Page 41 - 涂层与防护2020-04电子版

师立功，等：钢质管道顶管专用 ARO 涂层开发及应用

有的 FBE 涂层之上再涂覆一层增韧改性的 FBE 涂层 目前钢质管道顶管常用的涂层主要有以下几种：
组成 2FBE 结构（两层涂层总厚度 600~1 000 μm）。 但 （1）增厚型 FBE
应用增强级 FBE 时，虽然增加防腐层系统的总体厚度 按照技术标准，规定干线 FBE 涂层的标称厚度为
可以增强涂层耐磨性能，然而，这也会降低涂层的柔 350 μm 。 而用于顶管施工时，可以设计更厚的涂层，
韧性，随着涂层厚度的增加，受到冲击时，涂层往往更 如规定 FBE 涂层的标称厚度为 700 μm。 增加涂层厚
容易发生开裂。 而应用 2FBE 时，需要先涂装底层 FBE 度是对穿越管段的额外保护，防止穿越管段安装时防
粉末，工艺复杂，操作不当易影响最终涂层质量的稳 腐涂层损伤而使钢管暴露在腐蚀环境中。 FBE 单次施
定 性 。 因 而 设 计 一 种 专 用 于 顶 管 的 耐 磨 粉 末 涂 层 工要求的最高膜厚为 800 μm。 由于单层 FBE 通常为
（ARO），一次涂装可以达到很厚的膜厚（> 1 000 μm） 普通 FBE 的高膜厚应用， 其硬度以及耐磨性一般，在
且耐磨性与双层 FBE 相当， 同时保留了单层 FBE 优 高膜厚下，韧性也较差。
异的附着力与防腐性能，具有非常高的应用价值。 （2）双 层 FBE （Dual Powder System，DPS，FBE+耐
磨 FBE）
1 顶管施工管材选择 由两层热固型环氧粉末组成的。 底层 FBE 采用
350 μm 的标称厚度 ，增强耐磨特性的面层 FBE 的标
顶 管 施 工 常 用 的 管 材 有 预 应 力 钢 筒 混 凝 土 管 称厚度为 500~750 μm， 使整个防腐层系统的总厚度
（PCCP 管）、球墨铸铁管（DIP）、玻璃钢夹砂管以及钢 达到 850 ~1 100 μm 。 一次性完成两层涂层的涂敷，
管，通常给水工程常用钢管，排水工程常用混凝土管， 使两层涂层结合为一体。 因此，其比单层 FBE 涂层的
PCCP 管和 DIP 管在顶管工程中也有少量应用。 抗划伤和抗磨损性能更好。
[1]
钢管顶管工程实践多，历史较长，经防腐保护后 上海青草沙顶管工程，直线顶管采用单层 FBE ，
抗冲击性能及耐划伤性能非常突出，是顶管施工的理 涂层厚度≥400 μm； 曲线顶管使用加强级双层 FBE，
想管材。 但钢管易腐蚀，在应用中必须用防腐涂料进 底层厚度≥300 μm， 面层厚度≥500 μm， 总厚度≥
行涂装保护，其中熔结环氧粉末涂料（Fusion Bonded 800 μm。 补口采用双组份无溶剂环氧涂料，补口区域

Epoxy, FBE） 优越的防腐性能以及环保优势被广泛应 的涂层厚度为原涂层的 1.5 倍， 与原涂层搭接的长
用于钢管的内外壁防护中。 度≥100 mm。 涂层经最长 1 960 m 顶进后，平均磨损
仅 20~30 μm。 双层环氧粉末涂层明显提高了涂层的
2 钢顶管涂层的选择 硬度与耐磨性， 但需要两种不同特性的 FBE 分开涂
层，增加了工艺的复杂性。 底层 FBE 固化的程度影响
2.1 钢顶管涂层的要求
了整体涂层的性能，底层 FBE 固化不良或固化过度均
由于顶管施工完成后， 防腐层破损无法维修，因 会影响到两层 FBE 涂层间的附着力，而且在实际生产
此为穿越段外防腐层增加耐磨、耐划伤保护层以及设 涂装时，底层 FBE 的固化程度很难检测，只能根据粉
计阴极保护减缓穿越破损处的腐蚀是常用的保护措 末性能凭经验掌握，影响了最终涂层质量的稳定性。
施。 钢顶管在顶进过程中管道外壁与土体处于摩擦状 （3）FBE + 环 氧 聚 合 物 混 凝 土 面 层 （ 帕 罗 特
态，因此对外涂层的粘结力、耐划伤性能和耐磨性能 Powercrete 涂层）
均较开挖埋管要求高，以保护钢管在设计使用寿命周 环氧聚合物混凝土面层是 100%固体分涂料，以无
期内不被腐蚀破坏。 顶管涂层膜厚比相邻线路管段提 溶剂环氧树脂为基础的双组分常温固化的聚合物混凝
高一个涂层等级，或使用该涂层标准中的最高级。 防 土液体涂料。 涂敷厚度从 500~3 175 μm 不等，专门用
腐涂层应有一定的抗水分渗透能力，并且与阴极保护 作涂敷在 FBE 这样的防腐涂层外面的耐磨防护层。
系 统 必须 相容 ， 顶 管涂 层设 计 应符 合 GB/Ｔ21447— 典型的涂料结构为美国帕罗特公司的 Powercrete
[2]
2008 标准，且顶管管件与主体管道尽可能采用相同的 系列涂料 ，既能手工操作，也可以采用高压无气热喷
防腐设计。 涂。 固化后涂层外观光亮平整，机械性能、耐化学介质
浸蚀性能和耐水汽渗透性能等十分优越。 但涂层柔韧
2.2 钢顶管用涂层

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涂层技术 COATING TECHNOLOGY