31
10月

饮用水传输管道常见的内部涂料类型

饮用水传输管道有五种常见的内部涂料。包括煤焦油搪瓷,水泥砂浆,液体施加的环氧树脂,熔融粘结的环氧树脂(FBE)和聚氨酯(PU)。这些衬里技术中的每一种都有固有的优势和局限性。对比而言,混凝土保护多点锚固板是管道防腐最好的板材,不仅有比涂料更好的寿命、防腐性能、防脱落性等,更是对环境没有污染,是最好的防腐选择。

饮用水传输管道常见的内部涂料类型煤焦油搪瓷–煤焦油沥青是构成煤焦油搪瓷(CTE)的基础,由稳定的分子组成,该分子在约1,300°C的焦化过程中形成。填料和煤增加了产品的柔韧性和强度。强大的分子排列为CTE提供了产生管道防腐所需的特性。这些可以总结如下:

  • 防水性能–吸水率和水蒸气透过率可忽略不计。
  • 稳定的化学结构-耐酸碱
  • 耐阴极剥离-大多数管道使用外加电流或牺牲性金属阳极进行保护;CTE抵抗暴露的金属表面形成的碱性环境。
  • 高电阻-即使浸入水中两年后,电阻率仍为10 14ohm cm 3。
  • 附着力-在钢表面形成牢固的永久结合。
  • 耐细菌,海洋生物和根渗透。

合格涂药机的短缺,成本增加,施工过程中工人暴露的挑战,对微量污染物渗入饮用水中的可浸性的担忧以及对人体健康的影响,导致了煤焦油搪瓷用量的下降,特别是在美国状态。

应用注意事项:表面准备对于CTE性能至关重要,并且CTE的应用需要了解其在寒冷天气和高湿度下的局限性。煤焦油搪瓷通常需要在施加过程中对材料进行加热和连续搅拌,并且要求搪瓷在施加过程中保持无水分和无污垢。

水泥砂浆–水泥砂浆衬砌以低成本提供长期保护,并且仍是饮用水管道的标准衬砌之一。

水泥砂浆的主要好处是易于使用。砂浆的混合和应用是直接的,从而降低了应用中的风险。水泥砂浆衬砌通过在钢砂浆界面上形成稳定的氢氧化物膜,为钢管提供了积极的保护。防腐蚀保护被称为主动保护,因为即使在衬里不连续的地方也能提供保护。水泥砂浆衬砌具有长期将水输送到要求的水质标准的记录,目前满足全球所有适用的标准。水泥砂浆不支持微生物生长。

水泥砂浆衬砌的实际水泥施用是通过将高坍落度的水泥混合物泵送或倒入缓慢旋转的管道上来进行的。然后增加旋转速度,产生离心力使湿砂浆平整到均匀的厚度。继续旋转会去除多余的水,并将混合物压实成致密的固体表面。在纺丝过程之后,衬里通过在环境温度下的潮湿空气或通过使用蒸汽的加速过程进行固化。与水泥一样,水泥砂浆衬砌会产生干燥裂缝,但当衬砌潮湿时,这些​​裂缝会自愈。润湿水泥衬里也会使衬里膨胀,从而增加强度和附着力。水泥砂浆衬砌可显着提高刚度,以抵抗偏转力。

柔软,侵蚀性的水,以及与重度氯化水的长时间接触,可能对水泥砂浆衬里有害。当流速为每秒20英尺或更小时,水泥砂浆衬砌效果最佳。在输送的水腐蚀性强且流速低(导致较长的停留时间)的情况下,衬有水泥砂浆的管道会产生高pH。水泥砂浆衬里增加了相当大的重量并减少了传输管的可用流量。

液态环氧树脂–液态环氧树脂衬里系统可以由以下三种类型中的任何一种组成:

  • 两部分化学固化的环氧底漆和一个或多个不同的两部分化学固化的环氧面漆的涂层;
  • 相同的两部分化学固化环氧涂料的两层或更多层涂料;要么,
  • 由两部分化学固化的环氧涂料组成的单层涂料。

环氧衬里具有出色的耐水和耐化学性能。它们可以以各种厚度施加,并且在工厂中可以提供介电衬里。粘结的电介质衬里系统可以单层或多层涂覆工艺应用。它们坚韧,有弹性且极耐磨损,使其成为高速内部使用环境的衬里选择。

环氧衬里确实有一些限制,在使用前必须加以考虑。所有衬里的关键性能因素是金属的表面处理。在大多数情况下,需要SSPC-SP 10 / NACE No. 2近白喷砂,标称表面轮廓为2-3密耳,以确保适当的附着力。还必须严格遵守最短的固化时间和温度,取决于配方的不同,固化时间和温度范围从数小时到数天不等。环氧树脂通常通过无气喷涂或刷涂到管道上。它们被认为是阻隔衬里,需要100%的连续性来实现腐蚀防护。任何间断都可能导致腐蚀;除非在管道上采用阴极保护系统。

通过适当的表面处理,可控的施工以及严格的固化程序,薄膜环氧树脂可提供坚固,耐久,耐用的衬里。

熔融粘合环氧树脂–熔融粘合环氧树脂是一种可热固化的热固性环氧树脂。FBE以粉末形式(10-40密耳)应用于加热的零件,该粉末可从液体快速凝成固体,对钢表面具有出色的附着力,并且是非常坚韧的涂层,可抵抗处理过程中的损坏。FBE由于不含挥发性有机化合物(VOC),因此被认为对环境无害。

加热过程结束后应立即使用FBE,以避免过多的管道冷却(如果管道冷却至450°F以下,则FBE可能无法完全固化)。通常使用半自动施加环,静电枪或植绒单元将粉末施加到最小厚度为14到16密耳的粉末。FBE材料通常以2到5密耳的多次通过来施加,并且应始终以方便的方式完成,以避免层压。FBE通常会在不到一分钟的时间内干燥到手感,并在三分钟或更短的时间内完全固化,这取决于材料的配方。一旦涂覆的涂层冷却至约200°F,便开始进行处理和测试。

聚氨酯–芳香族聚氨酯是100%固体材料,不含VOC。聚氨酯衬里的最小厚度通常为20密耳;但是,可以使用更厚的衬里。聚氨酯材料特定于饮用水管道的内表面,具有以下优点:

  • 快速固化-确保高生产率和高效率的经济性。
  • 对黑色金属和适当准备的钢表面具有出色的附着力。
  • 高冲击强度
  • 有效保护管道不受腐蚀
  • 与其他技术相比,所需的衬里厚度更小,因此,由于减少了浪费因素,并且对于相同尺寸的管道,管道的设计能力更高,管道设计可以更加高效,可靠和经济。
  • 由于管道内表面较光滑,减少了压头损失和泵送损失。
  • 由于侵蚀气蚀导致的劣化较低,因此经济寿命更长。

当聚氨酯材料用于钢制输水管衬砌时,存在一些限制。聚氨酯需要加热的多组分设备和合格的,经验丰富的涂布机。聚氨酯涂料要求彻底清洁主管管道,并且在使用中的管道包括清除硬质沉积物,结节,水垢,腐蚀和其他碎屑,并且在施用涂料之前应充分干燥,以确保衬管和管道之间的良好粘合管壁。如果未正确准备管道,可能会形成气泡和气泡,并且由于与应用设备相关的双材料组件泵的不一致性,可能会导致衬里厚度不均匀。

部分图片来源网络 如有侵权请联系删除