埋地热力管线防腐保温体系设计中航工业北京航空材料研究院中航百慕新材料技术工程股份有限公司2016年03月公司简介中航百慕新材料技术工程股份有限公司成立于1996年，前身为北京航材百慕新材料技术工程有限公司，2008年9月30日改制为股份公司。

2009年7月在“新三板”挂牌上市，股票代码430056。

公司是中国航空工业集团公司北京航空材料研究院的控股子公司，公司注册资本5330万元，是经北京市高新技术开发区认定的专门从事高科技产品研发、生产、销售，并承接防腐、保温、防火工程的新型高科技企业，2008年12月24日通过重新认证，获得高新技术企业证书（证书号：GR200811001799），公司具有“防腐保温壹级”专业资质，是中国腐蚀与防护学会副理事长单位、中国公路学会桥梁和结构工程分会理事单位、中国化工学会氟涂料专业委员会理事单位、“交通标准化”理事单位。

2009年3月通过中关村科技园区企业信用等级AZC评定，第一批入选中关村标准化示范企业，中关村专利示范企业，获得中关村标准创制先进单位称号。

公司坚持“重质量，守信誉，满足顾客需求”的质量方针，以顾客为关注焦点，通过优质产品和良好的服务塑造百慕品牌。

目前公司已经通过GB/T 19001质量管理体系标准、GB/T 24001环境管理体系标准和GB/T 28001职业健康安全标准“三合一”认证及中国船级社的工厂认可。

公司生产的“百慕”牌涂料不但通过了公安部、卫生部等相关部门的检测认证，还获得了国家级新产品证书及中国环保产品质量信得过重点品牌称号。

多项技术获得航空集团及相关部委奖项，其中，“武汉军山长江公路大桥砼防腐涂装技术研究与应用”获得2002年湖北省科技进步二等奖、“潮差区混凝土结构表面湿固化涂层体系及应用研究”获得2008年中国腐蚀与防护学会科技进步一等奖、中国航空工业第一集团公司科技进步三等奖。

“881系列高性能氟碳涂料的研制”获2009年中国腐蚀与防护学会科技一等奖和中航集团科技进步三等奖；“桥梁防护涂层体系的交通行业系列标准”获2010年中国腐蚀与防护学会科技三等奖。

公司以中国航空工业集团公司北京航空材料研究院为依托，凭借人才和技术优势，将用于国防的科技成果由军用转为民用。

公司主要产品有881系列防腐涂料，901系列瓷釉涂料、FZ系列鳞片涂料、GJ-3系列防火涂料、T-541系列无溶剂食品卫生涂料、YD系列脱硫烟道涂料、HT系列耐高温涂料、651系列内外墙涂料以及其他特种涂料、航空及非航空军品涂料等，并拥有“悬索桥主缆系统的防护方法及主缆防护结构”等一批具有独立知识产权的专利技术，主编了悬索桥主缆系统防腐涂装技术条件（JT/T 694-2007）、混凝土桥梁结构表面涂层防腐技术条件（JT/T 695-2007）、公路桥梁钢结构防腐技术条件(JT/T 722-2008)三个交通部行业标准，还参与了化工行业标准HG/T 3668 《富锌涂料》的编制。

公司产品已遍布全国大部分省市，在桥梁、市政、石油石化、钢结构、电力电厂、化工、建筑、食品容器、饮用水管道等众多领域得到应用。

并为杭州湾跨海大桥、青岛海湾大桥等国家级重点工程的混凝土涂装供应涂料；承揽了舟山连岛工程西侯门大桥、武汉阳逻长江大桥主缆防护工程、武汉天兴洲长江大桥钢结构防腐工程等50多座大型桥梁的防腐涂装工程；国家石油储备局青海251处、江西256处石油储罐等多项防腐工程；耐高温涂料在2008年北京奥运会主体育场“鸟巢”的主火炬防护工程中得到应用；防腐涂料体系在奥运场馆（鸟巢、水立方、英东游泳馆等）中得到成功应用；一些产品和技术还在东南亚和非洲的部分工程中得到应用。

中航百慕新材料技术工程股份有限公司以诚信为本，信守职业道德，用优质产品、先进技术、优质工程为客户提供服务。

目录一、工程概况 (1)二、埋地热力管线防腐保温涂层防护方案 (2)三、附录 (12)四、总结 (30)一、工程概况为了保证埋地热力管线在服役过程中的安全，就必须要同时做好防腐和隔热保温两个方面。

传统的防腐和隔热保温方法是在热力管线外壁刷涂两道红丹底漆，保温层为岩棉管壳，外保护层为合金铝皮。

但采用红丹防锈底漆在二次维修或翻新处理时会造成污染环境和人体健康危害，甚至引起铅中毒，引发癌变，另外使用传统岩棉管壳保温层会存在管线腐蚀、保温效果降低的现象，产生这一问题的主要原因包括：（1）传统保温材料没有防水效果，吸水率高，不耐湿热，导热系数不稳定，易空鼓产生热桥，防腐及隔热保温性能衰减很快，其湿度增加1.5%，则其隔热功能会相对降低35%，如果原为热阻系数R-13则降为R-8.3，使得管线腐蚀严重，容易带来巨大的安全隐患；（2）保温材料结构力差，抗冲击力弱，出现上薄下厚现象，使得管线容易出现热缝，从而带来严重的热损失；（3）虽然施工简单、一次成型，但对复杂结构面不易使用，对设备外观的展现较差，装饰性不足，隔热效果仍不理想。

中航新材公司设计应用的隔热涂层体系完全排除了传统隔热材料所面对的困难，第一，881-X环氧富锌底漆或FZ-2H鳞片型醇溶无机富锌底漆的应用可有效阻止管线腐蚀的发生；第二，相对传统的工业隔热涂料，本隔热涂层体系中在底漆和中间漆之间加入了水性工业隔热涂料腻子层，腻子层的引入，可有效降低隔热涂层体系成本，同时保证较好的隔热效果；第三，采用GG-02水性工业隔热涂料作为中间层，一方面保证漆膜良好的外观，同时可严格控制腻子层的吸水率，达到很好的防护效果和长期隔热保温效果；第四，881-H01环氧面漆具有很好的耐湿热、耐盐雾性能，可保证涂层体系在埋地热力管线中的长期使用。

二、埋地热力管线防腐保温涂层防护方案针对使用环境特点，对隔热、防腐、长寿命使用的需求，设计以下隔热涂层体系。

解决方案：在基材表面涂装FZ-2H鳞片型醇溶无机富锌涂料或881-X环氧富锌涂料作为底涂层，水性工业隔热涂料腻子作为腻子层，GG-02水性工业隔热涂料作为中间涂层，881-H01环氧面漆作为面涂层。

采用四层涂层体系可实现管道防腐、隔热保温等各项性能。

隔热涂层体系设计方案如下表2.1所示。

方案说明：（1）底涂层对于新建设备表面，底涂适宜采用环保型的FZ-2H鳞片型醇溶无机富锌涂料，是由鳞片状锌粉、烷基硅酸盐粘结剂和气相缓冲剂（VCI）组成的双组分富锌涂料。

该产品采用鳞片状锌粉作为填料，在涂层中形成了瓦片搭接状的平行结构，使涂层具有高抗蚀性、高屏蔽性和优良的电化学保护性能。

涂料采用醇类溶剂，不含有机苯，环境友好。

经工程施工验证，涂料具有涂膜干燥迅速的特性，可在-10~40℃的环境以及高温、高湿的环境中施工，涂膜长期使用温度范围为-20~400℃。

涂层防锈性能好，附着力佳，对基材处理要求低。

涂层抗裂纹扩展能力强，不易产生龟裂。

适于用作埋地热力管线的防护底漆。

若是旧设备表面，应采用881-X环氧富锌底漆作为底涂层。

相对无机富锌涂料，881-X环氧富锌底漆对底材的除锈等级要求相对较低，适宜于钢结构表面维修。

（2）腻子层添加水性工业隔热腻子层可实现隔热涂料的带温施工，同时相比于全部采用隔热涂料会使整个防护造价成本显著降低，还能保证涂层体系良好的隔热效果。

隔热腻子的隔热性能经实验室隔热温差测试装置检测，3mm腻子层的隔热效果如下图2.1和2.2所示。

在室温27℃的条件下，耐高温隔热温差测试结果为：炉温135℃的条件下，试板背温可降低至78℃；耐低温隔热温差测试结果为：炉温100℃的条件下，试板背温可降低至62℃。

图2.1 水性工业隔热腻子层耐高温隔热效果图2.2 水性工业隔热腻子层耐低温隔热效果（3）中间涂层中航新材公司研制的GG-02水性工业隔热涂料初期是用于军事装备及附属设施的隔热、保温，确保军用装备的正常运行。

通过工程化及军转民后，用于石油石化、电力、冶金、印染、化工、市政等众多民用行业的工业设备节能保温隔热防护，达到既节约能源、维持设备正常工艺运行，又保护人员安全防止冷热灼伤，提高工作效率的目的。

本项目于2010年开始进行了研究，通过对国外公司隔热涂料产品的技术资料收集和分析，并对样品进行了一系列剖析，在此基础上开展了自主产品助剂体系的选择和建立，逐步完成了低成本快速评价涂层隔热效率实验方法的研究和建立。

中间涂层GG-02水性工业隔热涂料主要为埋地热力管线等设备提供优良的隔热效果。

同时用于室外环境下，在温差较大的情况下，可保证涂层在温度交变的条件下涂层不出现开裂等现象。

国外技术资料指出：判断一个涂料是否为真正的隔热涂料，应从该涂料在各种使用条件下（高温还是低温、内壁使用还是外壁使用），使用前后温差变化来确定。

GG-02隔热涂层在80℃以上高温条件和-15℃低温条件下隔热性能测试结果如下图2.3和图2.4。

图2.3 隔热保温效果分析（室温为35℃）图2.4 防冷凝水效果分析（室温为30℃）现场施工隔热效果分析如下图2.5和图2.6。

图2.5 用于道路铺设运输沥青车容器及沥青生产处理设备的保温图2.6 用于大型储热容器的保温GG-02水性工业隔热涂料采用玻璃化温度较低的树脂作为成膜基料，为涂层体系提供了优异的弹性。

现有的工程实例是水性工业隔热涂料可满足-20~230℃的使用温度，并可在80℃以下的温度条件下带温作业，漆膜无起泡、无开裂、无剥落。

在温度交变的情况下，可保证涂层无开裂现象。

（4）面涂层面涂层采用881-H01环氧面漆，由环氧树脂、改性固化剂、颜填料、助剂等组成的双组份环氧涂料。

涂层具有优异的耐湿热、耐盐雾性能，优秀的耐水、耐油、耐碱、耐弱酸、耐盐水性能，漆膜坚韧、光滑、防霉、耐污染，具有良好的抗冲击性能和耐磨性能。

适于作为埋地热力管线的面涂层，提供良好的防腐效果。

由于埋地热力管线所处室外环境的复杂性和差异性，埋地热力管线隔热涂层体系的防护寿命也不尽相同，根据现有的工程应用实例和北方地区户外应用环境特点分析，上述涂层体系的防护寿命可维持在8~12年的时间内，在涂层达到防护寿命后，可进行相关的检查和大修工作。

（5）涂层体系埋地热力管线防腐和隔热保温涂层体系的设计依据是实验室和现场应用中隔热温差和能耗节约的数据。

Mascoat公司技术资料指出：判断一个涂料是否为真正的隔热涂料，应从该涂料在各种使用条件下（高温还是低温、内壁使用还是外壁使用），使用前后温差变化来确定，而不是从材料供应商提供的各种带炫耀性的指标。

相比涂层导热系数测试方法，隔热温差的测试更加简便、直观，用料少，通过改进测试装置并进行数据统计分析，隔热温差测试装置测试数据可靠，可与导热系数测试数据直接对应。

有利于配方的研究、快速调整材料及组份用量。

实验室自主研发了适用于20~500℃温度范围内的隔热温差测试装置，采用下图2.7所示的试验设备对涂层体系的隔热温差进行测试。