天然气管道减阻内涂涂料

　　评论：　更新日期：2015年07月06日

表3-2 EPX-8涂料与参照涂料的组分

项目			EPX-8涂料	参照涂料
组分A	单体树脂	型号	双酚A 双环氧甘油醚	双酚A 双环氧甘油醚
		环氧树脂当量	470	470
		相对分子质量	900	900
	颜填料		铁红氯化钡碱性硫酸铅主体颜料	铁红氯化钡碱性硫酸铅主体颜料
组分B	转化物	类型	硫醇加合物	胺加合物
组分B	转化物	活化氢当量	476mg KOH/g	240mg KOH/g
混合物			6:1	5:2

表3-3 EPX-8涂料与参照涂料的基本性能

项目			EPX-8涂料	参照涂料
涂料	相对密度	组分A	1．58	1．58
		组分B	1．09	0．97
		混合物	1．51	1．45
	固体分/%		59．4	54．1
	适用期/h		8以上	8
	黏度(Ford cup)/s		40～80	40～80
固化涂覆层	热解温度/℃		266	200
	玻璃化转变温度/℃		64	75
	拉伸虽度/MPa		54．92	60．21
	伸长率/%		6．4	5．5

表3-4 按照API RP 5L2 标准在260℃加热30min前后两种涂料性能试验结果

试验项目	EPX-8涂料		参照涂料		试验方法
试验项目	加热前	加热后	加热前	加热后	试验方法
水浸泡	通过	通过	通过	通过	饱和CaSO₃溶液21d
甲醇浸泡	通过	通过	通过	通过	甲醇-水5d
附着力	225/225	225/225	225/225	225/225	650mm²上开1．6mm十字口
气压起泡	通过	通过	通过	通过	氮气8．24MPa24h
耐磨性	40	60	40	60	ASTM D968，方法A
液压起泡	通过	通过	通过	通过	饱和CaSO₃16．57MPa，24h
固化实验	通过	通过	通过	通过	在溶剂中浸泡4h

3．6 涂料的耐久性改善
　　在天然气管道的长期运行中，一方面，由于天然气中所含水、氧和硫化氢的腐蚀作用，造成覆盖层的黏结力下降，性能恶化；另一方面，由于管道的快速泄压和定期清管等外力的作用，使覆盖层发生起泡和剥离现象，阻塞压缩机进口滤网或阀门，这些问题不解决将严重影响管道的安全生产，且降低管道的输送效率，限制了减阻内涂技术的推广应用。
　　日本的研究人员经过筛选、对比试验，结果发现，在环氧树脂中添加对硫化氢不起化学反应的颜料，如ZTO铬酸锌，可有效地改进内覆盖层的耐久性。这种改进型环氧树脂的特点是加入了ZTO铬酸锌(铬酸锌和氢氧化锌)、云母和氧化钛，与传统的环氧树脂相比，改进后的涂料暴露在硫化氢环境中时，其质量变化很小，且水溶性较低。将改进后的涂料与传统的涂料进行对比试验，结果表明，两种涂料均能满足API RP 5L2的标准要求，且粘接力高于快速泄压情况下覆盖层发生起泡和剥离的最小0．98MPa粘接强度值。在30℃，100％相对湿度，101．325kPa和3％硫化氢(97％的氮气)环境下，改进型涂料的寿命超过100年，而传统涂料仅为34年^[4]。

3．4 减阻内涂涂料的技术要求

4．1 涂料的蛆成，混合和稀释
　　(1)涂料组成
　　①添加或未添加颜料的基料。
　　②添加或未添加颜料的固化剂。
　　③含有足以通过盐雾试验的防锈颜料。
　　④用于满足喷涂调节涂料黏度的溶剂。
　　(2)涂料混合
　　涂料在涂覆前，应按照供应商要求将涂料基料和固化剂进行搅拌混合。
　　(3)涂料稀释涂料可用供应商提供的或规定的溶剂进行混合稀释。
　　涂料在选用时主要要考虑的物理性能有密度、固体含量、沉淀、细度等。
4．2 物理性能
　　(1)单组分涂料的物理性能单组分涂料的物理性能见表3-5。

表3-5 单组分涂料的物理性能

原料	特性	数值^①	允许范围	测试方法
基料	每加仑质量		±90g	ASTM D 1475
固化剂	每加仑质量		±90g	ASTM D 1475
溶剂	沸程		从初始点到95%馏出	ASTM D 1078
基料	沸程		从初始点到95%馏出	ASTM D 1078
固化剂	沸程		从初始点到95%馏出	ASTM D 1078
涂覆料	沸程		从初始点到95%馏出	ASTM D 1078
基料	沉淀		最小为4	ASTM D 1039(试验)
基料	沉淀		最小为4	ASTM D 869(报告)
固化剂	沉淀		最小为4	ASTM D 1039(试验)
固化剂	沉淀		最小为4	ASTM D 869(报告)

　　①表示该供应商给定的数值。
　　(2)混合组分涂料的物理性能混合组分的物理性能见表3-6。

表3-6 混合组分涂料的物理性能

特性	数值^①	允许范围	测试方法
固体含量		±1%	API RP 5L2之附录1
研磨细度		Hegman标度最小为4	ASTM D 1210
粗颗粒		200目筛无余留	ASTM D 185 (排除用乙基乙二醇正丁基酯作为清洗液)

　　①表示试供应商给定的数值。

　　 (3)稀释后(按照供应商规定的比例)涂料的物理性能稀释后涂料的物理性能见表3，7。
　　(4)涂料供应商应提供涂料的详细成分(在不涉及知识产权的前提下)及典型的物理参数和制造工艺，一旦这些条件得到业主的认可，涂料供应商将不得更改。
　　(5)实验室涂覆层测试
　　①常规试验所选涂料按API RP 5L2标准中第三节的要求，进行涂覆层的实验室检测，以证明涂料符合要求，所测项目列在表7-2中。

表3-7 稀释后(按照供应商规定的比例)涂料的物理性能

特性	数值^①	允许范围	测试方法
流动		在竖直平面上涂覆时无不均匀现象产生	在钢板上喷涂，温度分别为10℃，37℃，66℃，最小干膜厚度76μm
适用期		8h,25℃，最大黏度增加100%，250g样品^②	ASTM D 1200
黏度		±5s	ASTM D 1200，4号Ford杯试验，25℃

　　①表示按照供应商给定的数值。
　　②表示得到买方与供应商协商同意也可允许较短的适用期。

　　②追加试验除上述测试之外，在西气东输工程中内涂涂料按GBE/CM2要求再追加下列耐化学性试验，试验要求：在20～25℃条件下干燥7d后，试样100％浸渍在所给定的条件下(参见第7章表7-7)，到规定的时间后，移出试验液，覆盖层应无损坏或破坏的痕迹，基本无腐蚀。