无溶剂环氧涂料在储罐与管道防腐涂装的应用.doc

无溶剂环氧涂料在储罐与管道防腐涂装的应用    1无溶剂环氧涂料的组成     无溶剂环氧涂料是采用低粘度环氧树脂、颜填料、助剂等经高速分散和研磨而制成漆料，以低粘度改性胺作为固化剂而组成的双组份反应固化型防腐涂料     无溶剂环氧涂料的主要组成如下表： 组份主要原材料说明漆料组份低分子量低粘度环氧树脂双酚A或双酚F环氧树脂，分子量越低越易制得低粘度的无溶剂环氧涂料反应型活性稀释剂一些低粘度环氧化合物，参与成膜反应；活性稀释剂的添加虽然可以降低无溶剂环氧涂料的粘度而便于施工，但会导致交联密度降低而降低涂层的性能；不使用活性稀释剂的无溶剂环氧涂料粘度很高，而只能采用双管进料加热无空气喷涂方式施工着色颜料用于调配所需的颜色，用于无溶剂环氧涂料的着色颜料应考虑对其所接触的介质的稳定性功能性颜填料一些吸油量低的颜填料特别适合用于无溶剂环氧体系如采用石英粉为主要填料制成无溶剂环氧石英漆，加入片状玻璃鳞片可增加涂层的抗渗透性和机械性能，加入金属氧化物系导电介质可制成用于可燃液体储罐内壁的无溶剂环氧导静电涂料功能助剂包括防沉剂、消泡剂、分散剂、流平剂、偶联剂及其它一些具有特殊功能的助剂固化剂组份低粘度胺类固化剂固化剂的粘度影响混合后无溶剂环氧涂料的粘度和施工性能；固化剂的凝胶时间（反应活性）决定了无溶剂环氧涂料的操作期（Pot Life）和干燥时间；一些特种固化剂还能赋予涂层特殊性能。

    目前世界各大知名防腐涂料制造商均推出了自已的无溶剂环氧涂料产品，具有代表性的品种如杜邦Permacor2807/HS-A灰色无溶剂热喷涂导电环氧储罐漆，采用双进料热喷涂施工，单道膜厚最高可达2500μm；Permacor128/A黑色无溶剂导电环氧储罐漆和Permacor128/P无溶剂环氧（绝缘）储罐漆可采用辊刷及无空气喷涂施工葡萄牙EURONAVY公司出推出了了ES系列无溶剂环氧涂料，其中ES301无溶剂耐潮湿型环氧涂料可带湿、带闪锈瞬锈涂装，对干、湿表面都具有卓越的附着力其它还有IP公司Interline925无溶剂型环氧储罐/液舱漆、式玛卡龙7753无溶剂环氧导静电漆、佐敦JOTACOTE412脂肪族胺固化无溶剂环氧漆等等     2无溶剂环氧涂料的特性     无溶剂环氧涂料与溶剂型环氧涂料产品的最大区别，在于涂料制造及施工应用过程中不需采用挥发性有机溶剂作为分散介质，低粘度的胺固化剂、液态的环氧树脂经交联反应固化而形成的涂层具有非同一般的特性     2.1施工安全和环保节能     由于普通溶剂型环氧漆含有超过30%以上的可挥发性有机溶剂，即使是高固体份的环氧漆，可挥发的有机物含量（VOC）也有10%以上。

这些有机溶剂在涂装和干燥过程中挥发，与空气混合可形成了爆炸性混合气体一些密闭场所（如储罐内壁等）进行涂装施工作业时，必须进行强制大量通风，安全管理部门需定期测量施工过程中罐内壁的氧气含量和可燃气体浓度，氧含量在18%以上，可燃气体浓度低于爆炸下限10%方可进行涂装作业，这样方能避免独山子储油罐爆炸类似事件的发生①而使用无溶剂环氧漆由于挥发性溶剂极少，对通风量的要求大大降低     另外，有机溶剂多数是有毒有害物质，对人体均有不同的毒害作用，为了保证施工人员的身体健康，必须限制其在空气中的含量在涂料中有机溶剂含量越高，需要补充新鲜空气的量也越多，即要求通风量越大，使用无溶剂环氧漆就意味着可以减少这部分通风量     必须强调的是使用无溶剂环氧涂料最突出的优点，能够减少有机溶剂挥发对空气的污染当前世界各国对环境的要求越来越高，尤其是一些发达国家，对涂料中的挥发性有机化合物的含量（VOC）均给予了限制，对挥发性有机化合物的排放也给予了限制我国作为一个发展中国家，为了赶超世界先进水平，走可持续发展的道路，避免少走先污染后治理的弯路，越来越重视环境保护因此严格限制涂料中的VOC，以至最大程度的减少对环境的破坏，达到零排放将是今后的方向。

在重防腐涂料中，涂料的无溶剂化、水性化都将是未来的发展方向，而无溶剂环氧涂料在当前条件下更具有实用性     2.2优异的物理机械性能     由于环氧树脂分子结构中含有大量的羟基和醚基等极性基团，加之在固化过程中活泼的环氧基能与界面金属原子反应形成极为牢固的化学键，这保证了涂层与基材的优异附着力，特别值得一提的是无溶剂环氧防腐涂层具有极佳的湿附着力，这保证了涂层在液态介质腐蚀环境下优异的耐久性     无溶剂环氧涂料在交联固化后能够形成类似瓷釉一样的光洁涂层，由于交联密度高和分子链中的苯环结构，使涂层坚硬且柔韧性好、耐磨性优、抗划伤性好、耐撞击性优     无溶剂环氧涂料在反应固化过程中收缩率极低，具有一次性成膜较厚、边缘覆盖性好、内应力较小，不易产生裂纹等特点     2.3优异的耐化学品性     高度交联的无溶剂环氧防腐涂层具有优异的耐化学品性，能耐海水、中度的酸、碱、盐、各种油品、脂肪烃等化学品的长期浸泡     2.4优异的防腐性能  2.5经济性     目前无溶剂环氧涂料的单价虽然略高于溶剂型环氧涂料，但衡量防腐涂料的经济性不能只凭单价，无溶剂环氧涂料的固体份近100%，在达到相同的涂膜厚度的情况下，所需要的涂料量比采用溶剂型环氧涂料要少；另外，由于无溶剂环氧涂料一道可达高膜厚，可减少施工道数，从而降低涂装施工费用。

    附：大阪涂料公司典型的无溶剂环氧防腐涂层的主要性能指标见下表：     项目性能指标检验方法EPSP409无溶剂环氧导静电油罐漆EPSP401 无溶剂环氧涂料漆膜颜色和外观灰色漆膜平整光滑各色漆膜平整光滑目测附着力（划圈法），级≤2≤2GB/T1720冲击强度， Kg•cm5050GB/T1732柔韧性，mm≤2≤2GB/T1731耐热性（120℃，24h）漆膜完好漆膜完好GB/T1735剪切强度，MPa≥10≥10SY/T0041击穿强度，MV/m/≥25GB/T1408体积电阻率，Ω·m≤1×108≥1×1012GB/T1410表面电阻率，Ω≤1×109≥1×1014GB/T1410耐热水腐蚀（100℃，72h）漆膜完好漆膜完好SY/T0442耐汽油腐蚀（常温，30天）漆膜完好漆膜完好SY/T0442耐原油腐蚀（80℃ 30天）漆膜完好漆膜完好SY/T0442耐化学腐蚀     （常温，30天）   10％H2SO4   漆膜完好漆膜完好SY/T044210％NaOH漆膜完好漆膜完好SY/T044210%NaCl漆膜完好漆膜完好SY/T0442燃油和水的耐受性（52+1℃，21d）350ml航空煤油漆膜完好漆膜完好ASTM D3359350ml蒸馏水漆膜完好漆膜完好ASTM D3359        3无溶剂环氧涂料在石化行业的应用推荐     目前，我国石化工业发展正处于高峰期。

从原油运输、储存中转、管道运输、炼油生产到成品油的储存，都需要建设大量储罐、铺设大量管道，这些储罐和管道如采用无溶剂环氧涂料，和传统的溶剂型防腐涂料相比，具有厚涂性好、防腐性佳、施工安全等优势，符合“高效、经济、环保、安全、节能”原则，具有十分广阔的应用前景     3.1管道防腐     埋地管道外壁常用防腐层有煤焦油瓷漆涂层、环氧煤沥青防腐涂料+玻璃纤维布复合涂层、3PE防腐层、熔结环氧防腐粉末涂层等，采用无溶剂环氧涂料的优势在于可现场施工、修补方便，而又避免了煤焦油瓷漆涂层和环氧煤沥青防腐涂料那样在施工时产生健康危害和涂层对地下水的污染     中国石油天燃气管道局企业标准QCNPC-GD-0291-2006《埋地钢质管道无溶剂液体环氧防腐层技术规范》规定了适用于输送原油、成品油、天燃气和水的埋地钢质管道外壁用无溶剂液体环氧防腐层的最低要求，包括涂料性能、涂层技术指标、表面处理及施工质量控制要求等等，钢质储罐、轮船、钢结构采用无溶剂环氧涂料时，也可参照该标准     该标准根据不同腐蚀环境对防腐层的要求，将无溶剂环氧防腐层分为普通级和加强级，其中普通级干膜厚度≥400μm，加强级≥550μm。

    中国石油天燃气行业标准SY/T0457-2000《钢质管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》规定了应用于钢管内防腐的无溶剂液体环氧涂料的技术指标、涂层性能、涂敷工艺、质量检验、涂层修复、现场补口等连云港碱厂原料调整项目淮安采输卤工程175KL输卤管线内壁采用了无溶剂环氧涂料，采用离心喷涂工艺一次涂装达到300μm干膜厚②     无溶剂环氧涂料用于管道补口，施工十分方便快捷，但冬季低温时不便采用  3.2储罐内壁     储罐内壁的防腐涂装通常都在安装完毕，试压结束，表面喷砂处理后进行，涂装环境比较密闭，自然通风条件很差，而采用不含VOC的无溶剂环氧涂料则可以降低通风量要求，消除爆炸危险     据杜邦公司宣传资料显示，其产品Permacor2807HS/A灰色无溶剂热喷涂导静电环氧贮罐漆1981年用于德国北部某炼油厂5052号原油罐罐底板上表面和1米以下罐内壁，采用双进料加热喷涂设备喷涂一道，平均干膜厚度753μm，经21年使用后漆膜仍然完好，预计还可使用10年     中海壳牌新设施涂料与涂装技术规范《DEP30.48.00.31CSPC：CNOOCANDSHELLPETROCHEMICALSCOMPLEXPROJECT-TECHNICALSPECIFICATION-PAINTINGANDCOATINGOFNEWEQUIPMENT》推荐在原油和和工业水储罐内壁采用不低于500μm的胺固化无溶剂环氧涂层③。

    目前国内一些大型储罐项目亦设计采用了无溶剂环氧涂料如大庆南山油库2007年新建的1台10万m3和2台15万m3原油储罐、罐底板上表面及2米以下罐内壁（包括罐内附件）设计采用了无溶剂环氧防腐底漆200μm+无溶剂环氧玻璃鳞片涂料200μm的防腐涂层配合牺牲阳极保护的防腐方案；中国石化股份有限公司白沙湾油库二期工程4台15万m3双浮顶原油储罐罐底板上表面及0.6米以下罐内壁（包括罐内附件）设计采用了环氧底漆50μm+无溶剂环氧防腐面漆2X150μm的防腐涂层配合牺牲阳极保护的防腐方案；黄岛国家战略储备库10万m3原油储罐罐底板上表面及0.6米以下罐内壁推荐采用环氧底漆50μm+无溶剂环氧漆300μm（1-3道）的防腐涂层配合牺牲阳极保护的防腐方案    4无溶剂环氧涂料的施工     由于使用的无溶剂涂料是一种不含溶剂的环氧涂料，漆固体份含量高达98%以上，与溶剂型环氧涂料相比，在施工性能方面亦有一定差异，其最大的差异在于粘度的增大与操作期的缩短     无溶剂环氧涂料的粘度较高，这对喷涂设备提高了较高的要求以往产品使用的传统有空气喷涂工艺及老的无空气喷漆泵，根本不能将此涂料正常喷出，所以需添置压力比更高的新型无空气喷漆泵。

但在施工过程中，由于它不含溶剂，其干燥、固化过程中不是靠溶剂的挥发，而完全依赖于自身的固化反应，其反应过程较快，且受温度影响较大，因此，双组份混合后具有较短的使用期虽然涂料的使用期可以通过配方中固化剂的选用而进行调整（一般可调整范围为25℃—5-120分钟），但相对于传统溶剂型环氧漆2—8小时的操作期，仍然是大大缩短了，而且涂料的操作期越长，所需的干燥时间亦越长，这就增加了施工的难度为解决这一难题，应注意采取以下措施：     ①.无溶剂环氧涂料选购时应注意。