耐腐食性能が低いことを考慮すると、炭素鋼管エポキシ樹脂コーティング鋼管の使用は効果的な解決策です。以下は、炭素鋼管の耐食性を総合的に向上させるための技術原理、プロセス最適化、および支援策を網羅した具体的なソリューションと実施計画です。
まず、エポキシ樹脂コーティング鋼管の耐腐食性の利点
1. 化学的不活性保護：硬化後、エポキシ樹脂コーティングは緻密な不活性膜を形成し、水、酸素、Cl⁻などの腐食性媒体の浸透をブロックし、酸、アルカリ、塩（pH 3〜11）に対して耐性があります。
データによる裏付け: 実験室での塩水噴霧試験では、エポキシコーティングされた鋼管の耐腐食性は 30 年以上に達することが示されています (ISO 12944 規格)。
2. 電気化学的絶縁：コーティングの抵抗率は 10¹²Ω·cm と高く、炭素鋼管と環境との間の電気化学反応経路を遮断し、ガルバニック腐食を回避します。
3. 機械的性能の向上：接着力≥ 10MPa（クロスカットテスト）、耐摩耗性（500g/1000回転の重量減少<50mg）、亀裂のない3°曲げ耐性、地中や頭上などの複雑な作業条件への適応性。
第二に、炭素鋼管の主要なプロセス最適化対策
1. 基板前処理
- サンドブラストと錆除去：Sa2.5レベル（GB / T 8923）、粗さ40〜80μm、コーティングのアンカー力を強化します。
- リン酸塩処理：リン酸変換皮膜を生成し、界面の接着強度を向上させます（接着力が 20%～30% 増加）。
2.コーティングプロセスのアップグレード
- 静電噴霧：コロナ放電を利用してエポキシ粉末を均一に吸着させ、厚さを200～400μmに制御します（薄すぎるとピンホールが発生しやすく、厚すぎると垂れ下がりやすくなります）。
- 高温硬化：180〜200℃で20〜30分間架橋反応を行い、完全な硬化を保証します（DSC検出硬化度＞95％）。
3. 欠陥予防・制御技術
- オンラインスパークリーク検出：3.0～5.0kVの電圧検出により、漏れがないことを確認します（JIS G3447規格）。
- 端面処理：切断面の腐食を防ぐため、溝にエポキシ樹脂+ポリエチレン熱収縮スリーブを塗布します。
3つ目は、耐腐食性強化計画に対応した炭素鋼管です。
1. 陰極保護の相乗的な防食：犠牲陽極：マグネシウム合金陽極（-1.5V vs CSE）、保護電流密度0.1mA/m²、コーティング欠陥領域をカバーします。
2.複合構造設計：3PE防錆層：底部エポキシ粉末（200μm）+中間接着剤（250μm）+外側ポリエチレン（3mm）、腐食性の高い土壌（塩化物含有量＞5％の領域など）に適しています。
3. 環境適応設計
- 耐熱エポキシ：改良アミン硬化剤システムにより、コーティング耐熱温度は最大 120℃ になります（石油パイプラインなど）。
- UV硬化コーティング：ナノTiO₂を添加したUV硬化エポキシ樹脂は、屋外パイプラインの老化防止に使用されます。
第四に、炭素鋼管の建設とメンテナンスの重要なポイント
1. 輸送および設置時の保護：機械的損傷を防ぐため、吊り上げにはナイロンスリングを使用してください。保管時は、底に木片を敷き、水が溜まらないようにしてください。
2.溶接部の防食補修：現場での溶接後、エポキシ系ジンクリッチプライマー（80μm）+ポリウレタントップコート（120μm）を使用して補修し、接着力は5MPa以上です。
3. インテリジェント監視システム：埋設パイプラインにER腐食プローブを設置し、コーティングのインピーダンスの変化をリアルタイムで監視し、警告値を10⁶Ω·cm²未満に設定します。
まとめ
従来の腐食問題の90%以上は、エポキシ樹脂コーティング＋プロセス最適化（静電塗装／高温硬化など）によって解決できます。過酷な環境下では、3PE複合防食または陰極防食を組み合わせたソリューションが利用可能です。同時に、施工品質管理（サンドブラストレベル、コーティング検出など）と全寿命モニタリングにも留意し、防食性能を最大限に高める必要があります。
投稿日時: 2025年7月10日