钢制管件三层结构聚烯烃防腐层涂装工艺及钢制管件制造技术

本发明专利技术公开了一种钢制管件三层结构聚烯烃防腐层涂装工艺。其中涂装工艺包括：底层涂装，将钢制管件加热至160℃～220℃后，采用手工静电喷涂工艺向钢制管件表面喷涂熔结环氧粉末形成底层；中间层涂装，在熔结环氧粉末胶化过程中，采用手工植绒喷涂工艺向步骤a形成的底层上喷涂第一聚烯烃材料，第一聚烯烃材料喷涂完成后将钢制管件在160℃～220℃下加热第一预设时间后形成中间层；面层涂装，采用手工火焰喷涂工艺在步骤b形成的中间层上喷涂第二聚烯烃材料，第二聚烯烃材料喷涂完成后将钢制管件在160℃～220℃下加热第二预设时间后形成面层。采用该涂装工艺可在热煨弯管的外表面形成与钢管工厂预制三层聚乙烯(聚丙烯)结构相匹配的三层结构聚烯烃防腐层。

Coating Technology of Three-Layer Polyolefin Anticorrosive Coating for Steel Pipe Fittings and Steel Pipe Fittings

The invention discloses a three-layer structure polyolefin anticorrosive coating process for steel pipe fittings. Among them, the coating process includes: the bottom coating, after heating the steel pipe to 160 ~220 C, spraying melted epoxy powder to the surface of the steel pipe to form the bottom layer by manual electrostatic spraying process; the middle coating, in the cementing process of melted epoxy powder, spraying the first polyolefin material to the bottom layer formed by step a by manual flocking spraying process, and spraying the first polyolefin material. After completion, the steel pipe fittings are heated at 160 220 C for the first preset time to form an intermediate layer; the surface layer is coated by manual flame spraying process on the intermediate layer formed in step b; the second polyolefin material is sprayed after the second polyolefin material is finished, the steel pipe fittings are heated at 160 220 C for the second preset time to form a surface layer. With this coating process, a three-layer polyolefin anticorrosive coating matching the structure of three-layer polyethylene (polypropylene) prefabricated in steel pipe factory can be formed on the outer surface of the hot-ironed elbow.

【技术实现步骤摘要】
钢制管件三层结构聚烯烃防腐层涂装工艺及钢制管件
本专利技术涉及钢制管件防腐
，特别涉及一种钢制管件三层结构聚烯烃防腐层涂装工艺及钢制管件。
技术介绍
在长输油气管道的外表面设置外有防腐层，以防止由于管道腐蚀而导致的油气泄漏，保证油气输送安全。直管和热煨弯管是长输油气管道的重要组成部分。其中，直管通常以三层聚乙烯(英文简写为：3PE或3LPE)或三层聚丙烯(英文简写为：3PP或3LPP)作为外防腐层。三层聚乙烯是指以熔结环氧粉末(FusionBondingEpoxyPowder，英文简写为FBE)涂层为底层、以合成胶粘剂(α-烯烃与乙烯的共聚物胶粘剂或者接枝聚合改性聚乙烯胶粘剂)为中间层、以聚乙烯(英文简称：PE)为面层的管道外防腐层。三层聚丙烯与三层聚乙烯结构相似，不同之处在于以聚丙烯(英文简称：PP)为面层。热煨弯管由于形状的特殊性，不能采用上述的三层聚乙烯和三层聚丙烯作为外防腐层。目前，热煨弯管的外防腐层主要采用以下四种形式：(1)液体环氧涂料形成的涂层，主要涂装工艺包括：热煨弯管表面喷砂除锈后喷涂无溶剂型双组份液体环氧涂料；(2)单层熔结环氧粉末涂层(单层FBE)，主要涂装工艺包括：热煨弯管表面喷砂除锈后静电喷涂环氧粉末；(3)单层熔结环氧粉末涂层+聚乙(丙)烯胶粘带，主要涂装工艺包括：在热煨弯管表面涂装单层熔结环氧粉末涂层后，再在单层熔结环氧粉末涂层上再缠绕与熔结环氧有良好粘结性的聚乙(丙)烯胶粘带；(4)双层熔结环氧粉末(双层FBE)，主要涂装工艺包括：采用性能不同的两层熔结环氧粉末(底层防腐型环氧粉末和面层抗机械损伤型环氧粉末一次喷涂成膜完成)。在实现本专利技术的过程中，本专利技术人发现现有技术中至少存在以下问题：现有的热煨弯管的外防腐层的结构与直管的外防腐层的结构不匹配，影响长输油气管道整体的防腐性能。
技术实现思路
为了解决上述的技术问题，本专利技术提供一种能够使热煨弯管的外防腐层的结构与直管的外防腐层的结构相匹配的钢制管件三层结构聚烯烃防腐层涂装工艺及钢制管件。具体而言，包括以下的技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种钢制管件三层结构聚烯烃防腐层涂装工艺，该涂装工艺包括以下步骤：步骤a，底层涂装，将钢制管件加热至160℃～220℃后，采用手工静电喷涂工艺向所述钢制管件表面喷涂熔结环氧粉末形成所述底层；步骤b，中间层涂装，在所述熔结环氧粉末胶化过程中，采用手工植绒喷涂工艺向步骤a形成的底层上喷涂第一聚烯烃材料，所述第一聚烯烃材料喷涂完成后将所述钢制管件在160℃～220℃下加热第一预设时间后形成所述中间层；步骤c，面层涂装，采用手工火焰喷涂工艺在步骤b形成的中间层上喷涂第二聚烯烃材料，所述第二聚烯烃材料喷涂完成后将所述钢制管件在160℃～220℃下加热第二预设时间后形成所述面层，冷却后即在所述钢制管件的表面形成所述三层结构聚烯烃防腐层。具体地，所述底层的喷涂厚度为80μm～300μm，所述中间层的喷涂厚度为100μm～300μm，所述面层的喷涂厚度为1000μm～6000μm。具体地，所述第一聚烯烃材料为聚乙烯粉末或聚丙烯粉末，所述第二聚烯烃材料为聚乙烯粉末或者聚丙烯粉末。具体地，所述第一聚烯烃材料和所述第二聚烯烃材料相同。具体地，所述第一预设时间为5min～20min，所述第二预设时间为5min～20min。具体地，步骤c中，所述手工火焰喷涂工艺中，以天然气火焰产生热量，以压缩空气做为保护气。进一步地，步骤a之前，所述涂装工艺还包括：对所述钢制管件的表面进行表面处理。具体地，对所述钢制管件表面进行喷砂处理，并使所述钢制管件表面的清洁度达到Sa2.5级。第二方面，本专利技术实施例提供一种钢质管件，该钢质管件包括钢质管件本体以及形成于所述钢质管件本体表面的防腐层，其中，所述防腐层由上述的涂装工艺形成。本专利技术实施例提供的技术方案的有益效果：采用本专利技术实施例提供的涂装工艺可在热煨弯管的外表面形成与钢管工厂预制的三层聚乙烯或者三层聚丙烯结构相匹配的三层结构聚烯烃防腐层，从而提高长输油气管道整体的防腐性能。具体实施方式为使本专利技术的技术方案和优点更加清楚，下面对本专利技术实施方式作进一步地详细描述。除非另有定义，本专利技术实施例所用的所有技术术语均具有与本领域技术人员通常理解的相同的含义。第一方面，本专利技术实施例提供了一种钢制管件三层结构聚烯烃防腐层涂装工艺，该涂装工艺包括以下步骤：步骤S1，底层涂装，将钢制管件加热至160℃～220℃后，采用手工静电喷涂工艺向钢制管件表面喷涂熔结环氧粉末形成底层；步骤S2，中间层涂装，在熔结环氧粉末胶化过程中，采用手工植绒喷涂工艺向步骤S1形成的底层上喷涂第一聚烯烃材料，第一聚烯烃材料喷涂完成后将钢制管件在160℃～220℃下加热第一预设时间后形成中间层；步骤S3，面层涂装，采用手工火焰喷涂工艺在步骤S2形成的中间层上喷涂第二聚烯烃材料，第二聚烯烃材料喷涂完成后将钢制管件在160℃～220℃下加热第二预设时间后形成面层，冷却后即在钢制管件的表面形成三层结构聚烯烃防腐层。本专利技术实施例提供的涂装工艺中，通过手工静电喷涂工艺在钢制管件表面形成底层—熔结环氧粉末层，通过手工植绒喷涂工艺在底层上形成中间层—第一聚烯烃材料层，通过手工火焰喷涂工艺在中间层上形成面层—第二聚烯烃材料层，从而形成三层结构聚烯烃防腐层。其中，手工静电喷涂工艺是利用高压静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场相反的方向定向运动，并将涂料微粒吸附在工件表面的一种喷涂方法，在具体实现时，通过手工静电喷枪完成。手工植绒(Flocking)喷涂工艺是采用振动器和文丘里泵将聚烯烃(聚丙烯、聚乙烯)粉末通过送粉器输送至手工植绒喷枪中，通过手工植绒喷枪将聚烯烃粉末喷涂在底层-熔结环氧粉末上，利用钢制管件的温度以及后续再加热的温度使聚烯烃粉末熔融，以形成均匀的中间层。手工火焰喷涂工艺是通过送粉器和火焰喷枪，将聚烯烃材料加热到塑态或者熔融态，形成连续、均匀的涂层的方法。可以理解的是，中间层的第一聚烯烃材料是以固态喷涂到底层上的，利用钢制管件的温度熔融形成涂层，面层的第二聚烯烃材料是以塑态或者熔融态喷涂到中间层上。本专利技术实施例中，中间层的第一聚烯烃材料是在底层的熔结环氧粉末胶化过程中喷涂到底层上的，使底层与中间层能够牢固的粘接在一起；在喷涂第一聚烯烃材料和第二聚烯烃材料后分别对钢制管件进行加热，从而使第一聚烯烃材料和第二聚烯烃材料更好的熔融、流平，实现三层聚烯烃结构的完整性，使采用本专利技术实施例提供的涂装工艺形成的三层结构聚烯烃防腐层能够与现有的三层聚乙烯和三层聚丙烯防腐层结构相匹配。同时，本专利技术实施例提供的涂装工艺能够适应热煨弯管的结构特点。因此，采用本专利技术实施例提供的涂装工艺能够在热煨弯管外表面形成与三层聚乙烯和三层聚丙烯防腐层结构相匹配的三层聚烯烃防腐涂层，提高长输油气管道整体的防腐性能。并且，采用本专利技术实施例提供的涂装工艺形成的三层结构聚烯烃防腐涂层的防腐性能、抗冲击性能、抗机械损伤性能等性能均满足长输油气管道的要求。本专利技术实施例提供的涂装工艺不仅仅适用于热煨弯管，对直钢管、钢板等钢制管件同样适用。具体地，本专利技术实施例提供的涂装工艺中，底层的喷涂厚度可以为80μm～300μm，例如80μm、100μm、120μm、140μm、1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种钢制管件三层结构聚烯烃防腐层涂装工艺及钢制管件，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，底层涂装，将钢制管件加热至160℃～220℃后，采用手工静电喷涂工艺向所述钢制管件表面喷涂熔结环氧粉末形成所述底层；步骤b，中间层涂装，在所述熔结环氧粉末胶化过程中，采用手工植绒喷涂工艺向步骤a形成的底层上喷涂第一聚烯烃材料，所述第一聚烯烃材料喷涂完成后将所述钢制管件在160℃～220℃下加热第一预设时间后形成所述中间层；步骤c，面层涂装，采用手工火焰喷涂工艺在步骤b形成的中间层上喷涂第二聚烯烃材料，所述第二聚烯烃材料喷涂完成后将所述钢制管件在160℃～220℃下加热第二预设时间后形成所述面层，冷却后即在所述钢制管件的表面形成所述三层结构聚烯烃防腐层。

【技术特征摘要】
1.一种钢制管件三层结构聚烯烃防腐层涂装工艺及钢制管件，其特征在于，包括以下步骤：步骤a，底层涂装，将钢制管件加热至160℃～220℃后，采用手工静电喷涂工艺向所述钢制管件表面喷涂熔结环氧粉末形成所述底层；步骤b，中间层涂装，在所述熔结环氧粉末胶化过程中，采用手工植绒喷涂工艺向步骤a形成的底层上喷涂第一聚烯烃材料，所述第一聚烯烃材料喷涂完成后将所述钢制管件在160℃～220℃下加热第一预设时间后形成所述中间层；步骤c，面层涂装，采用手工火焰喷涂工艺在步骤b形成的中间层上喷涂第二聚烯烃材料，所述第二聚烯烃材料喷涂完成后将所述钢制管件在160℃～220℃下加热第二预设时间后形成所述面层，冷却后即在所述钢制管件的表面形成所述三层结构聚烯烃防腐层。2.根据权利要求1所述的涂装工艺，其特征在于，所述底层的喷涂厚度为80μm～300μm，所述中间层的喷涂厚度为100μm～300μm，所述面层的喷涂厚度为1000μm～6000μm。3.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：于洪波，刘毅，陈明，吴阳，李华，
申请(专利权)人：中国石油天然气集团公司，中国石油管道局工程有限公司，中油管道防腐工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11