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熔结环氧粉末涂层在长江大桥中的应用
环氧粉末技术,是将环氧树脂添加助剂和固化剂千燥固化,然后粉碎成粉末,再经200℃以上温度喷涂、固化在抛丸除锈后的钢表面上,结成不小于400μm的层.
上海长江大桥工程全长10km，处于咸淡水交替的腐蚀环境。其中约60%为非通航孔桥梁，基础采用直径1.Zm的钢管桩，钢管桩的方式为喷涂熔结环氧粉末与外加电流的阴方式，介绍了熔结环氧涂层性能及生产工艺流程，总结了熔融结合环氧涂层生产线的主要特点，提出了熔融结合环氧涂层质量控制方法。该技术开创了熔结环氧粉末技术在桥梁大直径钢管桩应用的先例。
引言
腐蚀是一种严重的消损现象，具有普遍性、隐蔽性、渐进性、突发性的特点。相关统计资料显示，2008年我国腐蚀损失达1.2万亿元，约占国民生产总值的4%以上，随着我国基础建设的发展，在随后的一段时间内腐蚀损失还将进一步加大。保护的基本功能是节约资源，合理利用资源，提高资源利用率，从而体现发展、可持续发展的内涵。通过正确的技术加以控制和减缓，可以数倍延长各种设施、设备、建筑、构筑物的使用寿命，至少可以减少25%一45%的腐蚀损失，每年为我国挽回三至五千亿元的损失。
l 熔结环氧涂层性能
环氧粉末技术，是将环氧树脂添加助剂和固化剂千燥固化，然后粉碎成粉末，再经200℃以上温度喷涂、固化在抛丸除锈后的钢表面上，结成不小于400μm的层。由于它与钢铁表面具有牢固的结合力、高机械强度和耐冲击性，良好的耐蚀、性能、耐化学腐蚀、耐土壤应力、抗阴剥离、良好的阻止氧气渗透性能，并且价格较便宜等优点，是城市管网输水、输气、输油等管线和桥梁码头钢管桩等产品的佳选择。
熔融结合环氧涂料的每个粉末颗粒，都均匀地包含所有组成成分，使涂敷的操作过程以及涂料成膜后的涂层都具有连续稳定的均匀性。其涂装过程无三废污染。熔结环氧涂料经熔融后进行喷涂，充分熔化流动，并且流平覆盖整个钢管表面，与基体间没有空隙，紧密结合。重要的是，在此过程中发生化学反应，环氧粉末树脂受热固化交联而形成连续的热固性聚合物，并且与钢管形成的化学结合。熔结环氧涂层的这种热固性交联分子结构特点及其与钢管某种程度的化学键结合特性，决定了它具有涂层体系的优良性能，成功成为使用广泛的优异技术。
(1)熔结环氧粉末涂层对环境和运行温度的适应性较好，广泛适用于各类施工环境和条件，且对温度的适用范围宽，在耐热老化方面具有明显优势。能满足钢管在各作业环境条件下堆放、运输以及排管过程中对挤压、撞击、磨擦、弯曲等机械性能的需要。
(2)熔结环氧涂层体系所包含的补口方法，简便可行、性能优良，与管道主体层相容。现场补口施工的工艺成熟，补口施工不会对原涂层造成破坏，补口处层与主体管道层的性能一致，补伤处与主体涂层可融为一体，了补伤后涂层的完整性和管道的整体质量。
(3)由于环氧粉末涂层具有的吸水率，可以导通阴保护电流。当环氧粉末涂层失效后，管体依然阴保电流的保护，避免了阴屏蔽的发生，具有多效性，是目前能与阴保护系统兼容而无屏蔽的多层系统。同时了满足管线运行时对豁结力、抗阴剥离、抗阴保护屏蔽的要求。
(4)熔结环氧粉末涂层满足管线运行时所处各种环境中对耐物理应力、耐生物侵蚀、耐植物根系穿透的要求。
(5)熔结环氧涂层满足管线运行时所处各种埋地、架空以及水下等环境中对、的要求。
2 熔结环氧粉末涂层生产工艺流程
上海长江大桥工程在国内采用熔结环氧粉末用于桥梁大口径钢管桩外施工。长江大桥位于长江人海口，咸淡水交替环境，腐蚀情况较为严重，其深水区非通航孔桥梁基础采用直径1.Zm的钢管桩，长87m，其是建设过程中关注的问题之一。
针对本项目大口径钢管桩工艺要求，对整体工艺流程进行多项重要，包括特种管道轴向滑动旋转技术、线圈环绕闭合技术、生产线自动控制系统、循环水的环保处理工艺等等，使得整个生产线达到水平。
工艺流程:前处理~预热中频~钢管上线抛丸除锈~除锈后检测~加热中频，环氧粉末喷涂~冷却~在线检测~钢管下线
(l)钢管表面处理
步基层处理，使用溶剂除去钢管表面油污，钢管通过传送带传输至中频加热装置，进行中频预热(预热温度60℃左右)，去除油水湿气等。
步喷砂处理，用离心抛丸机将钢砂高速喷射钢管表面，锈层，并干净表面浮尘。达到Sa2.5级除锈标准，粗糙度40一100拌m。
第三步除锈后检测，先目测对有疵点的钢管进行修整或剔除，再按照标准规定的检测频率使用粗糙度测量仪等检测除锈等级。
(2)钢管加热
经过表面处理的钢管采用的电感应加热热源(钢管通过载有交变大电流的线圈所形成的交变磁场而产生涡流加热)均匀加热。加热的温度可根据生产速度、管壁的厚薄以及涂层胶化、固化时间进行调整，一般为230~260℃左右。用测温仪进行连续测量，以准确控制钢管表面温度。
(3)粉末涂装
环氧粉末先在流化床内充分流化，然后通过静电喷枪，使粉末颗粒带负电，均匀地豁附在接地的经预热的钢管表面。对于少量扩散的粉末，可通过回收系统回收，不会造成粉尘污染。涂层的厚度根据要求，由上粉量、生产速度等调节，设计厚度400一1200拼m。
(4)粉末熔化、流动、勃合、固化
赫附在预热钢管表面的环氧粉末受热熔化，并流动，进一步流平覆盖整个钢管表面，特别在钢管表面的凹陷处以及焊道两侧，熔融的涂料流人填平，使涂层与钢管紧密结合，大限度减少空隙。流平后的涂层进一步胶化、固化。根据不同的生产速度以及对胶化、固化温度、时间的要求，采用不同类型的粉末与之相对应。
(5)涂层冷却
涂层可进行自然冷却，也可以在固化后进行强制冷却(水冷却)以达到加大生产速度，节约生产场地的目的。
(6)在线检测
在管道表面温度降至100℃以下后，用火花检漏仪对涂层做漏点检测，并在漏点部位做出标记，下线后按标准要求进行修补。
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