刷性能良好,润湿性强,成本较低,漆膜具有一定的灵活性。然而,它的缺点是干燥速度较慢,漆膜较软,机械性能较差,同时耐酸碱、耐水和耐有机溶剂的能力也不强。干油通常与防锈颜料混合,形成防锈漆,适用于大气环境,但其耐腐蚀性较低。
国漆
国漆,又称生漆或大漆,是中国特有的天然树脂。生漆是一种呈乳白色且粘稠的液体,来源于漆树,通过切割树皮并过滤以去除杂质而得。涂抹在物体表面后,生漆的颜色会迅速由白色转变为红色,再变为紫色。经过一段时间的固化,生漆最终会形成坚硬且光亮的黑色漆膜。生漆中的主要成分是漆酚,其含量在30%到70%之间,漆酚含量越高,生漆的品质越好。国漆具有很强的附着力,漆膜坚韧,光泽良好,同时具备耐土壤侵蚀、水和油的特性。然而,它也有一些缺点,比如有毒性,容易引起皮肤过敏。此外,国漆对强氧化剂的耐受性较差,碱的耐受性也不佳。
三、酚醛树脂涂料
主要包括醇溶性酚醛树脂、改性酚醛树脂和纯酚醛树脂等。醇溶性酚醛树脂涂料具有出色的耐腐蚀性能,但其缺陷在于施工较为不便、柔韧性较差以及附着力有限,因此应用受到一定制约。酚醛树脂在使用时通常需要进行改性。例如,通过将松香改性酚醛树脂与桐油精制结合,加入不同颜料并研磨后,可以生产出多种磁性涂料。这些涂料具有坚韧的漆膜且价格低廉,广泛应用于家具及门窗的涂装。纯酚醛树脂涂料则表现出良好的附着力,同时具备耐水、耐湿、耐热、耐腐蚀和优良的耐候性。
四、环氧树脂涂层
环氧涂料具有良好的附着力,能够牢固地粘附在金属、混凝土、木材、玻璃等多种材料上,并且耐碱性和绝缘性能优越。但它的缺点是抗老化能力较差。环氧防腐涂料一般由环氧树脂和固化剂组成,而固化剂的特性会直接影响涂膜的性能。环氧树脂涂料属于单组分涂料系统,主要以环氧树脂作为成膜材料,且其成分包含环氧树脂和植物油脂肪酸酯。与普通环氧涂料相比,这种涂料在成本上更具优势,但耐碱性较差。它通常应用于化工厂的各种金属底漆以及户外设备的防腐涂装。
聚氨酯涂料
聚氨酯树脂通常用于防腐涂料,主要由两种成分组成:异氰酸酯基(-NCO)和羟基。在使用过程中,通过混合这两种组分并进行反应固化,形成聚氨基甲酸酯(聚氨酯)。
聚氨酯涂料具有优良的物理机械性能,其涂层坚硬、柔韧、光亮且饱满,同时具备耐磨、附着力强、耐腐蚀以及耐油、耐酸、耐化学品和工业废气等特性。尽管其耐碱性稍逊于环氧涂料,但其耐老化性则优于环氧涂料,常被用作面漆,也可以作为底漆使用。聚氨酯树脂能够与多种树脂混合,配方可以广泛调整,以满足不同的使用需求。此外,聚氨酯涂料支持室温固化或加热固化,即使在低温(0℃)下也能固化。然而,多异氰酸酯成分的储存稳定性较差,需避免潮湿和冻结。尽管聚氨酯涂料价格较高,但其使用寿命较长。
六、长纤维缠绕的玻璃钢增强环氧衬层
使用独特的嵌入式衬里工艺,钢管内部形成了一种耐腐蚀材料。这种材料能够有效地将油田中的腐蚀性液体和气体与钢管隔离,从而为油田的钢管和管道提供内部防腐衬里系统。对于受损的井底生产油管或海底流线,更换的费用非常昂贵。这种工艺能够在极端恶劣的环境中提供优越的耐腐蚀保护,是其他产品无法匹敌的。
七、聚乙烯和聚丙烯树脂涂料
聚乙烯树脂防腐涂料是一种由单体树脂制成的膜状涂料,目前已广泛生产和应用。
聚乙烯管道具有优良的防腐和密封性能,机械强度高,防水效果好,质量稳定且施工便利,适用范围广泛,不会污染环境。PE的吸水率低于0.01%,环氧树脂强度较高,PE的吸水性较低,热熔胶则具有良好的柔韧性,防腐效果非常可靠。不过,它的成本相较于其他接头材料来说较高。这种涂料的原料来源丰富,已被广泛应用于防腐蚀领域。
八、呋喃树脂涂层
呋喃树脂涂料耐受多种非氧化性无机酸、电解质溶液和多种有机溶剂,其耐碱性表现也十分优异,但抗氧化性较差。呋喃树脂系列防腐涂料包括糠醇涂料、糠醛、丙酮及甲醛的混合涂料,以及改性呋喃树脂涂料。
橡胶涂料
橡胶防腐涂料是由经过化学处理或机械加工的天然橡胶与合成橡胶制成,配方中还添加了溶剂、填料、颜料和催化剂等成分。
沥青涂料
沥青是重要的防腐涂料之一,尤其是煤焦沥青被认为是最佳选择。煤焦沥青涂料价格实惠,具有良好的耐水性等优点。经过十年的水浸泡,其吸水率仅为0.1%至0.2%;它能够抵抗某些化学物质的侵蚀,对未完全去锈的钢表面仍保持良好的附着性;此外,固体含量较高,可以形成厚膜,性价比也很高。不过,它的缺点是在冬季容易变脆,而夏季则会变软。暴露在外后,其部分成分可能会挥发,导致漆膜开裂。这些缺陷可以通过添加其他树脂来改善。例如,添加氯化橡胶可以增强沥青涂料的干燥性,改善其冬季脆弱和夏季软化的问题;而使用环氧树脂制作的环氧沥青涂料,综合了沥青涂料与环氧涂料的优点,在防腐方面表现出色。沥青涂料广泛应用于集装箱底部、船体、码头闸门和围堰等场合,展现出良好的防腐效果。
重防腐涂料
重型防腐涂料相较于普通防腐涂料,具有在极端腐蚀环境下防腐效果显著优于普通涂料的特点,其效果高出几倍。它的耐腐蚀性能十分出色,耐久性也非常突出,使用寿命可超过数年。主要应用于海洋结构、化工设备、储罐和管道等领域。