我國管道防腐涂層的發(fā)展歷程和現(xiàn)狀

　　埋地油氣管道腐蝕控制的普遍方法是采用防腐涂層和陰極保護(hù)的聯(lián)合保護(hù)措施。 其中防腐涂層是管道腐蝕控制的第一步措施，合適的選擇和使用防腐涂層能夠?qū)ν旰猛糠蟮墓艿捞峁┏�過99%的保護(hù)。 油氣管道防腐涂層必須符合以下基本條件： 

　　涂層材料是有效的絕緣體 

　　涂層沒有任何破損，而且在回填后保持無破損 

　　涂層完好，而且長期保持完好 

　　國內(nèi)管道防腐涂層技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了一下階段： 

　　50--70年代主要是采用石油瀝青防腐涂層，如 1958年建設(shè)的我國第一條長輸管道 克獨(dú)管道 ； 

　　從70年代開始，先后研究和應(yīng)用了環(huán)氧煤瀝青涂料、聚乙烯膠粘帶、和煤焦油瓷漆等管道防腐材料； 

　　80年代初期開始，研制開發(fā)和應(yīng)用了擠壓聚乙烯防腐層（2PE）、熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)以及新一代的煤焦油瓷漆等管道防腐材料與技術(shù); 

　　90年代中期，引進(jìn)采用了三層聚乙烯（3PE）防腐涂層技術(shù); 

　　90年代末期，又開始引進(jìn)雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層技術(shù)和三層聚丙烯（3PP）防腐涂層技術(shù); 

　　近年來，引進(jìn)或研究采用了無溶劑聚氨酯涂料、無溶劑環(huán)氧涂料和聚脲彈性體等涂層技術(shù)。 

　　聚乙烯防腐層技術(shù)應(yīng)用研究進(jìn)展 

　　三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層已經(jīng)成為國內(nèi)油氣長輸管道工程的首選技術(shù)，對其應(yīng)用現(xiàn)狀的調(diào)查和完善提高工作受到普遍的重視和關(guān)注， 以下重點(diǎn)介紹聚乙烯防腐層相關(guān)技術(shù)研究應(yīng)用的新進(jìn)展。

　　三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層在國內(nèi)應(yīng)用只有10多年，在國外應(yīng)用了近30年。目前國內(nèi)外對該防腐層應(yīng)用效果的評(píng)價(jià)普遍較好，但在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些問題，報(bào)導(dǎo)的主要缺陷或問題有管端翹邊和氣泡、焊道防腐層減薄、漏點(diǎn)、剝離、陰極剝離等。 

　　對于管端翹邊和氣泡、焊道防腐層減薄等質(zhì)量缺陷，主要是由于防腐層涂敷過程中的工藝控制問題引起的，可通過改進(jìn)涂敷工藝參數(shù)和措施，并確保環(huán)氧粉末等原材料的干燥等來改善。

　　防腐層漏點(diǎn)或破損的產(chǎn)生，主要是吊裝、運(yùn)輸和施工過程的機(jī)械外力所致，通過加強(qiáng)施工作業(yè)環(huán)節(jié)的管理措施加以控制和解決。 

　　造成3PE防腐層剝離的可能原因: 

　 防腐層涂敷施工質(zhì)量，包括表面處理質(zhì)量和涂敷溫度的控制等，如鋼管表面灰塵和表面浮銹等雜質(zhì)的殘留；
　 原材料的質(zhì)量問題；
　 運(yùn)行溫度的作用，加速了水和氧氣擴(kuò)散通過聚乙烯層，破壞了底層FBE的粘結(jié)性；
　 涂敷過程中的受熱歷程可能產(chǎn)生的防腐層內(nèi)應(yīng)力的影響。 
　 陰極保護(hù)電位的作用：由于陰極保護(hù)電位過負(fù)，產(chǎn)生陰極析氫并累積而破壞防腐層與鋼管的粘結(jié)力。但是，陰極剝離產(chǎn)生的條件是在陰極保護(hù)的條件下，防腐層有漏點(diǎn)，且鋼管表面有水等腐蝕介質(zhì)存在。當(dāng)防腐層完好，沒有缺陷，介質(zhì)不能到達(dá)金屬表面時(shí)，不會(huì)引起陰極剝離。 

　　天然氣管道總的發(fā)展趨勢是提高鋼管的強(qiáng)度水平，最大限度降低管道建設(shè)成本和輸送成本。高鋼級(jí)、大管徑已經(jīng)成為管線鋼管發(fā)展的總趨勢，工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍將X80列為21世紀(jì)天然氣輸送管線的首選鋼級(jí)。我國的西氣東輸二線管道工程采用X80鋼管，是國內(nèi)外X80鋼管使用量最大的長輸管線。

　　常規(guī)的3PE防腐層涂敷前，使用中頻感應(yīng)加熱，使鋼管表面溫度達(dá)到200～250℃，再涂敷3PE防腐層。對于X80直縫鋼管，高于200℃的3PE防腐層涂敷溫度對鋼管的力學(xué)性能有一定的影響，主要是導(dǎo)致鋼管產(chǎn)生應(yīng)變實(shí)效，在宏觀上表現(xiàn)為應(yīng)力的增加，同時(shí)還對高強(qiáng)度鋼的沖擊功、韌性、延性有不良的影響。 

　　為確保3PE防腐層在X80等高強(qiáng)度鋼管道上的應(yīng)用，研究采用了聚乙烯防腐層的低溫涂敷技術(shù)。 3PE防腐層低溫涂敷技術(shù)的重點(diǎn)是改進(jìn)環(huán)氧粉末的涂敷性能，要求環(huán)氧粉末能夠在200℃以下的鋼管預(yù)熱溫度下實(shí)現(xiàn)有效的膠化和固化，達(dá)到常規(guī)環(huán)氧粉末的涂層性能指標(biāo)，目前國內(nèi)已有能夠滿足低溫涂敷（180～200℃）要求的環(huán)氧粉末產(chǎn)品。 

　　研究發(fā)現(xiàn)，在低溫涂敷技術(shù)中無須改變膠粘劑和聚乙烯的擠出纏繞溫度。 

　　更多內(nèi)容，參見資料下載頻：道管道外防腐涂層技術(shù)研究與應(yīng)用進(jìn)展