埋地管道3PE防腐層剝離的因素

在對(duì)管道3pe防腐層的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/t4013—95進(jìn)行修訂過(guò)程中,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用需要,對(duì)防腐層厚度指標(biāo)進(jìn)行了重新研究。通過(guò)詳細(xì)研究國(guó)外pe防腐層厚度確定依據(jù),并調(diào)研分析國(guó)內(nèi)3pe防腐管的實(shí)際應(yīng)用情況,認(rèn)為應(yīng)該繼續(xù)沿用依據(jù)德國(guó)din30670標(biāo)準(zhǔn)制定的3pe防腐層厚度指標(biāo);同時(shí)通過(guò)實(shí)際涂敷試驗(yàn)和檢測(cè)分析,認(rèn)為可以適當(dāng)降低焊縫部位防腐層的厚度要求(不得低于管體防腐層厚度規(guī)定值的70%)。該研究結(jié)果作為新版技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)sy/t0413—2002及有關(guān)的管道工程企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,在近兩年的實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

闡述了油氣輸送管3pe防腐層的結(jié)構(gòu)完整性內(nèi)涵,分析了陰極剝離的發(fā)生機(jī)理及產(chǎn)生條件,通過(guò)試驗(yàn)研究了涂層厚度對(duì)抗陰極剝離性能的影響,并結(jié)合防腐層涂敷工藝總結(jié)了可能影響該性能的幾個(gè)因素,對(duì)相關(guān)工藝提出了建議。

探討了3pe防腐涂層的機(jī)械式剝離方法及其操作流程。通過(guò)對(duì)埋地鋼管外腐蝕成因和3pe防腐涂層缺陷的分析,提出了電化學(xué)防腐涂層剝離方法和已有大管徑管道外防腐層剝離機(jī)小型化的建議。

介紹了熱收縮帶補(bǔ)口和液態(tài)環(huán)氧補(bǔ)口的施工程序與要求,并對(duì)這兩種補(bǔ)口方式的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析、比較。介紹了解決液態(tài)環(huán)氧與3pe防腐層粘結(jié)問(wèn)題的具體措施:改變工廠預(yù)制環(huán)氧底漆的留頭方式,提高液態(tài)環(huán)氧與3pe防腐層的粘結(jié)力。建議用液態(tài)環(huán)氧替代熱收縮帶補(bǔ)口,以提高3pe管道的補(bǔ)口質(zhì)量。

國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范對(duì)陰極保護(hù)電位規(guī)定了最小電位準(zhǔn)則,但沒(méi)有設(shè)定最大電位準(zhǔn)則。本文通過(guò)對(duì)陰極剝離原理的分析,闡述了3層pe管道陰極剝離產(chǎn)生的條件,通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了陰極保護(hù)電位與陰極剝離的關(guān)系,最后對(duì)通電電位的設(shè)置提出了幾點(diǎn)看法。

鋼質(zhì)管道3pe防腐結(jié)構(gòu)以其優(yōu)越的防腐性能和良好的加工工藝性,被廣泛應(yīng)用于石油天然氣管道建設(shè)中。鋼管的表面處理質(zhì)量和聚乙烯類材料的熔體行為直接影響著防腐層的使用壽命。從聚乙烯材料的結(jié)構(gòu)和鋼管的表面處理質(zhì)量方面,對(duì)影響鋼質(zhì)管道3pe防腐層性能的因素進(jìn)行了分析。

針對(duì)3pe涂層在國(guó)內(nèi)管道工程應(yīng)用中存在剝離的現(xiàn)象,對(duì)國(guó)內(nèi)外3pe涂層相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)格書(shū)進(jìn)行了對(duì)比分析。從涂層結(jié)構(gòu)、原材料指標(biāo)、涂裝工藝評(píng)定和涂裝表面要求及質(zhì)量檢驗(yàn)等四個(gè)方面,對(duì)比分析了主要技術(shù)指標(biāo)的差異,重點(diǎn)考察了環(huán)氧層、表面要求以及長(zhǎng)期陰極剝離等指標(biāo)對(duì)3pe涂層質(zhì)量控制的影響,提出了今后需要進(jìn)一步改進(jìn)的性能指標(biāo)。

通過(guò)分析鋼管防腐層發(fā)生陰極剝離的條件、3pe防腐層的特性,得出犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)不會(huì)導(dǎo)致3pe防腐層發(fā)生陰極剝離。

對(duì)于采用三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐技術(shù)的燃?xì)夤芫W(wǎng)，一旦發(fā)生燃?xì)庑孤?，需立即組織搶修、接線，通常情況下要求帶氣作業(yè)。本文重點(diǎn)闡述3pe防腐燃?xì)夤艿涝趽屝?、接線過(guò)程中，在保證管道泄漏氣體不被引燃的前提下，利用紅外加溫裝置，有效剝除漏氣部位防腐層的操作辦法及防腐層的修復(fù)。

研究開(kāi)發(fā)了一種適用于大口徑埋地鋼質(zhì)管道3層pe防腐層的補(bǔ)口技術(shù)。通過(guò)對(duì)管道補(bǔ)口部位預(yù)熱時(shí)加熱溫度、加熱時(shí)間對(duì)管體防腐層性能的影響,確定加熱方式和加熱工藝參數(shù),對(duì)環(huán)氧粉末涂料配方進(jìn)行了改進(jìn)。由于將pe及共聚物膠粘劑涂敷到補(bǔ)口部位,是施工的技術(shù)難點(diǎn),本文對(duì)噴涂共聚物膠粘劑粉末時(shí),pe采用注模工藝、纏繞pe復(fù)合帶工藝及膠粘層+pe復(fù)合帶工藝分別進(jìn)行了研究,得出使用膠粘層+pe復(fù)合帶工藝可達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)要求的結(jié)論。

介紹了國(guó)外3pe防腐技術(shù)的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用以及我國(guó)3pe防腐設(shè)備的引進(jìn)、吸收、國(guó)產(chǎn)化的發(fā)展過(guò)程和在石油天然氣管道建設(shè)中的使用情況。闡述了3pe防腐標(biāo)準(zhǔn)的制訂過(guò)程,埋地鋼質(zhì)管道防腐采用3pe結(jié)構(gòu)的可靠性。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,對(duì)3pe防腐采用的原料質(zhì)量和要求、現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)存在的問(wèn)題、涂敷工藝過(guò)程的質(zhì)量控制等提出了意見(jiàn)和建議。

一、瀝青防腐層 （一）瀝青防腐層的種類 瀝青防腐層的種類一般分為普通防腐層（也稱正常防腐層）、加強(qiáng)防腐層、特加強(qiáng)防腐層3種。見(jiàn)表 3-6-36。 （二）瀝青防腐層的材料(瀝青漆多用純苯、200號(hào)煤焦溶劑、200號(hào)溶劑汽油、二甲苯作為稀釋劑， 在瀝青烘漆中有時(shí)添加少量煤油以改善流平性，有時(shí)也加一些丁醇。) 1.冷底子油 冷底子油的作用是增加瀝青涂層與鋼管表面的粘結(jié)力。冷底子油是用與瀝青涂層相同的瀝青和不含 鉛的車用汽油或工業(yè)溶劑汽油，按1：2~2.5的重量比或1：2.5~3的體積比調(diào)配而成，其相對(duì)密度為 0.8~0.82見(jiàn)表3-6-37。 2.瀝青 瀝青是防腐層的主要材料，其性能由針入度、伸長(zhǎng)度、軟化點(diǎn)三項(xiàng)指標(biāo)表示： 針入度———在一定溫度和時(shí)間條件下（25℃,5s），標(biāo)準(zhǔn)針（φ1.08×50.8mm，重100g）刺入瀝青的 深度稱為針入度

簡(jiǎn)要介紹先進(jìn)的埋地管道防腐工藝——管道三層pe防腐,在埋地天然氣管道、給排水管道中的應(yīng)用,三層pe管道防腐工藝逐漸取代傳統(tǒng)的管道防腐工藝。

地震、滑坡等自然災(zāi)害都可能引起管道變形。文章結(jié)合抗大變形鋼管的應(yīng)用要求,試驗(yàn)研究了不同拉伸、彎曲變形對(duì)3pe防腐層的剝離強(qiáng)度、陰極剝離性能和沖擊強(qiáng)度等的影響。結(jié)果表明:隨著基材變形量的增大,3pe防腐層的剝離強(qiáng)度和陰極剝離性能變差,但變形對(duì)沖擊強(qiáng)度的影響不顯著;變形對(duì)于3pe防腐層的層間附著力影響較大,對(duì)底涂層fbe與基材的附著力影響最大。

一、編制依據(jù) 1、《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》sy/t0413-2002； 2、《輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶（套）》sy/t4054-2003； 3、《油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》gb50369-2006； 二、補(bǔ)口施工措施 1、補(bǔ)口準(zhǔn)備 1)熱收縮帶表面應(yīng)平整，無(wú)氣泡、麻坑、裂紋，無(wú)氧化變質(zhì)現(xiàn)象，用測(cè)厚儀， 測(cè)定其厚度應(yīng)大于或等于設(shè)計(jì)規(guī)定的厚度。熱收縮套（帶）膠層應(yīng)無(wú)裂紋，內(nèi)襯護(hù)薄 膜應(yīng)完好。 2)用篩子篩選石英砂，用于噴砂除銹。砂子顆粒均勻，粒徑在2～4mm，無(wú)泥土 草棍等雜質(zhì)。 3)空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)良好，壓縮機(jī)排量不小于6m3/min。 4)加熱用液化氣火焰加熱器，液化氣鋼瓶輸出壓力應(yīng)滿足施工要求（p≧ 0.15mpa）。 5)準(zhǔn)備好卷尺、紅外線數(shù)字測(cè)溫計(jì)(量程為：0～300℃)、壓輥、棉紗及木楔等 材料。 2、管道防腐表面的清理 1)將焊口及兩側(cè)涂

為了實(shí)現(xiàn)低溫環(huán)境下管道3pe防腐層補(bǔ)口技術(shù)的突破,對(duì)此進(jìn)行了深入研究,并做了大量試驗(yàn)和嚴(yán)密論證,研發(fā)了新型改性聚脲補(bǔ)口涂料、低溫補(bǔ)口施工設(shè)備及施工工藝。該技術(shù)在國(guó)家重點(diǎn)工程蘭州-銀川輸氣管道工程中進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用演示。結(jié)果表明:補(bǔ)口施工工藝簡(jiǎn)便可行,涂層性能可靠。管道補(bǔ)口技術(shù)直接關(guān)系到整個(gè)管道防腐層質(zhì)量,此項(xiàng)研究對(duì)提高低溫環(huán)境管道補(bǔ)口施工質(zhì)量及可靠性具有重要作用,填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。

3PE防腐鋼管的pe技術(shù)

西氣東輸二線部分管道采用x80直縫鋼管,常規(guī)的3pe防腐層涂敷過(guò)程會(huì)對(duì)x80直縫鋼管力學(xué)性能產(chǎn)生不利的影響。針對(duì)x80直縫鋼管對(duì)防腐層的涂敷溫度要求,研究了可在低溫下(在185～195℃溫度范圍內(nèi))固化的3pe防腐涂層及低溫涂敷工藝,而涂層的性能能夠達(dá)到常規(guī)涂敷(200～230℃涂敷)的3pe防腐層性能,滿足西氣東輸二線管道工程對(duì)3pe防腐層的防腐性能要求。

-173- 解決3層pe管道現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口問(wèn)題勢(shì)在必行 王芷芳 （天津大學(xué)材料學(xué)院天津300072） 摘要：本文從3層pe管道現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口暴露出來(lái)的大量問(wèn)題，對(duì)管道防腐質(zhì)量擔(dān)憂；認(rèn)為gb/t23257-2009《埋 地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求不嚴(yán)格也導(dǎo)致補(bǔ)口質(zhì)量的下降；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件文章介紹一種較好的 防腐材料，簡(jiǎn)便的施工工藝，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例，將管道防腐水平提高一步。 關(guān)鍵詞：管道腐蝕3lpe補(bǔ)口結(jié)構(gòu)新材料新工藝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例介紹 1金屬管道的腐蝕原因 外腐蝕是管道防腐層破損或失粘剝離而陰極保護(hù)欠保護(hù)或不起作用情況下發(fā)生的，特別是 防腐層出現(xiàn)剝離，在地面上測(cè)得保護(hù)電位正常，但腐蝕在剝離層下方繼續(xù)進(jìn)行，具有極強(qiáng)的隱 蔽性和危害性。發(fā)生在涂層老化剝離或3層pe熱收縮套/帶與管體黏接不良造成的剝離。眾所

本文將詳細(xì)介紹3pe防腐鋼管的防腐工藝，包括其原理、施工步驟和應(yīng)用范圍等內(nèi)容。通過(guò)了解3pe防腐鋼管的相關(guān)知識(shí)，可以為建設(shè)工程領(lǐng)域的防腐工作提供參考和指導(dǎo)。

總結(jié)了鋼管3pe外防腐工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備選型的經(jīng)驗(yàn),從預(yù)熱爐選型、拋丸機(jī)工藝設(shè)置、酸洗和鉻酸鹽處理的選擇、在線漏點(diǎn)檢測(cè)位置和設(shè)備選型、噴淋房設(shè)置等方面對(duì)外防腐工藝進(jìn)行了探討。提出了鋼管外防腐生產(chǎn)線工藝中工序設(shè)置或設(shè)備選型的見(jiàn)解。

采用陰極保護(hù)聯(lián)合3pe防腐蝕層的方法對(duì)埋地鋼質(zhì)管道進(jìn)行了防護(hù)。試驗(yàn)?zāi)M了管道3pe防腐蝕層底漆存在、金屬基體暴露、金屬暴露孔處未與土壤介質(zhì)接觸及與土壤介質(zhì)完全接觸的不同情況,探討了陰極電流與通電電位之間的關(guān)系,研究了通/斷電位的負(fù)移對(duì)試樣3pe防腐蝕蝕層陰極剝離的影響。結(jié)果表明,試樣陰極保護(hù)電流的變化與管道3pe防腐蝕層的缺陷存在、土壤接觸方式、通電電位密切相關(guān)。通/斷電電位正于-0.85v(cse)時(shí),難以阻止試樣發(fā)生腐蝕,通/斷電位過(guò)度負(fù)移將造成3pe防腐蝕層的陰極剝離,使3pe防腐蝕層提前失效。