外涂层防腐技术正式样本

文件编号：TP-AR-L5164

In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives.

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外涂层防腐技术正式样

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外涂层防腐技术正式样本

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管道的安全性是一个非常重要的问题，而腐蚀往

往是造成事故的主要原因之一。对于天然气埋地管道

的外腐蚀，通常是采用在管道外壁涂防腐层来进行防

护。

天然气管道外防腐蚀层材料通常要求要有良好的

电绝缘性、一定的耐阴极剥离强度的能力、足够的机

械强度、良好的稳定性、破损后易于修补、抗微生物

性能好等性能。据美国1993年统计，各种防腐层按

面积计算所占的比例为：熔结环氧粉末为29.12%，

挤塑聚乙烯为39.27%，煤焦油瓷漆为15.94%，沥青

瓷漆为0.37%，煤焦油环氧为0.8%。下面将对这些外

防腐涂层工艺做一个简单的介绍。

(1) 石油沥青

用石油沥青作钢质管道的外防腐涂层，曾经在我国占据垄断地位。石油沥青的防腐性能较好，材料来源充足，施工技术成熟。主要缺点是：石油沥青低温时硬易脆，随着温度的升高硬度急剧下降；压痕硬度低，受到压力后极易产生冷流现象；机械强度低，吊装、运输、施工各环节稍有不慎极易损伤；随着输送介质温度的升高，老化速度明显加快；抗植物根穿透能力差；不耐微生物腐蚀；熬制过程中对环境有一定的污染。因此目前用量呈大幅下降趋势。

(2) 煤焦油瓷漆

煤焦油瓷漆是由高温煤焦油分馏得到的重质馏分和煤沥青，添加煤粉和填料(比如滑石粉)加热熬制而成。

煤焦油沥青是西方传统的外防腐涂层材料，早期为纯煤焦油沥青，加强物黄麻织品，为提高防腐涂层的热稳定性和机械性能，改进为煤焦油瓷漆。它具有优异的防腐性能、耐植物根穿性能、耐细菌腐蚀性能；但与石油沥青一样，低温时硬易脆，随着温度的升高硬度迅速下降，压痕硬度低、机械强度差，对操作人员和环境具有一定的毒副作用

(3) 聚烯烃胶黏带

早期聚烯烃黏胶带的致命弱点是对未作极化处理的背材黏结力低，基于使用过程中出现的问题，20世纪90年代发展起来一批自黏性胶黏带、双面胶黏带等改进型产品，解决了背材的黏结性问题，但聚烯烃胶黏带的致命弱点是耐土壤应力差。温度较高时发软、抗冲击耐划伤性能差等缺陷没有得到根本的改善，所以20世纪80年代中期起，聚烯烃胶黏带就很

少在长距离、中口径以上的管道防腐中使用；由于聚烯烃胶黏带施工方便，目前广泛用于涂层管道翻修、埋地三通、弯头等短、小管道的外防腐。

(4) 熔结环氧粉末(FBE)

单层FBE阴极剥离半径小、抗土壤应力好、原材料耗量小、成本相对便宜；但涂层薄易脆，水气渗透率高，与挤压聚烯烃涂层相比，机械强度低，运输、施工过程中极易产生贯穿性损伤。为提高FBE涂层的耐水性和耐磨性，美国OBRIEN公司于1992年推出了双层熔结环氧粉末涂层，内层还是原有的粉末环氧，外层添加了约15%聚烯烃的粉末环氧。根据对西气东输和陕京二线工程热煨弯管防腐涂层抗冲击的实测值(材料为美国3M公司生产的环氧粉末)，双层FBE的抗冲击性能较单层FBE提高了50%以上。聚烯烃涂层是指采用挤压法和熔结法生产的聚乙烯涂层以及

挤压法生产的聚丙烯涂层。聚乙烯和聚丙烯都是非极性材料，挤压法生产的聚烯涂层都有一层黏结剂，熔结法生产的聚乙烯涂层是在聚乙烯粉末中添加了极化剂，否则与金属材料不黏。聚乙烯防腐层按照德国、法国和中国的标准最高使用温度为70℃，70～100℃输送温度的管道采用聚丙烯防腐涂层。但聚丙烯的低温性能远不及聚乙烯好，根据这一特性，输送温度不超过70℃的情况下，尽可能采用聚乙烯而不用聚丙烯。

两层结构的聚乙烯涂层具有抗冲击强度高、水气渗透率低、耐细菌腐蚀、几乎无针孔等优异性能，但是采用热熔胶等软质黏结剂的两层聚乙烯防腐管，埋地之前，随环境温度的变化，会出现聚乙烯涂层伸长或收缩的缺陷，且可能产生涂层脱落的弊病。20世纪80年代，德国曼内斯曼研究所和巴斯夫化学工业

公司合作研究出了著名的MAPEC结构。这种结构主要是将熔结环氧粉末和两层聚乙烯结合起来的三层结构。MAPEC结构既充分利用了环氧树脂对钢材表面的高黏结力，又充分发挥了外层聚烯烃的机械强度高、水气渗透率低等优点，形成了一个比较完善的涂层结构，该涂层目前为欧洲首选涂层。20世纪90年代我国引进了MAPEC结构，名称定义为挤压聚乙烯三层结构防腐层，目前是我国石油领域新建长输管道首选涂层。

(6) 环氧煤沥青

无溶剂环氧煤沥青，国外主要用于埋地钢质阀门、管线以及不便于再涂敷作业线上防腐的管道外涂层。主要优点是涂敷方便，土层耐土壤应力和抗阴极剥离性能好；主要缺点是工效太低，固化时间太长，近年逐渐被无溶剂聚氨酯涂层替代。

(7) 外防腐涂层补口

一根根涂敷好的防腐管在现场要焊接起来，因此存在着环焊缝补口的问题。按照美国防腐蚀工程师协会规范《埋地或水下金属管线系统的外部腐蚀控制》(NACE RP0169)的规定：“焊口、管接头和相配物必须采用与原有涂层相容的材料予以涂敷。”

北美地区FBE防腐层补口采用现场喷涂FBE或采用液体无溶剂环氧树脂补口，也有采用辐射交联聚乙烯热收缩带补口的实例。

挤压聚乙烯防腐层补口在国外主要有两种形式：一种是采用对聚乙烯有很好黏结力的聚乙烯胶黏带，另一种采用的是辐射交联聚乙烯热收缩。聚乙烯胶带施工可操作性很好，操作简单、容易保证施工质量，不足是聚乙烯胶黏带的机械性能较差，防腐层的耐土壤应力差，若胶带的质量差，还可能出现搭接部位进