Page 71 - 2025年7月防腐蚀专辑
P. 71
相政乐等：聚脲在海管节点补口防腐涂层中的应用研究
热收缩带 ，该涂层综合性能优异，但是施工工艺流 3LPE 防腐管清理出 8 个宽 300 mm 的 钢环，圆环两
[4]
程相对复杂，工艺要求较高，效率较低，而且使用的 端各保留宽约50 mm的FBE层并将PE层打磨出15°~
热缩带多为国外进口，成本较高。 30°的 角，制备出试验用模拟节点。
喷涂聚脲是 20 世 90 年代发展起来的一种新 1. 3. 2 表面处理
型防腐工艺，其不含溶剂、无污染、可低温快速固化 用钢丝刷清理 FBE 涂层表面可能残留的聚乙烯
（5 s 凝胶，1 min 可达到步行强度）、性能高、成本低 。 胶黏剂，并对节点两端 80 mm 宽范围内的 PE 层进行
[5]
近年来已经在 头钢 、 海桥梁、 平台等海洋 拉毛处理（含 PE层 角），拉毛区域应无明显的毛刺，
工程中进行了应用 。本文通过模拟海管节点补口 然后用压缩空气吹扫干净。最后利用低温等离子电
[6]
试验，制备了聚脲涂层，并通过大量测试对其在海管 处理机对拉毛后 PE 表面进行电 处理，电 后表
节点防腐补口上的适用性进行了研究。 面张力应>0. 05 N/m。
使用火焰预热钢管后，用自动行走喷砂除锈装
1 实验部分
置对节点区域的钢管表面进行除锈，除锈等级达到
1. 1 原料与仪器 Sa2. 5 级，锚纹深度 50~100 μm，灰尘度 1~2 级，表面
盐分含量≤20 mg/m ，除锈后用压缩空气进行吹扫。
2
双组分喷涂聚脲 ：工业级，国内 A公司；双组分
1. 3. 3 喷涂前
喷涂聚脲Ⅱ：工业级，国外 B 公司；熔结环氧粉末
将中频感应加热线圈或火焰对节点钢管进行加
（FBE）：工业级， 士 ；聚乙烯（PE）、聚乙烯胶黏剂：
热，并在节点上环向均匀分布的四点用接触式温度
工业级， 台佳合塑胶科技有限公司。
计或红外线测温计对加热温度进行监测，当达到聚
喷涂设备（Reactor 系列 H-xp3）∶GRACO；低温等
脲厂家推荐喷涂温度后，立即关 并移开感应线圈
离子电 处理机（Dyna-A-Mite HP）∶Enercon；液压拉
或火焰。
式附着力测试仪（Elcometer108）、涂层测厚仪
（Elcometer456）∶Elcometer；高低温电子万能试验机 1. 3. 4 喷涂
（AG-IC 100KN）∶SHIMADZU；便 式电火 检漏仪 正式喷涂前需要先进行试喷涂，确认工艺条件
（DC-30）∶PCWI；D 型邵氏硬度计（TH210）：北京时代 无 后，将钢管置于旋转装置上，按照厂家推荐比例
之峰科技有限公司；阴极剥离试验装置：自制；冲击 将喷涂聚脲双组分混合进行正式喷涂，将第 1枪垂直
试验装置（QJL-3）、热老化试验箱（RZH-1001）：天津 喷涂在节点一端的PE层拉毛区域，然后沿钢管长度方
市精科材料试验机厂。 向，向节点另一端的PE层拉毛区平行移动，进行往复
1. 2 聚 片材的制备 5~6次喷涂至推荐厚度2~3 mm，每次喷涂间隔时间约
14 s。喷涂过程中保持喷枪与节点距离适中，喷枪移
将聚脲双组分按照厂家推荐比例混合，在聚四氟
动时速度均匀。喷涂完成后，室温下放置24 h进行固
乙烯板上喷涂尺寸为 500 mm×500 mm×3 mm的涂层，
化，下文1. 4和1. 5节涂层固化条件与本节相同。
待聚脲涂层完全固化后，将其从聚四氟乙烯板上剥离。
1. 3 聚 喷涂 点 防腐涂层的制备 1. 4 FBE层
为便于检验聚脲涂层与节点 FBE 涂层的搭接性
节点补口防腐涂层的制备流程如图 1所示。
能，本试验在规格为外径 273 mm、壁厚 10 mm、长度
1& 1& i 6 m 的 FBE 防腐管表面喷涂聚脲，用以模拟聚脲涂层
与FBE涂层的搭接。
1. 5 PE层
为便于检验聚脲涂层与节点 PE 涂层的搭接性
图1 节点 防腐涂层制备工艺流程
能 ，本试验将规格为外径 273 mm、壁厚 10 mm 的
Fig. 1 Preparation process of field joint anticorrosive coating
3LPE 防腐管最外层 PE 每 300 mm 进行拉毛、电 以
1. 3. 1 模拟海管 点制备 及拉毛+电 表面改性处理，然后对表面改性处理和
按照公司 3LPE 防腐管生产工艺，制备规格为外 未处理的 PE层喷涂聚脲，用以模拟聚脲涂层与 PE涂
径 273 mm、壁厚 10 mm 的 3LPE 整管防腐试验管，将 层的搭接。
68
