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钢管外防腐环氧粉末回收利用工艺
1. 前言
环氧粉末涂料作为一种热固性、无毒的防腐材料,在埋地钢质管道和海底管线的防腐领域展现出了卓越的性能。环氧粉末的防腐是利用高压 静电电场使带负电的涂料微粒沿着电场 相反的方向定向运动,并将涂料微粒吸附 在工件表面的一种喷涂方法。环氧粉末喷涂系统是一个高度集成的系统,包括流化床、喷粉室、旋风回收设备以及静电喷涂高压电源等关键组成部分。
环氧粉末作为一种优质防腐涂料,其行业利用率高达95%以上。在实际应用中,环氧粉末的一次上粉率通常在88-93%之间,这意味着大部分涂料都能有效地附着在工件上。然而,粉末的利用率不仅仅受一次上粉率的影响,还与钢管规格、涂敷工艺设备以及环氧粉末回收利用效率密切相关。
再环氧粉末在使用过程中,由于钢管防腐连续作业、喷粉室空间有限及旋风分离回收设备等因素,回收料往往难以得到及时清理。这种情况下,回收料容易出现结块、磁性物含量超标以及粒径变小等问题。与新鲜原料相比,回收料的粒径和磁性物含量等性能指标均有所下降。特别是粒径较小的粉末,其带电能力会明显减弱,导致上粉率急剧降低。这样一来,粉末便无法全面、均匀地吸附在工件表面形成完整的涂层,从而造成涂层不完整、不均匀以及厚度不足等质量缺陷。
对于环氧粉末防腐厂家而言,如何有效地收集和利用环氧粉末成为了一道亟待解决的难题。
2. 环氧粉末回收料产生的原因分析
经过深入的系统分析,我们发现环氧粉末回收料的分布主要集中在四个方面:首先是流化床内的停产残留,这部分完全是新鲜的环氧粉末,不涉及回收料的收集与利用;其次是喷粉室旋风回收的粉末;再次是喷粉室内壁附着的损失;最后是喷粉室底部的残留。在喷粉室内壁及底部,由于残留量较少,且受限于工艺设备及空间等客观条件,这些粉末难以得到及时收集和利用,其研究价值相对较小。因此,环氧粉末回收料利用的核心关注点应放在粉末旋风分离回收装置以及清洁收集、科学利用的工艺上。粉末回收装置的主要功能是收集喷涂过程中落下的粉末,通过分离技术将其区分为可再利用的粉末和不可利用的废粉,并分别输送到相应位置。对于粘附在滤芯外部的粉末,需要采取二次处理和收集措施,以确保其得到合理的利用,减少浪费,并优化整个回收利用流程。
经过实际收集与检验分析环氧粉末回收料,我们发现旋风分离回收料与新鲜环氧粉末材料相比,存在显著差异。旋风分离主要回收小粒径的粉末,然而,超细粉末的间断性使用难以确保喷涂工艺的稳定性。另外,随着时间的推移,回收的粉末会出现结块现象。在粉末回收的过程中,由于喷涂、分离、过滤和排放等工艺设备因素以及人为操作因素的影响,回收料不可避免地会受到影响。这些因素间接地增大了环氧粉末回收料的磁性物含量,从而进一步降低了其质量。综合以上因素,我们可以确认,这些都对环氧粉末回收料的质量产生了影响。
收集的回收料即使达到环氧粉末技术要求,但人工随机直接倾到环氧粉末流化床中,无论是用料比例,还是均匀性,都因人工间断增加因素影响,效果不佳。
3. 明确回收料收集工艺,实施可行的回收料的利用
在原有粉末流化床的基础上,增设了一个专门用于环氧粉末回收料收集和流化的新流化床。这个新流化床并不直接用于喷涂,而是专门用于回收粉的收集和流化,并向原流化床按设定比例循环稳定供料,保证新粉与回收粉均匀混合,混合粉流化床可单独使用,或与新粉流化床并联使用,用于直接喷涂。整个系统采用了PLC控制,实现了高度自动化。此外,我们还引入了筛粉和磁力吸附装置,以提高回收粉末的循环利用效率。这些改进措施不仅消除了人为操作的影响,还显著提升了生产工艺的稳定性。
为了满足环氧粉末回收料的收集和比例控制需求,新增环氧粉末回收料流化床,通过调节电压、流量以及管路数量等关键参数,实现对环氧粉末回收料使用量的精确控制。
对原有环氧粉末流化床进行改造,将流化均匀的环氧粉末回收粉输送回环氧粉末流化床或用于喷涂,采用流化喷涂的形式取代原始的直接倾倒方式,并通过管路和喷枪的数量控制环氧粉末回收料的使用比例,消除人为填加的不确定因素。
经过对环氧粉末回收料处理系统的升级,我们成功实现了回收料的多样化利用。回收料经过流化处理后,不仅可以直接回流到新鲜的环氧粉末流化床中,还能够通过专门的管路直接喷涂到管体的内部或外部,为生产提供了更多灵活的选择。具体来说,第一种应用方式是将流化后的回收料回流到环氧粉末流化床内。回收料会与新鲜的环氧粉末均匀混合,随后参与喷涂过程,最终形成管材的内外涂层。第二种方式是直接通过喷涂管路将流化后的回收料喷涂到管材的外部涂层上。第三种方式则是直接喷涂到管材的内部涂层上。
经过深入的分析和实验验证,我们得出了环氧粉末回收料流化后的不同应用方式的最佳适用场景。而第二种和第三种选择,即直接将流化后的回收料喷涂到管材的外部或内部,则更适合于少量维保管材的喷涂修复工作。具体选择喷涂到外部还是内部,将根据涂层漏点位置、固化度以及附着力等实验结果的评估来确定。
4. 环氧粉末涂层各项指标合格,达到相关要求
通过实验统计发现,根据磁性物含量分析,实际过程中,采用新粉和回收粉末以低于1:8 的比例均匀混合后测得的磁性物值满足标准要求值≤ 0.002%,回收料利用比例应不超过11%,满足项目技术要求及DNV 标准15% 的回收料使用限制。防腐生产需要添加回收粉末时,按回收粉末:新粉末≦ 1:8 的比例或者新粉占比例更大的要求进行均匀添加,可以保证涂敷质量。
通过对连续防腐生产检验跟踪,涂层漏点、外观和固化度(DSC)均满足项目要求,此项工艺开发成果具有实用性和可靠性。生产实践证明,该工艺的应用即避免了粉尘的产生,也减少了环氧粉末的浪费,降低了生产质量成本,拥有广阔的应用价值。
5. 结语
环氧粉末回收利用工艺圆满实现了环氧粉末回收料收集和科学利用,直接提高环氧粉末喷涂利用率。材料的合理利用,确保环氧粉末涂层的质量的同时,达到节能减排,保护环境的效果。