管道內(nèi)襯除了應(yīng)具有與外壁防腐層一樣優(yōu)異的抗化學(xué)腐蝕性、強(qiáng)有力的附著力以及抗機(jī)械損傷能力外,還需要優(yōu)異的耐磨性能,聚氨酯耐磨防腐防腐涂層材料與一般耐磨防腐涂層相比具有以下特性:
1、化學(xué)穩(wěn)定性好
作為長(zhǎng)效防腐涂層必須具有優(yōu)異的抗化學(xué)介質(zhì)中離子的腐蝕,如 Cl -, S0 42-,Na+等,判斷涂層抗化學(xué)侵蝕性能,有不同的方法及標(biāo)準(zhǔn)。合格的標(biāo)準(zhǔn)是:涂層外觀無(wú)凸泡、無(wú)裂紋、無(wú)顯著色變、無(wú)顯著軟化,增重率不超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)要求。 在標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間內(nèi),聚氨酯涂層增重率均遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于標(biāo)準(zhǔn)要求,說(shuō)明了其具有良好的抗?jié)鈴?qiáng)酸、濃堿、鹽能力。這樣好的抗化學(xué)腐蝕性的涂層材料,完全可以使用在自來(lái)水、污水、海水等介質(zhì)的輸送及強(qiáng)腐蝕性土壤的埋設(shè)。
2、良好的抗水滲透能力
無(wú)論是用于埋地管線的外部防腐還是內(nèi)壁防腐,抗水滲透能力是防腐涂層最基本要求,是衡量防腐涂層的主要指標(biāo)之一。在無(wú)機(jī)物水溶液中,水分子是體積最小的液體介質(zhì),滲透能力比一般的離子強(qiáng)。有機(jī)涂層的一般規(guī)律是在海水中抗?jié)B透,自來(lái)水中次之,在蒸餾水中最差。所以涂層在蒸餾水或稀的鹽溶液的滲透能力直接反映了涂層的致密性。
3、聚氨酯涂層具有較高的機(jī)械性能
管道防腐涂層除具有良好的防腐性能外,還須具備良好的附著力和一定的機(jī)械強(qiáng)度。固化后的涂層是否能牢固地附著在管道基體上,是涂層能否發(fā)揮防護(hù)作用的關(guān)鍵因素之一。另外涂層還需具有一定的機(jī)械強(qiáng)度,可承受運(yùn)輸、安裝等過(guò)程中的沖擊,并且保證能承受工作條件下的應(yīng)力作用,例如在埋設(shè)過(guò)程中管子的變形等情況的發(fā)生。在高溫下聚氨酯涂層仍具有較高的附著力和壓痕硬度,保證涂層的使用長(zhǎng)效性;國(guó)內(nèi)涂料相比較進(jìn)口涂料附著力相對(duì)較低,需要注意的是表面處理的好壞也會(huì)影響涂層的附著力大小。
4、聚氨酯涂層耐沖刷和氣蝕性能好
管道內(nèi)壁因?yàn)槭艿搅鲃?dòng)的水沖刷,同時(shí)存在腐蝕作用和機(jī)械磨損,兩者相互加速,磨損的形式主要有沖擊腐蝕(沖蝕)和空泡腐蝕(空蝕)及機(jī)械磨蝕三種,
沖蝕是由于水湍流或沖擊所造成的;空蝕是由于高速流動(dòng)的液體,因不規(guī)則的流動(dòng),產(chǎn)生了所謂空泡。這種空泡內(nèi)只有一點(diǎn)水汽或低壓的空氣,由于壓力和流動(dòng)條件經(jīng)常變化,空泡會(huì)周期性地產(chǎn)生和消失,當(dāng)它消失時(shí)由于與周?chē)邏盒纬珊艽蟮膲毫Σ?,在靠近空泡的金屬表面產(chǎn)生所謂“水錘作用”,常常破壞金屬表面的保護(hù)膜,使腐蝕加速;機(jī)械磨蝕是由于水及水中砂粒等固體物質(zhì)高速?zèng)_擊金屬表面造成磨蝕,類(lèi)似“水滴石穿”的道理。
管道中不可避免地混有泥砂和碎石,在這種環(huán)境下涂層受到固液雙相流的沖刷磨蝕和水中的介質(zhì)化學(xué)腐蝕的交互作用,這就需要防腐內(nèi)襯具有優(yōu)異的抗沖刷、磨蝕和氣蝕性。
聚氨酯內(nèi)襯具有良好的耐磨蝕性能,這是由聚氨酯的固有特性所決定的,聚氨酯材料這一特性已被廣泛應(yīng)用于耐磨襯里。
5、水力性能好
對(duì)于管線來(lái)講,涂層越光滑,輸送的阻力越小,可降低動(dòng)力的功率,也就降低了能耗和提高動(dòng)力的效率。經(jīng)過(guò)噴涂聚氨酯內(nèi)襯涂層,內(nèi)表面粗糙度可從0.03~0.04mm降至0.0025mm,n值在0.0085~0.0089之間,相比較水泥砂漿內(nèi)襯的管道,能顯著減少沿程的液體壓力損失,同量、同徑輸水可減少能耗30~40%。
另外,由于聚氨酯涂層固化完全、不含溶劑,涂層表面封閉完好,所以不易結(jié)垢,可長(zhǎng)期保持內(nèi)壁的光滑性。
6、涂層抗彎曲性好
需要聚氨酯內(nèi)襯要有一定的抗彎曲性主要由兩種因素決定,一方面由于搬運(yùn),聚氨酯內(nèi)襯管可能會(huì)掉落或受到外面的碰撞而引起輕微的塑料變形,可能導(dǎo)致內(nèi)襯損壞;另一方面由地面凹陷或不同程度的沉降引起球墨鑄鐵管產(chǎn)生彎矩,也可能導(dǎo)致內(nèi)襯的失敗。因此作管道的聚氨酯內(nèi)襯必須具有好的抗彎曲性,間接沖擊是一種很好的檢測(cè)方法,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn) EN15655要求,聚氨酯內(nèi)襯至少要能承受 50J的反沖擊能量而不會(huì)造成內(nèi)襯的損壞才符合要求。