专利名称：一种大口径pccp外壁防腐涂料在线自动涂装方法
技术领域：
本发明涉及一种涂料施工方法，特别是一种大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法。
背景技术：
埋地混凝土管道由钢筋、水泥、砂子、石子、水等组成，外表面受到土壤中腐蚀因子，如盐碱土壤中的氯离子、水份等渗透进入混凝土内部，引起混凝土的劣化，通过混凝土中的微小裂纹的渗透作用，导致混凝土内部的钢筋发生锈蚀，引起PCCP爆管，混凝土结构发生开裂、剥落和强度降低。从上世纪60年代末，美国已在大口径PCCP输水管道外表面应用高固体分超厚膜的环氧煤焦油型重防腐涂料，其中Ameron公司的AmerCOatl972B型环氧煤焦油涂料，已先后在美国、中东使用数千万平方米，利比亚的4500Km “大人工河”工程。韩国的Kukdo化工株式会社的Dl(^8无溶剂改性环氧煤焦油涂料也作为埋地PCCP的外表面防腐涂料应用。主要涂装方式还是采用刷涂、辊涂和高压无气喷涂的方式进行。在我国，由于对混凝土的保护没有引起足够的重视，已造成重大的经济损失。而至目前，我国还未颁布PCCP防护的相关标准，类似的标准有两个一是交通部发布了 JTJ 275-2000《海港工程混凝土结构防腐蚀技术规范》，规范规定在建的海港混凝土设施，其设计保护年限大于10年，使用的环氧煤浙青涂料，其涂装厚度必须大于500um ；二是石油天然气总公司发布的SY/T0447-96《埋地钢质管道环氧煤浙青防腐层技术标准》采用底漆+面漆+玻璃布的防腐方式，对于特加强级，其膜厚大于600um。而采用在线自动涂装的方式对混凝土管道进行无溶剂煤浙青涂料的防腐施工，还未见报道。厦门双瑞船舶涂料有限公司以南水北调(北京段)PCCP为保护对象开展了系列开发研究工作，开发出了一套科学、实用的防腐涂料在线自动涂装方法，并成功地将该方法应用于南水北调(北京段)、沈阳大伙房二期PCCP外壁防腐涂料施工，取得了良好的效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，解决大口径PCCP外壁防腐涂料施工困难的问题，满足现场大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装，减少劳动强度和涂装过程中的漆雾污染，提升劳动生产效率，降低生产成本，达到高效、节能、减排的目的。为了实现解决上述技术问题的目的，本发明采用了如下技术方案 本发明的一种大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，包括
(1)PCCP管表面处理要求对于混凝土层养护完毕的PCCP管表面，使用高压空气喷除 PCCP管表面松动粉化的附着物，例如水泥，灰尘和泥浆等；对于喷完水泥浆，未进行养护的 PCCP管表面，无需进行表面处理，可直接进行喷涂；
(2)涂料的选择选择无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料，该涂料可直接涂装于带湿混凝土表面；该涂料可以选择由厦门双瑞船舶涂料有限公司供应的725-H53-102涂料或者同类无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料；
(3)设备选择喷涂机选用双组份高压无气喷涂设备；旋转平台机的转速1.0 5rpm 连续可调；升降平台的上升下降速度10 50cm/min连续可调；压缩机出口压力4 10kg/cm2，流量3 IOmVmin ；
(4)涂装工艺包括
A、使用前用清洗溶剂进行喷涂设备清洗，确保管路系统清洁；
B、将无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料甲乙组份预热至温度为30- 65°C，并充分搅拌均勻；
C、调节喷涂设备，使无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料按甲组乙组份配比混合；
D、调节PCCP管的平台转速和升降平台下降速度，启动喷涂设备和转盘，使其勻速下降，从上向下进行防腐涂料的喷涂；喷涂至管的最低端时一次关闭喷涂设备、升降平台和转盘；
E、工艺参数选择喷涂时，每道干膜厚度为500士50um，第一圈及最后一圈平绕2圈，中间部位施转下降并压枪50%，涂装后干膜厚度1000士 lOOum，喷涂压力为27 45MPa ；
F、施工条件选择施工温度在_5°C以上，相对湿度90%以下的气候条件下进行；
G、涂层检验涂层完全干燥后，进行厚度检测和附着强度的测定，其平均厚度应彡900um,附着强度应彡1. 5MPa ；
H、施工结束后，马上用清洗剂清洗设备。厚度检测和附着强度的测定方法可以为采用超声波测厚仪对厚度进行检测，其平均厚度应> 900um ；采用便携式附着力测定仪进行附着强度的测定，每10根管抽检1次， 其附着强度应彡1. 5MPa。喷涂时，每道干膜厚度为500士50um，第一圈及最后一圈平绕2圈，中间部位施转下降并压枪50%，其具体要求是上一圈旋转时喷涂500士50um，下一圈旋转时压住上一圈已涂装部分的50%和管子未涂装部分的50%，如此连续下去，在管子的顶部和底部采用平枪旋转2圈，使涂装厚度达到一道喷涂1000 士 lOOum。本专利的方法所述的大口径PCCP，具体是指预应力钢筒混凝土管，其中间为钢管， 内外衬混凝土层，并缠绕预应力钢丝，然后喷涂水泥浆，直径在an以上。所述的双组份高压无气喷涂设备，进口压力4 lOkg/cm2，压缩比68 :1 45 1，喷嘴0. 015 0. 045英寸，喷枪与工件距离25 45cm，喷幅宽25 35cm。更具体的， 双组份高压无气喷涂设备采用GRACO (固瑞克)公司生产的双组份高压无气喷涂设备。本技术方案与现有涂装方式相比，主要改进如下
(1)对无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料甲乙组份的预热，使涂料组分粘度降低，在喷涂时雾化效果更好，涂装更均勻；涂料预加热后提高了涂料喷涂后的固化速度，缩短了 PCCP 管的涂装时间，提高了工作效率；
(2)采用了自动升降平台和旋转平台对喷涂过程进行了自动化控制。传统的双组分喷涂为人工控制，涂装的外观和涂装的厚度完全靠人的经验进行。 而本发明通过设定旋转平台的旋转速度和自动升降平台的升降速度，并采用了喷涂时第一圈及最后一圈平绕2圈，中间部位施转下降并压枪50%的工艺，，使涂装厚度达到一道喷涂1000 士 lOOum，喷涂的更加均勻，避免了由于现有厚膜型涂料喷涂施工的膜厚不均造成的涂料浪费和补涂的缺限。这些技术方案也可以互相组合或者结合，从而达到更好的技术效果。通过采用上述技术方案，本发明具有以下的有益效果
研制的大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，在南水北调大口径PCCP外壁防腐涂料施工中得到了有效的应用，经过测算，其喷涂效率为320m2/h，与传统涂装方式相比， 可降低了生产成本50%，提高工效500%以上，是一种科学、实用的施工方法。
图1是PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装示意图。图中，1-水泥管，2-旋转平台，3-升降机，4-喷涂装置。在施工过程中，PCCP放置在旋转平台上，喷枪安装在升降平台上，根据涂装膜厚确定旋转平台旋转速度、升降平台下降速度，按照设定的速度启动装置，自上而下开始涂装。
具体实施例方式根据实际工况，在南水北调(北京段)中得到了应用。1)施工设备可控温度蒸气烘房
固瑞克双组份高压无气喷涂设备(68:1) 压缩空气(压力8Kg/cm2，出气量3m7min) 旋转平台利用喷浆机的旋转转台，旋转速度4rpm。升降平台利用喷浆机的升降平台，下降速度35Cm/min。环境温度、湿度测试仪 2)涂装
A、使用前用二甲苯等专用清洗溶剂进行喷涂设备清洗，确保管路系统清洁。B、同时将已预热到40 - 60°C的无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料甲乙组份搅拌均勻。C、调节喷涂设备，使无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料按甲组份乙组份=1 1(重量比或体积比)混合。D、喷浆机从下向上喷射砂浆后，调节管的转速和升降平台下降速度符合设计值， 启动喷涂设备和转盘，按35cm/min的速度勻速下降，从上向下进行防腐涂料的喷涂。喷涂至管的最低端时一次关闭喷涂设备、升降平台和转盘。E、喷涂时，转盘旋转速度4rpm，升降平台下降速度为35cm/min，采用同向平行喷涂，以达到规定的漆膜厚度和避免漏涂现象。F、施工结束后，马上用清洗剂清洗设备。
权利要求
1.一种大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，其特征是包括(1)PCCP管表面处理要求对于混凝土层养护完毕的PCCP管表面，使用高压空气喷除 PCCP管表面松动粉化的附着物，例如水泥，灰尘和泥浆等；对于喷完水泥浆，未进行养护的 PCCP管表面，无需进行表面处理，可直接进行喷涂；(2)涂料的选择选择无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料，该涂料可直接涂装于带湿混凝土表面；(3)设备选择喷涂机选用双组份高压无气喷涂设备；旋转平台机的转速1.0 5rpm 连续可调；升降平台的上升下降速度10 50cm/min连续可调；压缩机出口压力4 10kg/cm2，流量3 IOmVmin ；(4)涂装工艺包括A、使用前用清洗溶剂进行喷涂设备清洗，确保管路系统清洁；B、将无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料甲乙组份预热至温度为30- 65°C，并充分搅拌均勻；C、调节喷涂设备，使无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料按甲组乙组份配比混合；D、调节PCCP管的平台转速和升降平台下降速度，启动喷涂设备和转盘，使其勻速下降，从上向下进行防腐涂料的喷涂；喷涂至管的最低端时一次关闭喷涂设备、升降平台和转盘；E、工艺参数选择喷涂时，每道干膜厚度为500士50um，第一圈及最后一圈平绕2圈，中间部位施转下降并压枪50%，涂装后干膜厚度1000士 lOOum，喷涂压力为27 45MPa ；F、施工条件选择施工温度在_5°C以上，相对湿度90%以下的气候条件下进行；G、涂层检验涂层完全干燥后，进行厚度检测和附着强度的测定，其平均厚度应彡900um,附着强度应彡1. 5MPa ；H、施工结束后，马上用清洗剂清洗设备。
2.根据权利要求1所述大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，其特征是所述的的大口径PCCP是指预应力钢筒混凝土管，其中间为钢管，内外衬混凝土层，并缠绕预应力钢丝，然后喷涂水泥浆，直径在an以上。
3.根据权利要求1所述大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，其特征是所述的双组份高压无气喷涂设备，进口压力4 lOkg/cm2，压缩比68 :1 45 :1，喷嘴 0. 015 0. 045英寸，喷枪与工件距离25 45cm，喷幅宽25 :35cm。
4.根据权利要求1所述大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，其特征是厚度检测和附着强度的测定方法可以为采用超声波测厚仪对厚度进行检测，其平均厚度应 ^ 900um ；采用便携式附着力测定仪进行附着强度的测定，每10根管抽检1次，其附着强度应彡 1. 5MPa0
5.根据权利要求1所述大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，其特征是喷涂时，每道干膜厚度为500士50um，第一圈及最后一圈平绕2圈，中间部位施转下降并压枪 50%，其具体要求是上一圈旋转时喷涂500士50um，下一圈旋转时压住上一圈已涂装部分的50%和管子未涂装部分的50%，如此连续下去，在管子的顶部和底部采用平枪旋转2圈，使涂装厚度达到一道喷涂1000 士 lOOum。
全文摘要
本发明介绍了一种大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，通过对PCCP管表面处理的要求，设备和涂料的选择，以及涂装工艺的研究，采用了725-H53-102无溶剂环氧煤焦油重防腐蚀涂料甲乙组份的预热处理，自动升降平台和旋转平台的设计，实现了对喷涂过程进行了自动化控制。研制的大口径PCCP外壁防腐涂料在线自动涂装方法，在南水北调大口径PCCP外壁防腐涂料施工中得到了有效的应用，经过测算，其喷涂效率为320m2/h，与传统涂装方式相比，可降低了生产成本50%，提高工效500%以上，是一种科学、实用的施工方法。
文档编号B05D5/00GK102513279SQ20111037665
公开日2012年6月27日 申请日期2011年11月24日 优先权日2011年11月24日
发明者方大庆, 田春雨, 郑添水, 金晓鸿 申请人:厦门双瑞船舶涂料有限公司