Page 42 - 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

性差，受力时容易开裂，且与钢材的附着力没有 FBE 好。 光固化玻璃钢与环氧玻璃钢同属玻璃钢材料，使
（4）FBE+水泥混凝土（石夹克） 用乙烯基树脂与纤维材料及增强剂混合再经光固化
“石夹克”技术是加拿大百邵公司（Bredero Shaw) 而得到的耐磨耐压保护材料，可用于 3PE 穿越管的保
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在美州和澳洲成功应用的一种顶管保护涂层 ，是在 护。 邵氏硬度>85，施工灵活，不受天气温度及施工场
外防腐涂层施工完成后立即侧缠绕一层 25.4 mm 厚 地的影响。 可替代“三油两布”涂层工艺，但目前价格
的用轻质镀锌金属网增强的混凝土保护层。 该混凝土 昂贵。
保护层外再缠绕一层开孔聚乙烯带以提供养护环境 其具有更高的抗剪切强度（140 MPa）和抗拉强度
和防止混凝土散落。 （62 MPa），在顶管或定向穿越回拖过程具有比环氧玻
“石夹克”技术也因此成了本行业唯一可以在全 璃钢更高的性能。
球各地都得到服务、并具有相同的产品稳定性和相同
质量保证的机械保护系统。 “石夹克”技术可以说是唯 3 顶管专用 ARO 涂层的开发
一在其服务寿命期内性能得到完全实践检验的机械
3.1 ARO 涂层设计基础
保护系统。
早期的“石夹克”保护层只能在北美、澳洲区区几 顶管施工中，涂层与土壤接触摩擦增加了涂层破
家防腐涂敷厂进行，且仅限于小管径管道。 近年来，百 坏的风险，因此对外保护涂层需增加涂层厚度或增加
邵公司开发出了移动式“石夹克”涂敷生产线，缩短了 额外 的 涂层 保护 ，加 拿大 百邵 （Bredero Shaw)公 司 认
管道的动输距离和时间，同时可施工的管径也增大到 为，按照工业技术规范规定的常用顶管涂层厚度应满

了 DN1200，但国内尚无引进“石夹克”涂敷生产线的 足表 1。 可以看出顶管所要求的涂层厚度远远超过了
报告。 管道主干线的涂层设计厚度。
[4]
（5）3PE 加强级外防腐层 ［FBE+共聚胶+挤出高 表 1 顶管施工对保护涂层所要求的最低膜厚
密度聚乙烯（HDPE）］ 涂层名称 最低涂层总厚度/μm
增厚熔结环氧（FBE） 585
3PE 外防腐涂层在欧洲油气管道上被大量使用，
双层 FBE 990
由于在顶管施工时与土壤接触的最外层涂层为热塑
聚氨酯 1 460
性聚乙烯材料，其硬度与耐磨性远远不能与一些刚性
FBE+帕罗特 1 475
材料相比， 因此极易划伤， 通常设计时使用加强级
石夹克 25.4 mm
3PE。
（6）FBE 基底 多组 分 粉末 涂 层 ［High Performance 表 2 是国际管道研究委员会对于几种顶管涂层
Powder coating，全粉末涂层（HPPC）］ 的 耐 磨 性 试 验 。 通 过 计 算 涂 层 耐 磨 性 指 数 （Coating
涂层结构类似于 3PE， 但是三层结构的组成分别 Abrasion Wear Index），就可完成旋转研磨试验的涂层
为 FBE+改性共聚物粉末胶+聚乙烯粉末。 性能评价。 这些指数是取最大涂层损失量除以试验持
（7）FBE+无溶剂刚性聚氨酯 续时间而计算出的，数值越小，耐磨性越好。 可以看出
如美国 Carboline 公司的 Polyclad ARO 就是特殊 FBE 涂层均具有优秀的耐磨性。
设计的双组份聚氨酯涂料，快速固化，涂层系统的总 表 2 几种顶管涂层的耐磨性对比
涂层类型 指数
厚度达到 850~1 100 μm 。 可作为单独的防腐涂层，但
熔结环氧粉末 A 0.14
涂层必须很厚才有防护效果。 在 FBE 涂层上使用，附
聚氨酯/聚脲 0.58
着力和相容性比双层 FBE 差。
环氧聚合物 0.81
（8）FBE+无溶剂环氧
熔结环氧粉末 B 0.33
为 100%固体分，双组份，固化后涂层致密，常用
环氧聚氨酯 0.10
于 FBE 涂层的补口材料， 增加补口处的涂层厚度，性
聚氨酯 0.27
能可与 FBE 相媲美。
熔结环氧粉末 C 0.13
(9) 3PE+光固化玻璃钢(主要用于 3PE 保护）

26 涂层技术 COATING TECHNOLOGY