螺旋鋼管是一種采用螺旋成型技術(shù)生產(chǎn)的鋼管,廣泛應(yīng)用于輸送流體、氣體、結(jié)構(gòu)支撐等領(lǐng)域。其獨(dú)特的生產(chǎn)工藝使其具有焊縫質(zhì)量好、強(qiáng)度高、耐壓力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。特別是在輸送腐蝕性介質(zhì)時(shí),螺旋鋼管的防腐性能尤為關(guān)鍵。
二、螺旋鋼管結(jié)構(gòu)
螺旋鋼管由鋼板在成型機(jī)上螺旋卷制而成,通過高頻焊接或埋弧焊接方法完成管縫的焊接。鋼管的直徑和壁厚可根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整,滿足不同工況下的使用要求。
三、環(huán)氧樹脂涂層
環(huán)氧樹脂涂層是螺旋鋼管防腐的關(guān)鍵措施之一。環(huán)氧樹脂以其優(yōu)異的耐腐蝕性、耐磨損性、絕緣性等特點(diǎn),被廣泛用于金屬表面的防腐保護(hù)。環(huán)氧樹脂涂層能夠有效隔離鋼管與外界腐蝕介質(zhì)的接觸,延長鋼管的使用壽命。
四、涂層施工技術(shù)
環(huán)氧樹脂涂層的施工通常包括表面預(yù)處理、涂層施工和后處理三個(gè)步驟。表面預(yù)處理主要是對鋼管進(jìn)行除銹、除油、除水等處理,確保涂層能夠緊密附著在鋼管表面。涂層施工可采用噴涂、刷涂或滾涂等方式,確保涂層均勻、無遺漏。后處理主要是對涂層進(jìn)行養(yǎng)護(hù),確保涂層固化后能夠達(dá)到預(yù)期的性能。
五、防腐效果評估
防腐效果評估是確保環(huán)氧樹脂防腐螺旋鋼管質(zhì)量的重要手段。通??刹捎名}霧試驗(yàn)、電化學(xué)腐蝕試驗(yàn)等方法對涂層進(jìn)行性能測試,以評估其防腐性能。此外,還可通過長期實(shí)際運(yùn)行中的監(jiān)測數(shù)據(jù)來評估防腐效果。
環(huán)氧樹脂防腐螺旋鋼管廣泛應(yīng)用于石油、天然氣、化工、市政等領(lǐng)域,特別是在輸送腐蝕性介質(zhì)的管道系統(tǒng)中,其防腐性能得到了廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。
七、維護(hù)與保養(yǎng)
為了保持環(huán)氧樹脂防腐螺旋鋼管的長期防腐性能,需要進(jìn)行定期的維護(hù)與保養(yǎng)。主要包括對涂層進(jìn)行定期檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理涂層損傷、起泡、剝落等問題;對鋼管內(nèi)部進(jìn)行清洗,防止介質(zhì)中的雜質(zhì)對涂層造成損害;對鋼管進(jìn)行必要的防腐補(bǔ)涂,確保涂層的完整性和防腐性能。
八、環(huán)保與標(biāo)準(zhǔn)
環(huán)氧樹脂是泛指分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上環(huán)氧基團(tuán)的有機(jī)高分子化合物,除個(gè)別外,它們的相對分子質(zhì)量都不高。環(huán)氧樹脂的分子結(jié)構(gòu)是以分子鏈中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán)為其特征,環(huán)氧基團(tuán)可以位于分子鏈的末端、中間或成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。由于分子結(jié)構(gòu)中含有活潑的環(huán)氧基團(tuán),使它們可與多種類型的固化劑發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)而形成不溶、不熔的具有三向網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的高聚物。
應(yīng)用特性
1、 形式多樣。各種樹脂、固化劑、改性劑體系幾乎可以適應(yīng)各種應(yīng)用對形式提出的要求,其范圍可以從極低的粘度到高熔點(diǎn)固體。
2、 固化方便。選用各種不同的固化劑,環(huán)氧樹脂體系幾乎可以在0~180℃溫度范圍內(nèi)固化。
3、 粘附力強(qiáng)。環(huán)氧樹脂分子鏈中固有的極性羥基和醚鍵的存在,使其對各種物質(zhì)具有很高的粘附力。環(huán)氧樹脂固化時(shí)的收縮性低,產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力小,這也有助于提高粘附強(qiáng)度。
4、 收縮性低。環(huán)氧樹脂和所用的固化劑的反應(yīng)是通過直接加成反應(yīng)或樹脂分子中環(huán)氧基的開環(huán)聚合反應(yīng)來進(jìn)行的,沒有水或其它揮發(fā)性副產(chǎn)物放出。它們和不飽和聚酯樹脂、酚醛樹脂相比,在固化過程中顯示出很低的收縮性(小于2%)。
5、 力學(xué)性能。固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的力學(xué)性能。
6、 電性能。固化后的環(huán)氧樹脂體系是一種具有高介電性能、耐表面漏電、耐電弧的優(yōu)良絕緣材料。
7、 化學(xué)穩(wěn)定性。通常,固化后的環(huán)氧樹脂體系具有優(yōu)良的耐堿性、耐酸性和耐溶劑性。像固化環(huán)氧體系的其它性能一樣,化學(xué)穩(wěn)定性也取決于所選用的樹脂和固化劑。適當(dāng)?shù)剡x用環(huán)氧樹脂和固化劑,可以使其具有特殊的化學(xué)穩(wěn)定性能。
8、 尺寸穩(wěn)定性。上述的許多性能的綜合,使環(huán)氧樹脂體系具有突出的尺寸穩(wěn)定性和耐久性。
9、 耐霉菌。固化的環(huán)氧樹脂體系耐大多數(shù)霉菌,可以在苛刻的熱帶條件下使用。
類型分類
根據(jù)分子結(jié)構(gòu),環(huán)氧樹脂大體上可分為五大類:
1、 縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂
2、 縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂
3、 縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂
4、 線型脂肪族類環(huán)氧樹脂
5、 脂環(huán)族類環(huán)氧樹脂
1、 縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂
縮水甘油醚類環(huán)氧樹脂是由含活潑氫的酚類或醇類與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。
(1)二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂 二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂是由二酚基丙烷與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成。
工業(yè)二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂實(shí)際上是含不同聚合度的分子的混合物。其中大多數(shù)的分子是含有兩個(gè)環(huán)氧基端的線型結(jié)構(gòu)。少數(shù)分子可能支化,極少數(shù)分子終止的基團(tuán)是氯醇基團(tuán)而不是環(huán)氧基。因此環(huán)氧樹脂的環(huán)氧基含量、氯含量等對樹脂的固化及固化物的性能有很大的影響。 工業(yè)上作為樹脂的控制指標(biāo)如下:
①環(huán)氧值。環(huán)氧值是鑒別環(huán)氧樹脂性質(zhì)的最主要的指標(biāo),工業(yè)環(huán)氧樹脂型號就是按環(huán)氧值不同來區(qū)分的。環(huán)氧值是指每100g樹脂中所含環(huán)氧基的物質(zhì)的量數(shù)。環(huán)氧值的倒數(shù)乘以100就稱之為環(huán)氧當(dāng)量。環(huán)氧當(dāng)量的含義是:含有1mol環(huán)氧基的環(huán)氧樹脂的克數(shù)。
②無機(jī)氯含量。樹脂中的氯離子能與胺類固化劑起絡(luò)合作用而影響樹脂的固化,同時(shí)也影響固化樹脂的電性能,因此氯含量也環(huán)氧樹脂的一項(xiàng)重要指標(biāo)。
③有機(jī)氯含量。樹脂中的有機(jī)氯含量標(biāo)志著分子中未起閉環(huán)反應(yīng)的那部分氯醇基團(tuán)的含量,它含量應(yīng)盡可能地降低,否則也要影響樹脂的固化及固化物的性能。
④揮發(fā)分。
⑤粘度或軟化點(diǎn)。
(2)酚醛多環(huán)氧樹脂 酚醛多環(huán)氧樹脂包括有苯酚甲醛型、鄰甲酚甲醛型多環(huán)氧樹脂,它與二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂相比,在線型分子中含有兩個(gè)以上的環(huán)氧基,因此固化后產(chǎn)物的交聯(lián)密度大,具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能、電絕緣性、耐水性和耐腐蝕性。它們是由線型酚醛樹脂與環(huán)氧氯丙烷縮聚而成的。
(3)其它多羥基酚類縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂 這類樹脂中具有實(shí)用性的代表有:間苯二酚型環(huán)氧樹脂、間苯二酚-甲醛型環(huán)氧樹脂、四酚基乙烷型環(huán)氧樹脂和三羥苯基甲烷型環(huán)氧樹脂,這些多官能縮水甘油醚樹脂固化后具有高的熱變形溫度和剛性,可單獨(dú)
或者與通用E型樹脂共混,供作高性能復(fù)合材料(ACM)、印刷線路板等基體材料。
(4)脂族多元醇縮水甘油醚型環(huán)氧樹脂 脂族多元醇縮水甘油醚分子中含有兩個(gè)或兩個(gè)以上的環(huán)氧基,這類樹脂絕大多數(shù)粘度很低;大多數(shù)是長鏈線型分子,因此富有柔韌性。
2、其它類型環(huán)氧樹脂
(1)縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂 縮水甘油酯類環(huán)氧樹脂和二酚基丙烷環(huán)氧化樹脂比較,它具有粘度低,使用工藝性好;反應(yīng)活性高;粘合力比通用環(huán)氧樹脂高,固化物力學(xué)性能好;電絕緣性好;耐氣候性好,并且具有良好的耐超低溫性,在超低溫條件下,仍具有比其它類型環(huán)氧樹脂高的粘結(jié)強(qiáng)度。有較好的表面光澤度,透光性、耐氣候性好。
(2)縮水甘油胺類環(huán)氧樹脂 這類樹脂的優(yōu)點(diǎn)是多官能度、環(huán)氧當(dāng)量高,交聯(lián)密度大,耐熱性顯著提高。上前國內(nèi)外已利用縮水甘油胺環(huán)氧樹脂優(yōu)越的粘接性和耐熱性,來制造碳纖維增強(qiáng)的復(fù)合材料(CFRP)用于飛機(jī)二次結(jié)構(gòu)材料。
(3)脂環(huán)族環(huán)氧樹脂 這類環(huán)氧樹脂是由脂環(huán)族烯烴的雙鍵經(jīng)環(huán)氧化而制得的,它們的分子結(jié)構(gòu)和二酚基丙烷型環(huán)氧樹脂及其它環(huán)氧樹脂有很大差異,前者環(huán)氧基都直接連接在脂環(huán)上,而后者的環(huán)氧基都是以環(huán)氧丙基醚連接在苯核或脂肪烴上。脂環(huán)族環(huán)氧樹脂的固化物具有以下特點(diǎn):①較高的壓縮與拉伸強(qiáng)度;②長期暴置在高溫條件下仍能保持良好的力學(xué)性能;③耐電弧性、耐紫外光老化性能及耐氣候性較好。
使用指南
環(huán)氧樹脂及環(huán)氧樹脂膠粘劑本身無毒,但由于在制備過程中添加了溶劑及其它有毒物,因此不少環(huán)氧樹脂因此“有毒”,近年國內(nèi)環(huán)氧樹脂業(yè)正通過水性改性、避免添加等途徑,保持環(huán)氧樹脂“無毒”本色。目前絕大多數(shù)環(huán)氧樹脂涂料為溶劑型涂料,含有大量的可揮發(fā)有機(jī)化合物(VOC),有毒、易燃,因而對環(huán)境和人體造成危害。
環(huán)氧樹脂一般和添加物同時(shí)使用,以獲得應(yīng)用價(jià)值。添加物可按不同用途加以選擇,常用添加物有以下幾類:(1)固化劑;(2)改性劑;(3)填料;(4)稀釋劑;(5)其它。
其中固化劑是必不可少的添加物,無論是作粘接劑、涂料、澆注料都需添加固化劑,否則環(huán)氧樹脂不能固化。
由于用途性能要求各不相同,對環(huán)氧樹脂及固化劑、改性劑、填料、稀釋劑等添加物也有不同的要求。現(xiàn)將它們的選擇方法簡介于下:
(一)環(huán)氧樹脂的選擇
1、 從用途上選擇
作粘接劑時(shí)最好選用中等環(huán)氧值(0.25-0.45)的樹脂,如6101、634;作澆注料時(shí)最好選用高環(huán)氧值(>0.40)的樹脂,如618、6101;作涂料用的一般選用低環(huán)氧值(<0.25)的樹脂,如601、604、607、609等。
2、 從機(jī)械強(qiáng)度上選擇
環(huán)氧值過高的樹脂強(qiáng)度較大,但較脆;環(huán)氧值中等的高低溫度時(shí)強(qiáng)度均好;環(huán)氧值低的則高溫時(shí)強(qiáng)度差些。因?yàn)閺?qiáng)度和交聯(lián)度的大小有關(guān),環(huán)氧值高固化后交聯(lián)度也高,環(huán)氧值低固化后交聯(lián)度也低,故引起強(qiáng)度上的差異。
3、 從操作要求上選擇
不需耐高溫,對強(qiáng)度要求不大,希望環(huán)氧樹脂能快干,不易流失,可選擇環(huán)氧值較低的樹脂;如希望滲透性也,強(qiáng)度較好的,可選用環(huán)氧值較高的樹脂。