涂料是管道內覆蓋層的物質(zhì)基礎,涂料的質(zhì)量好壞將直接影響到內覆蓋層的性能和使用壽命。目前,適用于油氣管道內覆蓋層用的涂料品種很多,性能各異。在干線(xiàn)輸氣管道上應用較為廣泛的內覆蓋層涂料主要是液體環(huán)氧樹(shù)脂類(lèi)涂料(如雙組分聚酰胺固化環(huán)氧涂料)。美國天然氣協(xié)會(huì )(AGA)的管道研究委員會(huì )曾進(jìn)行過(guò)一個(gè)名為NB14的研究項目,即“天然氣行業(yè)的管道內表面覆蓋層的研究”。研究人員對38種不同類(lèi)型的可用于天然氣管道內覆蓋層的涂料進(jìn)行了研究和篩選,最終得出結論認為:環(huán)氧樹(shù)脂型涂料是最適合于天然氣管道行業(yè)的內覆蓋層材料。美國石油學(xué)會(huì )(APl)的規范中推薦采用胺固化環(huán)氧涂料和聚酰胺固化環(huán)氧涂料,尤其優(yōu)先使用聚酰胺固化環(huán)氧涂料。一般來(lái)說(shuō),適合于長(cháng)輸天然氣干線(xiàn)管道內覆蓋層用的涂料應具備下列特性:
?、賰?yōu)異的黏結性;
?、谧銐虻挠捕?;
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?、苋犴g性;
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?、嗔己玫氖┕ば阅?。
目前,國際上校驗內覆蓋層涂料及覆蓋層性能質(zhì)量的通用標準APIRP 5L2《非腐蝕性氣體輸送管內覆蓋層推薦做法》[1](參見(jiàn)本書(shū)附錄A)。該標準1987年修訂出了第三版,1994年又予以重新認定。應當說(shuō)這是直至目前該領(lǐng)域最有權威的一項技術(shù)標準。迄今為止國際上諸多涂料生產(chǎn)商、徐覆商以及天然氣管道的設計者、施工者與運營(yíng)者都一致遵守著(zhù)這個(gè)標準。此外,英國天然氣理事會(huì )發(fā)布的GBE/CMI《鋼質(zhì)干線(xiàn)用管和管件內覆蓋層施工規范》[2]最早發(fā)布于1970年,繼而在1977年又有了GBE/CM2《鋼質(zhì)干線(xiàn)用管和管件內覆蓋層材料的技術(shù)規范》[3],實(shí)際都是英國天然氣公司(BG)為下屬輸氣公司(Transco)制定的企業(yè)標準,但在1993年修訂后卻得到歐共體的認可,目前也已成為歐洲通行的兩部?jì)雀采w層技術(shù)標準。在具體工程項目實(shí)施時(shí),往往業(yè)主或運營(yíng)者還會(huì )對干線(xiàn)輸氣管道采用內覆蓋層有不同的特殊要求;所以針對不同情況制定一些補充規定與上述那些通用標準一起使用的例子并不鮮見(jiàn)。例如:最近投產(chǎn)的從加拿大到美國距離長(cháng)達2998km的Alliance天然氣輸送管道由于采用了內覆蓋層,即于工程開(kāi)始時(shí)先制定了其公司的企業(yè)標準A-E.S.S 502(高強度干線(xiàn)鋼管內覆蓋層》[4]作為APlRP 5L2的補充規定,于1997年5月27日發(fā)布實(shí)施。
API RP 5L2規定了適用涂料組分、性能要求的試驗室鑒定及檢測方法。
所指的涂料一般包括:
?、儆猩幕蚯宄旱哪×?base);
?、谟猩幕蚯宄旱墓袒瘎?convertor);
?、郯阋酝ㄟ^(guò)鹽霧試驗的阻銹劑顏料;
?、苡糜谡{節涂料到適于噴涂黏度的溶劑。
涂料在涂覆前應該按照供應商要求的涂料基料和固化劑的配比進(jìn)行攪拌混合。涂料可以用供應商提供的或規定的溶劑進(jìn)行混合稀釋。
該標準對適用的內覆蓋層涂料的物理性能做了規定(見(jiàn)表3-5~表3-7)。
ALLIANCE PIPELINE L.P.工程技術(shù)標準A-E.S.S502《高強度干線(xiàn)鋼管內覆蓋層》(1997.5.27發(fā)布),在A(yíng)PI RP 5L2的四條之外對涂料又補充規定了以下幾點(diǎn)。
?、偻苛匣旧蠎獮橐簯B(tài)的聚酰胺固化環(huán)氧樹(shù)脂,聚酰胺應占固化劑的90%以亡。對鋼管接頭內表面進(jìn)行噴涂處理將有特殊配方,它不應含鉛和鉻。
所需要的參數 | 測試方法 |
基料和固化劑的混合配比 用于調整黏度的稀釋劑的性能和所需的量 固化時(shí)間 穩定性 適用期 相對密度 干燥時(shí)間 不揮發(fā)物總量(按質(zhì)量和按體積) 黏度 顏色色散 閃 點(diǎn) 一次涂覆得到50μm干膜時(shí)的濕膜的厚度 |
該標準的附錄D,D.1 該標準的附錄D,D.2 該標準的附錄D,D.3 該標準的附錄D,D.4 BS 3900:C2和C3部分 BS 3900:B2部分 BS EN 535(過(guò)程中斷點(diǎn)) BS 3900:A7部分① BS 3900:C6部分 BS 3900:A9部分 BS 3900:C5部分 |
?、貰S 3900:A7部分適用于采用流動(dòng)杯測定黏度不準的高剪切速率的非牛頓物料上。
?、诃h(huán)氧樹(shù)脂的分子量最小應為900,環(huán)氧當量值在450~525之間。
?、刍?不包括固化劑)應不含脂肪酸、油、烴類(lèi)樹(shù)脂和含氯的增塑劑;
英國的GBE/CM2《鋼質(zhì)干線(xiàn)用管和管件內覆蓋層材料技術(shù)規范》,對涂料的基本性能是要求承包商提供表7-1所列的所供涂料成分數據以及混合與稀釋后的涂覆黏度。相應的測試檢驗方法多執行英國國家標準BS 3900。
