利用高分子復合材料對輸送管線進行防府的技術
一、項目來源及目的意義
多年來隨著工、農業的發展，地下供水、排水、油氣輸送管線出現結垢、腐蝕、穿孔等問題，需要進行清洗、修復、更換。過去多采用全線開挖徹底更換管線的方法，成本高，耗時長，而且對于埋設在高大建筑物及重要交通干線下的管線常常無法更換。我廠利用中科院技術，研制開發的利用高分子復合材料對舊管道進行修補、內防技術，只要在施工管線兩端開挖兩個操作坑，就可很好地解決埋設于地下的各種水、油管線的修復問題。
二、管道涂敷材料選擇
根據管道的情況和所輸送的介質和溫度不同，先用不同的防腐涂料，我們采用的防腐涂料主要有兩大類：鈦納米聚合物涂料（用于介質溫度≤150℃）和高分子復合材料涂料(用于介質溫度≤65℃)。
1、鈦納米聚合物涂料的性能優勢及機理簡介：
1）耐蝕性能好：
①一般涂料的破壞都是由于腐蝕介質沿分子間的界面、分子和填料間的界面而進行的，用化學健合與化學吸附和小尺寸納米鈦阻塞了這些通道。
②涂層抗滲透能力強，減緩腐蝕速度。
③鈦本身的耐蝕性好。
④化學鍵合與化學吸附作用、阻止水、氧及其它腐蝕介質的取代作用，使其不易發生腐蝕反應。
⑤金屬親油憎水性形成保護油膜，所以耐蝕性能好。
2）防垢性能好：
①對于粗糙的表面能增加液體的阻力，減小流速，增加近壁流層的厚度，造成更多的結垢核心，有利于污垢的沉積長大，涂料由于納米鈦的填充作用涂層表面光滑度很高，近壁流層薄不利于結垢。
②鈦納米聚合和特殊的磁性與化學結構形成親油憎水表面，一方面能改性污垢粒子，另一方面排斥污垢粒子，使其不能粘附到涂層表面上，達到防垢的功能。
3）耐熱性能好：鈦納米聚合物提高了樹脂的轉化溫度，即溫度升到樹脂溫度轉化溫度時，樹脂鏈節運行由于受鈦納米粒子的化學鍵合和填充的束縛作用，其自由體積空穴不能增大，仍有良好抗滲透性，使腐蝕因子容易透過。
4）耐蝕性能好：
①涂層硬度高。
②鈦納米粒子摩擦脫落后仍有活性，可吸附于摩擦副間起修平和潤滑作用，這一性能是一般涂料不具備的。
5）化學健合與化學吸附：鈦納米粒子的高活性懸空健用聚合物配位，形成化學健合與化學吸附，同時將聚合物閉環打開，形成開環的經基與醚健進一步與樹脂形成化學健合與化學吸附，這大大改善了樹脂之間、填料與樹脂之間、涂料與涂覆面之間的結合力，由普通涂料的物理附著轉變成化學健合與化學吸附。
6）抗滲透能力強，耐水性好：涂料中的填料與樹脂和涂覆面形成了化學健合與化學吸附；納米鈦粉填補到樹脂分子間隙中，阻塞了滲透通道，另外涂層有憎水性，所以通常的極性介質和離子很難通過涂膜，滲透率很小，每透水率0.1%～0.2%。
7）附著力高：涂料對于金屬、混泥土、木材、玻璃等均有優良附著力。
其一，因為鈦納米聚合物的引入增加了活性烴基，醚鍵數量對涂覆面形成了化學吸附。
其二，所選樹脂固化時體積收縮很小，內應力不高。
其三，樹脂中的醚鍵使分子鏈柔軟便于旋轉，可消除內應力。
其四，抗滲透力加強，不會引起腫脹，降低附著力，所以附著力高。
2、高分子復合材料涂料ZJCX6000鋅基涂料的性能優勢及機理簡介：
熱浸鍍鋅與熱噴鋅（鋁）是目前常用的陰極保護技術，鋅或鋁作為犧牲性陽極，對鋼鐵表面進行保護，即使鋅層出現一定程度破損，鋅層下面的鋼鐵基體也不會形成鐵銹。
市場上出售的常規富鋅涂料因含鋅量低，陰極保護作用不強，基本上是以屏障保護為主，一旦出現局部破損，很快出現明顯腐蝕銹斑。
ZJCX6000鋅基涂鍍涂層（以下簡稱ZJCX6000）技術的出現，不僅解決了熱鍍鋅和熱噴鋅對環境污染生，生產成本高等諸多弊端，而且防腐性能絕對超過熱鍍鋅和熱噴鋅。它對鋼鐵材料提供兩種方式的保護。
主要保護：陰極保護作用
ZJCX6000的干膜涂層內含有96%以上的純鋅，足以保證為鋼鐵表面提供極好的陰極保護，長達6000小 時的鹽霧試驗結果證明，即使在極其苛刻的侵蝕環境下，ZJCX6000仍能長期犧牲其本身而對鋼鐵表面形成保護，其保護作用與熱鍍鋅和熱噴鋅完全相同。
被動保護：屏障式保護作用
當ZJCX6000涂層被氧化時，會在表面形成一層鋅鹽來提供屏障保護的同時，涂層中的粘結劑也提供一層附加的屏障保護，由此又減緩了鋅的氧化。所以，ZJCX6000的防腐性能遠比噴鋅（鋁）、熱浸鋅及其它富鋅涂料優秀。
通俗地講，ZJCX6000 涂料是用約4%的特殊粘結劑將96%的超細鋅粉牢固地附著在鋼鐵表面，并能提供長效保護的一種新技術。
1）ZJCX6000鋅基涂鍍涂料產品的組成
ZJCX6000涂料是由純度達到99.9%的超細鋅粉、揮發性溶劑和有機樹脂三部分制成的單組分冷鍍鋅系統。
與一般雙組分富鋅涂料或其它許多單組分涂料相比，ZJCX6000涂料中的鋅含量極高（干膜中鋅含量高達96%以上）而且不含任何鉛、鎘、鉻等重金屬成分；揮發性溶劑中不含甲苯、二甲苯、一氯甲烷或甲乙酮等有害溶劑。
2）ZJCX6000涂料的優點：
①使用方便：單組分包裝，可以采用刷（滾）涂、有氣噴涂、無所噴涂浸涂或靜電噴涂，也可以使用ZJCX6000涂料噴罐包裝進行噴涂。
②施工靈活：不僅可以在車間里涂裝施工，也可以在室外現場涂裝施工。
③維護更新：可以應用在熱浸鋅鋼構析的重涂和維護更新；對舊的鋼結構維修工程，去除鋼表面油污和浮銹后，ZJCX6000涂料可以涂裝在銹蝕的鋼結構表面上。
④隨時翻新：可在舊的ZJCX6000涂料涂層表面涂裝新的ZJCX6000涂料層，而且舊的ZJCX6000涂層會被重新溶解，與新的ZJCX6000涂層融合為單一的ZJCX6000涂層，維修極為方便，而且節約費用。
⑤頂涂色漆：當需要涂裝面漆時，ZJCX6000涂料是優異的底漆，這種多層的涂層系統保護年限=（ZJCX6000涂料保護年限+面漆保護年限）×1.8～2.5。除醇酸類涂料外，ZJCX6000涂料可與多種涂料有極好的配套性。
⑥韌性加抗磨性：ZJCX6000涂料層具有優良的柔韌性和很強的抗機械磨損性能。
⑦附著力極佳：試驗證明ZJCX6000涂料與鋼結構表面具有機械結合和化學結合優良的附著力，即使受到磨損破壞，ZJCX6000鋅基涂鍍涂料也不會剝落。
⑧環保產品：ZJCX6000涂料產品可以與飲用水接觸。
三、工藝過程：
1、舊管線：施工開始→全線試壓→外補漏→開挖操作坑→管線清洗→修補→內防腐→自然養護→試壓→投產。
2、新管線：施工開始→開挖操作坑→管線清理→內防腐→自然養護→投產。
3、設備：發射倉、收集倉、清管器、涂敷器、跟蹤儀。
4、動力：空氣壓縮機，排量12m3/min。
四、工藝特點
1、不開挖、占地少、無污染、一次修復可達幾公里；
2、補層整體性能好、質量可靠；
3、施工成本低；
4、內襯層連續、無焊縫、接口等易腐蝕的薄弱點；
5、內襯層光滑、減小磨阻；
6、經過修復的管道耐腐蝕、耐磨損
