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　　FBE粉末的涂敷方法主要有：靜電噴涂法、熱噴涂法、抽吸法、流化床法、滾涂法等。管道內涂敷一般采用摩擦靜電噴涂法、抽吸法或熱噴涂法；管道外涂敷一般采取靜電噴涂法；異型件采用流化床法或靜電噴涂法。這幾種噴涂方法都有一個共同特點，即噴涂之前需要將工件預熱到某一溫度，使粉末快速熔化，余熱應該能使涂膜繼續流動，并進一步流平覆蓋整個鋼管表面，尤其是在鋼管表面的凹陷處以及焊縫兩側，熔融涂料流入填平，使涂層與鋼管緊密結合，限度減少孔隙，并在規定時間內固化.固化后的涂層可自然冷卻，為了提高生產效率也可后用水冷卻終止固化過程。

　　—進行噴砂或拋丸處理，使鋼管達到金屬白色，一般錨紋深度控制在50～100μm，然后清除表面灰塵；

　　—經過表面處理的鋼管采用無污染的熱源均勻加熱。一般利用中頻線圈加熱鋼管（即電感應加熱，鋼管通過載有交變大電流的線圈所形成的交變磁場產生渦流加熱），加熱溫度可根據生產速度、管壁的厚薄以及希望的涂層膠化、固化時間進行調整，一般控制在180～250℃之間，以230℃為宜；

　　—環氧粉末先在流化床內充分流化，然后通過靜電噴槍使粉末顆粒帶負電，均勻地粘附在經預熱的接地鋼管表面。粘附在預熱鋼管表面的環氧粉末受熱熔化并流動，進一步流平覆蓋整個鋼管表面，特別是覆蓋在鋼管表面的凹陷處，以及焊道兩側，熔融的涂料流入填平，使涂層與鋼管緊密結合，限度減少孔隙。流平后的涂層進一步膠化、固化。根據不同的生產速度，以及對膠化、固化溫度、時間的要求，有不同類型的粉末與之相對應。固化時間一般為1～1.5min。涂膜厚度普通級300～500μm，加強級可達到700μm；噴涂外涂層時，固化溫度和固化時間應符合所用環氧粉末涂料的要求和行業標準SY/T0315-97《鋼質管道熔結環氧粉末外涂層技術標準》的規定。

　　內涂工藝與外涂工藝類似，前處理工藝基本一致，只是內拋丸工藝不能實現，一般采用內噴砂工藝，加熱方式有電爐加熱、燃氣爐加熱、中頻加熱等，涂敷內涂層時，固化溫度和固化時間應符合所用環氧粉末涂料的要求和行業標準SY/T0442-2010《鋼質管道熔結環氧粉末外涂層技術標準》的規定。給排水行業要求達到CJ/T120-2008《給水涂塑復合鋼管行業標準》。

　　將經過前處理并加熱的管道，放置可旋轉的支撐平臺上，噴粉槍管伸入到管體內部，管道旋轉的同時，噴槍開始噴粉，噴嘴從管道的一端到另一端做軸向勻速運動，這樣粉末就均勻到達管道內表面，并熔化、流平、固化成膜（圖4）。因為南水北調工程的管道直徑較大，所以應考慮較快的上粉速度和適中粉末膠化時間，否則前面涂敷的粉末已經固化，后面再飛上去粉末，不能熔于一起，造成表面粗糙。

　　真空吸涂法一般用于小口徑管道和彎管的內壁涂裝。內壁吸涂工藝流程如圖5所示。真空吸涂屬于熱涂敷技術。粉末與空氣混合后進入管道內，它與高溫管壁接觸時熔融粘附于管壁表面。抽吸過程中氣流帶走管壁部分熱量使其溫度下降，粉末粘附量也隨之減少，甚至粘附不上。因此管道預熱溫度的高低對涂膜厚度影響很大。

　　吸涂時涂膜厚度隨供粉量增大僅略有增加。由于真空吸涂時粉末涂料總是過量供給，多余粉末被抽入回收裝置，因而粉末過量多與少對厚度影響不大。

　　涂膜厚度對供粉時間十分敏感。在同等條件下供粉時間越長涂膜越厚。吸涂施工過程中，管道溫度因散熱、粉末吸熱和抽吸氣流帶走的熱量使其不斷下降。當管壁溫度下降到難以熔粘粉末時，即使供粉時間再長涂膜厚度也不可能增加。在生產施工中，隨著管徑大小、批量大小、生產節拍等因素的變化，應該相應調整有關工藝參數來獲取滿意的涂膜。真空吸涂不適合大口徑管道內壁涂敷。

　　6.3三層防腐結構及工藝三層防腐結構（以下簡稱3PE）組成包括：熔結環氧粉末底層、聚合物膠粘劑中間層和聚乙烯面層（如圖7所示）。應該滿足SY/T0413-2002或GB/T23257-2009埋地鋼質管道聚乙烯防腐層標準。

　　其中環氧底層的作用是形成連續的涂膜，通過與鋼管表面粘結、固化而提供良好的附著力，并具有很好的耐化學品性和抗陰極剝離能力。聚合物膠粘劑的作用是在粉末涂料膠化之前與之融合，并與外面的聚乙烯層粘結，使三層連成為一個整體，外層一般選用中高密度聚乙烯（國外也有使用聚丙烯），這樣三層防腐結構綜合了環氧粉末的附著性、防腐性與聚乙烯層的耐候性、抗機械損傷性，彌補了各自的缺點，從而大大提高了涂層的使用壽命，是目前我國大型管道工程上的涂層，這種防腐方式只適合管道外層防腐。3PE結構防腐層從1995年在庫鄯線、陜京線應用以來，客戶反映是國內所用過的的覆蓋層。但有一種觀點認為：3PE結構覆蓋層破損后，由于聚乙烯具有較好的絕緣性和耐水性，可阻礙陰極保護電流的通過而形成屏蔽，陰極保護作用不能很好發揮。目前我國應用中對此觀點尚未重視。三層PE結構防腐層造價相對較高，是其缺點之一。

　　國家重點工程“西氣東輸”主管線PE作為外防腐層。南水北調工程作為外防腐選項之一。3PE施工工藝（側向纏繞法）如下：

　　—將擠出的粘流態聚乙烯帶側向纏繞于膠粘劑之上，并輥壓使之與膠層牢固結合，這樣三層連接成為一個整體。

　　6.4雙層熔結環氧粉末結構及施工工藝雙層熔結環氧粉末體系是由兩種不同的熔結環氧粉末在噴涂過程中一次噴涂成膜完成的，底層為普通單層環氧粉末層，提供防腐性及附著力；外層為增強型，提供抗機械損傷性能，兩層中間是混合層，因為兩層的基料具有相同的分子結構，所以具有較好的相容性，可形成一個有機的整體，不會產生層間分離現象（如圖8所示），整個涂層整體厚度在625～1000μm之間，使用溫度可達115℃，可適用于各種管徑的鋼管防腐涂裝。涂層應該滿足Q/CNPC38-2002埋地鋼質管道雙層熔結環氧粉末外涂層技術規范。

　　雙層熔結環氧粉末防腐體系具有以下優點：與基材粘接強度大，抗陰極剝離性能好，吸水率小，使用溫度范圍大，綜合性能與三層PE防腐涂層相當，耐劃傷性優異，補口也用雙層FBE，相容性好，操作方便，質量控制容易，覆蓋層表面光滑，可避免陰極屏蔽問題，與陰極保護體系的匹配性比三層PE結構更好，適于穿越地段和腐蝕比較強的地段使用，雙層熔結環氧粉末防腐體系的缺點是造價較高。南水北調在淮河以南的水網地區和河流、鐵路、公路等穿越地段使用。

　　雙層熔結環氧粉末涂層的涂敷工藝比3PE簡單，只在原有的單層熔結環氧粉末噴涂設備的基礎上進行微小改造即可，即把噴槍分成三組，組噴涂底層粉末，第二組噴涂外層粉末，第三組噴涂回收粉末，噴涂粉末可單獨回收，也可一起回收（如圖9所示）。

　　單層外涂FBE耐劃傷性能比較差，可施工性受到影響。為了完善這一體系，克服上述不足，著重在FBE材料改性上做文章，提出了雙層FBE涂層防腐體系，即以標準的FBE涂層為底涂層，以改性的FBE涂層為外防腐層。這種雙層FBE涂層防腐體系，進一步提高了機械性能，增強了涂層的抗沖擊、耐劃傷、耐高溫等能力以及高溫抗滲透性，同時保持了單層FBE涂層與陰極保護的相容性能，不會產生陰極保護屏障。整體涂層的厚度在525~1000μm之間，使用溫度達115℃，南水北調工程中將采用雙環氧涂層進行彎頭及異型件的防腐涂裝。

　　7 PE粉末的涂覆工藝PE粉末具有比重較小、熔點高、不交聯、滑爽等特點，特別適合流化床涂敷、滾動淋涂等方式，由于不帶靜電，不適合噴涂。一般涂裝前管道預熱溫度較高。

　　流化床噴涂是一種施工非常簡便的涂敷工藝；需要一個豎井式流化床，粉末倒入流化床，呈沸騰式流化狀態，然后將經前處理且預熱的管道放入豎井，浸沒在粉末中，經5-10秒提出管道，即可完成管道內外的同時涂敷，根據情況考慮是否二次固化。優點是生產效率高，內外涂同時進行，施工簡單，占地面積小。缺點是管道上下端涂層厚度不一致，一般上薄下厚，差距很大；一次性投入流化床的粉末數量巨大，少則幾噸，多則十幾噸，也有幾十噸的，粉末出了問題無法挽回；由于有積粉問題，帶有法蘭的管道生產時不容易控制質量。

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　　出版專著“電鍍手冊”“電鍍原理與工藝”“鍍鋅”“實用鍍鉻技術”等，在國內外雜志發表論文40余篇。[詳細]

　　提出并促成中表協清潔生產指導委員會成立，積極開展電鍍及表面處理行業清潔生產審核、推廣和交流活動。[詳細]

　　研究方向：涂裝材料、涂裝工藝、涂裝設備、涂裝管理。多篇論文在國內技術論壇或研討會上獲獎。[詳細]
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