当前,3PE防腐成功解决了钢管外壁耐腐蚀,耐磕碰的的问题,但是内壁防腐目前国内通常采用液体环氧涂料IPN8710,该液体环氧常温下需要很长一段时间才能固化,而且内壁采用液体环氧涂料,只能起到减阻的能力,不能达到耐腐蚀和乃冲刷,若采用输水管道中,内壁必须采用热熔结环氧树脂粉末形式可以更好的提高内壁的耐蚀性和耐摩擦能力。其中,南水北调中线河南段采用的外3PE内熔结环氧复合钢管成功应用到南水北调配套中。解决了内壁不易结垢,光滑,耐磨耐蚀的特点。
普通的钢管在使用的环境恶劣情况下,就会出现严重的腐蚀,从而就会减少钢管的使用年限,防腐保温钢管的使用寿命也是比较长的,一般情况下都是可以使用30-50年左右,并且正确的安装和使用也是可以使管网维修费用变低,防腐保温钢管也可以设置报警系统,自动检测管网渗漏故障,准确的知识故障位置并且也会自动的报警。
(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,裂纹较大深度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。
SY/T0413-2002标准的基本框架来源于德国标准DIN3067-1991,国外标准对原材料的性能基本上不做详细要求,但对于转型期的中国来讲,信誉问题还没有取得根本好转,对原材料提出更详细又便于检查的项目显得什么重要,建议标准中应调整以下几项指标:
(1) 胶层厚度上下限。按照SY/T0413-2002标准中表2.0.2的规定为170-250μm,对于圆模包覆作业线,这一厚度值没有问题;对缠绕作业线,这一厚度范围就无法保证了。缠绕作业线挤出的是伯母片材,其厚度若大于170μm, 则搭边部分肯定**过250μm。如果要求满足目前行业标准要求,胶层挤出时,片材的厚度不应大于60μm,采用多层搭接才能满足行标要求,否则胶层厚度就不能保证为170-250μm。因此,胶层厚度的上下限值至少应相差一倍。
(2) 共聚胶的名称和指标。目前我国3PE防腐用胶实际为接枝胶,共聚胶实际上是3PE防腐**带胶粘剂,踏实聚乙烯与聚丙烯酸酐接枝的产物,所以应该称为接枝胶更为恰当;目前行业标准SY/T0413-2002 中,共聚胶的指标只有四项,不能全面反映胶的工艺性能,至少应该增加拉伸强度和断裂伸长率两项指标,以确保胶的加工性能。
(3) 聚乙烯热老化性能指标。SY/T0413-2002中聚乙烯耐热老化性能需做100天或200天试验。在生产过程中需要抽样检查聚乙烯行性能时,这项实验周期太长,无操作性可言,能否用热氧化诱导期值代替值得研究。如果能改用氧化诱导期代替传统的热老化性能测试,将较大地缩短抽样的时间。同样耐环境应力开裂F50改为F0是否可以缩短检验周期也应探索
中国的3PE防腐要取得突破,首先还是标准的完善,希望有关部门重视起来。
在引进3PE涂敷技术初期,于1995年4月参照DIN30670-1991和NFA49-710(1988年3月版)编制了中国**个3PE涂敷施工验收规范,用于陕京管道、库鄯管道建设。同年升级为行业标准SY/T4013-1995,经过几年工程建设的总结和实践,2001年改版为SY/T0413-2002,并于2002年8月1号起实施。
标准制定之初,根据中国的实际情况,聚乙烯以高密度聚乙烯为主,维卡软化点定为不小于110℃;外防腐层的厚度按以低、中密度聚乙烯为主的德国标准DIN30670-1991来确定。较大地提高了3PE防腐层的抗冲击强度,保证了陕京管道和库鄯管道的施工质量,SY/T0413-2002又将3PE防腐层的剥离强度、抗冲击的指标大幅提高,并明确规定了据一些**料炭黑含量,保证了3PE防腐层的机械强度和耐候性能,并加大了补口剥离强度(即热缩套、热缩带的对底漆钢的剥离强度)抽测频次,为保证管道外防腐涂层的质量做出了贡献。
3PE防腐钢管涂层也就是(三层聚乙烯防腐涂层),是将欧洲的2PE防腐层和北美广泛使用环氧粉末防腐钢管涂层(FBE)巧妙的结合起来而产生的一种新的防腐钢管涂层。在全世界已被认可和使用已经有十多年了。
3PE防腐钢管是指3层结构聚乙烯涂层(MAPEC)外防腐钢管,是国内常用的一种防腐管道。其它还有IPN8710、FBE环氧粉末、环氧煤沥青等防腐方式。一般指的是钢管外壁防腐。
(3) 陕京管道2003年开挖763m长管段,3PE防腐层共有破损点四个。由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,较小剥离强度120N/cm,较大剥离强度200 N/cm。产生原因为陕京管道是国内**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。
3pe防腐钢管母材包括无缝钢管,螺旋钢管和直缝钢管。三层结构的聚乙烯(3PE)防腐涂层以其良好的抗腐蚀性、抗水气渗透性以及力学性能等,在石油管道行业得到了广泛应用。3PE防腐钢管一防腐层对于埋地管道的寿命来说是至关重要的,同样材质的管道,有的埋在地下几十年不腐蚀,有的几年就发生泄露。就是因为它们采用了不同的外防腐层。