无溶剂环氧陶瓷涂料管道防腐材料

环氧陶瓷涂料称之为Ceramic Epoxy，是液体环氧涂料系列产品中的耐磨型品种，内含大量高纯度石英粉，涂层光亮、坚硬、耐磨。
涂层外观为黑色的，简称黑陶；涂层外观为白色的，简称白陶。

本产品是一种双组份固化环氧涂料，为适应施工需要，黑陶提供无溶剂型（GH 101型）和厚浆型（GH 103型）两种；白陶提供无溶剂型（GH 102型）和厚浆型（GH 104型）两种。
可采用加热喷涂、常温喷涂、刷涂、辊涂等方式施工。

一、环氧陶瓷的八大优点

1、环氧陶瓷的组分中含有多羟基和醚键，靠静电与金属、陶瓷、玻璃、混凝土、木材等带极性的底材吸附结合，因此有极大的粘结力。

2、环氧陶瓷固化时是开环聚合，聚合物的原子间靠共价键连接，所以环氧陶瓷聚合后体积变化不大，收缩率低，尤其是无溶剂型环氧涂料收缩率更低。

3、环氧陶瓷靠极性与钢铁结合紧密，可与钢铁同样的膨胀和收缩。
公司曾做过管道变形试验，当管径受压变形达8%时，环氧陶瓷内衬仍未脱落。

4、抗化学品性能优良，因环氧陶瓷中仅有烃基及醚键，没有醛键，所以耐酸碱性很好，并能抵抗极性和非极性有机化合物的浸渍，仅芳香烃溶剂略有溶账现象。

5、环氧陶瓷中含芳香环固化后涂层坚硬，分子中还含有醚键，便于分子链的旋转，具有一定的韧性。

6、环氧陶瓷电绝缘性能好，可以阻止钢铁的电化学反应，起到防止电化学腐蚀的作用，是优良的防腐绝缘材料。

7、环氧陶瓷与多种合成树脂能互溶结合，可与其它油漆配套使用。

8、环氧陶瓷可制成手刷型涂料和机械喷涂型涂料，可以常温固化、也可加温固化和低温固化。
根据环境、条件可选用工厂化预制、现场喷涂和手工涂刷等多种施工工艺。
管道内涂好采用工厂预涂，到现场焊接后，补口补伤。
补口补伤可采用智能机械人进入管内补口。

中石业标准SY/T 0457-2010《钢质管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》对用于管道内防腐的液体环氧涂料规定了一系列技术指标，但其对象是使用在温度40℃以上、含油和含酸碱盐浓度较大的油田及石油化工厂污水，对所使用的涂料要求较高，至使投资增大。
如只用在输送常温的普通水或生活污水，可采用美国自来水协会的AWWA C 210-07《钢质水管道液体环氧内外防腐层技术标准》。

二、钢质管道内壁腐蚀与防腐层的选用及相关标准

管道内壁腐蚀与介质的化学性质、温度、压力、流速有关，介质中所含的酸、碱、盐和其它化学物质与管道内壁发生化学和电化学反应，直接腐蚀管道。
化工厂、炼油厂、油田污水中所含的油和溶剂会使内涂层溶胀、溶解，使其降低防腐性能。
介质的流速和固体颗粒的磨损会加速涂层的破坏，介质温度升高会增加介质的腐蚀性，而且使内涂层变软，降低机械强度，失去粘结力，降低电性能，加速涂层老化。
所以要根据介质的上述性质、状态，设计选择涂层的材料、涂层结构和涂层厚度。
为了更合理更经济的选择涂层，输水管道应分为输送常温普通水和输送油田、炼厂的含油、含化学添加剂、含酸碱盐而且带有一定温度的工业污水两类，对后者的防腐层需要提高等级并有某些特殊要求。

1、内腐蚀环境

本节钢质输水管道输送的是饮用水、江河水、海水、湖水、生活污水和一般工业污水。
温度为常温，流速处于层流速状态。

内防腐层要求

管道内防腐层有两个功能，一是防腐，二是减阻。
管道内防腐层的要求与外防腐层基本相同，主要包括：电性能、机械性能、稳定性、抗微生物破坏性能、施工工艺性能、经济指标和低碳、节能环保要求。
因管内有流动的液体，液体中含固体颗粒，管内衬层要抵抗固体颗粒的磨蚀，要有一定的耐磨性能，其测试方法包括国标GB/T 1768-1979《漆膜耐磨性测定法.》和标准ASTM D969-93《路标漆渗色程度的实验室试验方法》。
内衬层要有减阻作用，随着表面粗糙度的降低，摩擦系数也相应地减小，摩擦系数降低的比率随着雷诺数的增加及管径的减小而增加。
管径对减小摩擦系数的影响，随着雷诺数的而有所减少。
当雷诺数在105～107时，摩擦系数的变化大。
内表面粗糙度为4.5μm的工业管道内涂后可提高液态介质输送能力22%，输气管道则是24%，在相同输量下液体压降低将减少33%，或者可缩小管径8%。
管道内涂衬将带来减少输送能耗、增加输量、缩小管径等经济收益。

内防腐层的标准

早在1957年，美国天然气协会（AGA）进行了一项称为NB14的天然气管道内表面涂层研究，对38种不同类型的用于天然气管道内涂层的材料进行了对比和筛选，后得出结论，环氧树脂涂料优异。
环氧树脂涂料是以化学键与金属结合，粘结力大，涂层坚硬，柔韧性好，抗渗透性强，耐水、耐溶剂性好，化学性质稳定，耐酸碱盐侵蚀，收缩率低、热膨胀系数小，可常温施工，施工工艺简便易行。

目前尚无用于管道内防腐的液体环氧涂料标准，有中石业标准SY/T 0457-2010《钢质管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》，但此标准是针对石油化工行业较严酷的腐蚀情况而制定的。
在油田、炼厂、石油化工厂的污水中含有石油、石油制品、苯类和氯化烷烃，这些物质会溶解、溶胀有机涂层。
在污水中还含有在酸洗、碱洗工艺汇总产生的酸、碱、盐及各种化学添加剂。
若生产车间和装置出现生产事故，还会有高温的油品和有机化工产品排入污水管网。
因此提高了管道内涂层的防腐性能。
若在输送常温普通水质、生活污水、海水等情况下，选用此标准会过度提高涂料的成本，提高涂层的造价，不适当地增加工程投资，不宜采用。
美国标准协会/美国自来水厂协会的ANSI/AWWA C210-07《钢质水管道液体环氧内外防腐层》比较全面科学地制定了输水管道液体环氧涂料的技术要求，经济实用，完全适合与我国的普通输水管道。