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　　FBE粉末的涂敷方法主要有：静电喷涂法、热喷涂法、抽吸法、流化床法、滚涂法等。管道内涂敷一般采用摩擦静电喷涂法、抽吸法或热喷涂法；管道外涂敷一般采取静电喷涂法；异型件采用流化床法或静电喷涂法。这几种喷涂方法都有一个共同特点，即喷涂之前需要将工件预热到某一温度，使粉末快速熔化，余热应该能使涂膜继续流动，并进一步流平覆盖整个钢管表面，尤其是在钢管表面的凹陷处以及焊缝两侧，熔融涂料流入填平，使涂层与钢管紧密结合，限度减少孔隙，并在规定时间内固化.固化后的涂层可自然冷却，为了提高生产效率也可后用水冷却终止固化过程。

　　—进行喷砂或抛丸处理，使钢管达到金属白色，一般锚纹深度控制在50～100μm，然后清除表面灰尘；

　　—经过表面处理的钢管采用无污染的热源均匀加热。一般利用中频线圈加热钢管（即电感应加热，钢管通过载有交变大电流的线圈所形成的交变磁场产生涡流加热），加热温度可根据生产速度、管壁的厚薄以及希望的涂层胶化、固化时间进行调整，一般控制在180～250℃之间，以230℃为宜；

　　—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，均匀地粘附在经预热的接地钢管表面。粘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，特别是覆盖在钢管表面的凹陷处，以及焊道两侧，熔融的涂料流入填平，使涂层与钢管紧密结合，限度减少孔隙。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，有不同类型的粉末与之相对应。固化时间一般为1～1.5min。涂膜厚度普通级300～500μm，加强级可达到700μm；喷涂外涂层时，固化温度和固化时间应符合所用环氧粉末涂料的要求和行业标准SY/T0315-97《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》的规定。

　　内涂工艺与外涂工艺类似，前处理工艺基本一致，只是内抛丸工艺不能实现，一般采用内喷砂工艺，加热方式有电炉加热、燃气炉加热、中频加热等，涂敷内涂层时，固化温度和固化时间应符合所用环氧粉末涂料的要求和行业标准SY/T0442-2010《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》的规定。给排水行业要求达到CJ/T120-2008《给水涂塑复合钢管行业标准》。

　　将经过前处理并加热的管道，放置可旋转的支撑平台上，喷粉枪管伸入到管体内部，管道旋转的同时，喷枪开始喷粉，喷嘴从管道的一端到另一端做轴向匀速运动，这样粉末就均匀到达管道内表面，并熔化、流平、固化成膜（图4）。因为南水北调工程的管道直径较大，所以应考虑较快的上粉速度和适中粉末胶化时间，否则前面涂敷的粉末已经固化，后面再飞上去粉末，不能熔于一起，造成表面粗糙。

　　真空吸涂法一般用于小口径管道和弯管的内壁涂装。内壁吸涂工艺流程如图5所示。真空吸涂属于热涂敷技术。粉末与空气混合后进入管道内，它与高温管壁接触时熔融粘附于管壁表面。抽吸过程中气流带走管壁部分热量使其温度下降，粉末粘附量也随之减少，甚至粘附不上。因此管道预热温度的高低对涂膜厚度影响很大。

　　吸涂时涂膜厚度随供粉量增大仅略有增加。由于真空吸涂时粉末涂料总是过量供给，多余粉末被抽入回收装置，因而粉末过量多与少对厚度影响不大。

　　涂膜厚度对供粉时间十分敏感。在同等条件下供粉时间越长涂膜越厚。吸涂施工过程中，管道温度因散热、粉末吸热和抽吸气流带走的热量使其不断下降。当管壁温度下降到难以熔粘粉末时，即使供粉时间再长涂膜厚度也不可能增加。在生产施工中，随着管径大小、批量大小、生产节拍等因素的变化，应该相应调整有关工艺参数来获取满意的涂膜。真空吸涂不适合大口径管道内壁涂敷。

　　6.3三层防腐结构及工艺三层防腐结构（以下简称3PE）组成包括：熔结环氧粉末底层、聚合物胶粘剂中间层和聚乙烯面层（如图7所示）。应该满足SY/T0413-2002或GB/T23257-2009埋地钢质管道聚乙烯防腐层标准。

　　其中环氧底层的作用是形成连续的涂膜，通过与钢管表面粘结、固化而提供良好的附着力，并具有很好的耐化学品性和抗阴极剥离能力。聚合物胶粘剂的作用是在粉末涂料胶化之前与之融合，并与外面的聚乙烯层粘结，使三层连成为一个整体，外层一般选用中高密度聚乙烯（国外也有使用聚丙烯），这样三层防腐结构综合了环氧粉末的附着性、防腐性与聚乙烯层的耐候性、抗机械损伤性，弥补了各自的缺点，从而大大提高了涂层的使用寿命，是目前我国大型管道工程上的涂层，这种防腐方式只适合管道外层防腐。3PE结构防腐层从1995年在库鄯线、陕京线应用以来，客户反映是国内所用过的的覆盖层。但有一种观点认为：3PE结构覆盖层破损后，由于聚乙烯具有较好的绝缘性和耐水性，可阻碍阴极保护电流的通过而形成屏蔽，阴极保护作用不能很好发挥。目前我国应用中对此观点尚未重视。三层PE结构防腐层造价相对较高，是其缺点之一。

　　国家重点工程“西气东输”主管线PE作为外防腐层。南水北调工程作为外防腐选项之一。3PE施工工艺（侧向缠绕法）如下：

　　—将挤出的粘流态聚乙烯带侧向缠绕于胶粘剂之上，并辊压使之与胶层牢固结合，这样三层连接成为一个整体。

　　6.4双层熔结环氧粉末结构及施工工艺双层熔结环氧粉末体系是由两种不同的熔结环氧粉末在喷涂过程中一次喷涂成膜完成的，底层为普通单层环氧粉末层，提供防腐性及附着力；外层为增强型，提供抗机械损伤性能，两层中间是混合层，因为两层的基料具有相同的分子结构，所以具有较好的相容性，可形成一个有机的整体，不会产生层间分离现象（如图8所示），整个涂层整体厚度在625～1000μm之间，使用温度可达115℃，可适用于各种管径的钢管防腐涂装。涂层应该满足Q/CNPC38-2002埋地钢质管道双层熔结环氧粉末外涂层技术规范。

　　双层熔结环氧粉末防腐体系具有以下优点：与基材粘接强度大，抗阴极剥离性能好，吸水率小，使用温度范围大，综合性能与三层PE防腐涂层相当，耐划伤性优异，补口也用双层FBE，相容性好，操作方便，质量控制容易，覆盖层表面光滑，可避免阴极屏蔽问题，与阴极保护体系的匹配性比三层PE结构更好，适于穿越地段和腐蚀比较强的地段使用，双层熔结环氧粉末防腐体系的缺点是造价较高。南水北调在淮河以南的水网地区和河流、铁路、公路等穿越地段使用。

　　双层熔结环氧粉末涂层的涂敷工艺比3PE简单，只在原有的单层熔结环氧粉末喷涂设备的基础上进行微小改造即可，即把喷枪分成三组，组喷涂底层粉末，第二组喷涂外层粉末，第三组喷涂回收粉末，喷涂粉末可单独回收，也可一起回收（如图9所示）。

　　单层外涂FBE耐划伤性能比较差，可施工性受到影响。为了完善这一体系，克服上述不足，着重在FBE材料改性上做文章，提出了双层FBE涂层防腐体系，即以标准的FBE涂层为底涂层，以改性的FBE涂层为外防腐层。这种双层FBE涂层防腐体系，进一步提高了机械性能，增强了涂层的抗冲击、耐划伤、耐高温等能力以及高温抗渗透性，同时保持了单层FBE涂层与阴极保护的相容性能，不会产生阴极保护屏障。整体涂层的厚度在525~1000μm之间，使用温度达115℃，南水北调工程中将采用双环氧涂层进行弯头及异型件的防腐涂装。

　　7 PE粉末的涂覆工艺PE粉末具有比重较小、熔点高、不交联、滑爽等特点，特别适合流化床涂敷、滚动淋涂等方式，由于不带静电，不适合喷涂。一般涂装前管道预热温度较高。

　　流化床喷涂是一种施工非常简便的涂敷工艺；需要一个竖井式流化床，粉末倒入流化床，呈沸腾式流化状态，然后将经前处理且预热的管道放入竖井，浸没在粉末中，经5-10秒提出管道，即可完成管道内外的同时涂敷，根据情况考虑是否二次固化。优点是生产效率高，内外涂同时进行，施工简单，占地面积小。缺点是管道上下端涂层厚度不一致，一般上薄下厚，差距很大；一次性投入流化床的粉末数量巨大，少则几吨，多则十几吨，也有几十吨的，粉末出了问题无法挽回；由于有积粉问题，带有法兰的管道生产时不容易控制质量。

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　　提出并促成中表协清洁生产指导委员会成立，积极开展电镀及表面处理行业清洁生产审核、推广和交流活动。[详细]

　　研究方向：涂装材料、涂装工艺、涂装设备、涂装管理。多篇论文在国内技术论坛或研讨会上获奖。[详细]
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