3PE防腐一般由3层结构组成:
第1层环氧粉末(FBE>100um)
第二层胶粘剂(AD)170~250um
第三层聚乙烯(PE)2.5~3.7mm
实际操作中将三种材料混合融为一体,经过加工使之与钢管牢固结合形成优良的防腐层。其加工方式一般分缠绕式和圆模包覆式两种。
对于3PE防腐钢管的用途很多人也只是只知其一不知其二,其作用真的是覆盖面很广,其适用于煤矿井下供排水、井下喷浆、正负压通风、抽放瓦斯、消防洒水等管网。热电厂工艺用水废渣、回水输送管道。对于防喷淋、洒水系统的给水管路具有卓越的适用性。电力、通讯、高速公路等电缆保护套管。适用高层建筑给水、热网供热、自来水工程、燃气输送、埋地输水等管道。石油输送管道、化工、印染等行业输送腐蚀性介质的工艺管道。污水处理排放管、污水管以及生物池防腐工程。农业灌溉用管、深井管、排水管等网路等等用途,可以说3PE防腐钢管在当前的建设中是必不可少的,而相信通过科技的延伸,未来其还是有更加辉煌的成绩。
三层聚乙烯防腐层方法是目前广泛采用的钢质管道外防腐技术.但在螺旋焊缝钢管涂敷过程中,由于受到焊缝余高的影响,防腐层可能会出现厚薄不均的现象,这将影响防腐管道的寿命.为此,探讨了产生不合格三层聚乙烯防腐层的原因.通过改变胶粘剂、聚乙烯和加热温度等生产工艺参数,对钢管焊缝余高进行处理,可以提高钢管外防腐工艺的一次性合格率.实际生产证实,该技术能减少原材料浪费,降低防腐成本.
综述了各种管道防腐涂层的发展过程和特点,阐述了三层结构聚乙烯防腐涂层的组成结构、生产工艺、涂敷步骤,论述了大管径燃气钢管三层结构聚乙烯防腐涂层的生产过程的质量控制.
三层PE防腐层由环氧粉末、共聚物胶粘剂、聚乙烯组成,具有耐腐蚀和抗阴极剥离的特性。在生产过程中,为保证防腐层的质量,必须严格控制每一道生产工序,包括原材料检验和适用性试验,检验防腐材料之间的匹配性,以确定涂敷工艺参数。同时,要进行钢管检验和涂敷检验,每项检测内容必须符合技术指标要求。
(1) 目前国内外防腐层应用效果评价很好,对其使用中产生的缺陷报道的很少。报道的主要缺点有露点、剥离、阴极剥离、阴极保护屏蔽、剥离防腐层膜下腐蚀等,而且大部分有关缺陷的报道还停留在理论推测阶段,如资料中提到阴极保护屏蔽的问题,到目前还没有关于防腐层实际运作中出现阴极保护屏蔽的实例报道。经过多年的实践表明,随着使用年限的增加,出现缺陷少的涂层系统是FBE/挤压聚乙烯3层结构防腐系统。 (2) 通过对欧洲聚乙烯防腐层30年应用史的回顾,虽然理论上剥离防腐层下会发生腐蚀或应力腐蚀开裂,但目前还没有发生剥离防腐层下出现膜下腐蚀或应力开裂的案例。在德国曼内斯曼研究所,曾经进行了长期的腐蚀实验室实验,以模拟防腐层应用效果。腐蚀实验环境有土壤、水、试验主要检查应力腐蚀开裂问题,其实验防腐是把有缺陷的聚乙烯防腐层钢管置于腐蚀条件和应力条件下,腐蚀环境为含有NaHCO3的沙土环境,温度70℃,管地电位-430~-460mV,钢管表面以不同方式预处理,所有钢管均带压循环。实验结束,防腐层缺陷周围或多或少都有剥离,但剥离区为发现腐蚀。表面无氧气化皮的钢管为出现应力开裂,有氧化皮的钢管出现了开裂,裂纹大深度0.2mm,可能是由应力腐蚀造成。由此得出结论,彻底的表面处理是防止应力开裂的有效手段。 (3) 陕京管道2003年开挖763m长管段,3PE防腐层共有破损点四个。油破损点的缺陷形式可以看出,防腐层的破损均是由硬物划伤所致。对3PE直管和冷弯管3个探坑检查,共检测17出剥离强度,其中5处剥离强度值低于70N/ cm,最小剥离强度120N/cm,大剥离强度200 N/cm。产生原因为陕京管道是国内首次采用3PE涂敷技术,涂敷商的涂敷水平有限,对工艺工程的控制能立相对较差,可能导致个别管道的涂敷工艺设置不当造成防腐层的粘接力差。防腐层剥离强度低只是个别部位,而且只要防腐层无破损,也不会造成管道腐蚀。 (4)1999年和2003年对华北石油钢管厂露天存放的陕京管道剩余防腐管进行了抽测,其防腐的性能基本没有下降,尤其是我公司生产的3PE防腐钢管,存放6年后各项指标仍符合现行标准SY/T0413-2002规定,说明3PE防腐层确实具有优良的耐久和抗衰老性能。 综合调研情况和陕京管道的检测结果,3PE防腐层的主要缺陷是施工过程中的机械损伤。