科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC 粉末涂料、涂塑护栏网 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北省廊坊市阿尔卡迪亚帝景园 7-6-102 电话：13903168421 传真：0316- 5900959 河北黄骅市经济技术开发区 七 号路 电话： 0317-5331690 传真： 0317-5235822 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 三层 PE 管道防腐补口方式的讨论 三层 PE 管道防腐补口方式的讨论 冯洪臣 1. 概述 随着管道事业的蓬勃发展，管道防腐材料也不断更新，由过去的沥青剥离布到现在 3 层 PE，技术 越来越复杂，材料也越来越高级。尽管从理论上讲，3 层 PE 防腐层应该具有更好的防腐性能，但 由于补口存在的问题， 腐蚀还是不断发生。 本文比较了收缩带现场补口及液态环氧现场补口方式， 分析了各自的优缺点，提出了用液态环氧替代热收缩带（套）补口的观点。 2. 收缩带防腐补口材料性能指标要求 No. 性能 检测条件 单位 要求 检测方法 1 拉伸强度 23C MPa 18.5 min.ASTM D 638 2 极限伸长率 23C % 600 min. ASTM D 638 3 抗电介质性 1000 V KV 30 min. ASTM D 149 4 体电阻率 23C Ohm-cm1015 min.ASTM D 257 5 吸水性 23C 24 hrs% by wt0.05 max.ASTM D 570 3. 收缩带补口程序 1) 管口清理 将焊口及两侧防腐层上，收缩套（带）包裹范围内的油污、泥土等清理干净 焊缝及其附近的毛刺、焊渣、焊瘤、飞溅物应打磨干净。 管子端部防腐层有翘边、开裂等缺陷时，应进行修理。 2) 管口表面处理 管口使用喷砂设备进行清理， 在喷砂的过程中，管表面的温度应该在露点温度以上。 喷砂除锈后表面至少应该达到 Sa 2等级，猫纹深度 50-70 微米， 3) 底漆的涂敷 涂敷底漆前，应该对裸露的金属表面进行预热。并保证管口整个圆周的均匀加热。 科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC 粉末涂料、FBE 粉末涂料 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北省廊坊市阿尔卡迪亚帝景园 7-6-102 电话：13903168421 传真：0316- 5900959 河北省黄骅市经济技术开区 七 号路 电话： 0317-5331690； 传真： 0317-5235822 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 2完成预热后，管口表面湿膜厚度应达到 100 微米厚度。 4) 热收缩套的安装 在完成涂刷底漆后，用收缩套完全包裹住管口。搭接位于管道一侧 10 或 2 点的位置，朝下安装，最少搭接 50 mm。 使用烤把进行加热收缩，应该从收缩套的中心开始收缩，沿管的圆周进行加热，直到完成愈合，同样加热和收缩另一边。 当粘结剂开始沿圆周从收缩套的边缘溢出，收缩完成，表示收缩适当。加热收缩应该均匀。安装完的收缩套不能扰动，直到粘结剂凝固为止。 5) 外观检查 补口处应光滑平整、无皱折、鼓泡、钢管防腐层与热收缩套贴合紧密，不留空隙。 热收缩套环向缝均有粘胶充满并溢出。热收缩套表面不应有烧焦、碳化现象。 收缩后热收缩套和管体防腐涂层最少有 50mm 的搭接部分。 6) 剥离强度： 温度 单位 剥离强度 参照标准 23C N/mm 3.5 min. 与管道表面60C N/mm 0.5 min. 23C N/mm 3.5 min. 与管体防腐 层 60C N/mm 0.5 min. DIN EN 12068, 附录C 4. 收缩带补口方式优缺点分析 收缩带补口方式简便易行，具有一定的机械强度，能够抵抗下沟过程中的磕碰及刮伤。但也存在 明显的缺陷，具体来讲： 1) 收缩带安装质量受人为操作影响大，每一个环节都必须严格控制质量，一个环节的薄弱将导致补口质量不合格。 2) 收缩带与管体防腐层粘结能力差，受日照或土壤应力作用，容易起皱、开裂。 3) 焊缝处很难做到无气泡、无空鼓，如果水分进入收缩带下面，水分会沿焊缝进入内部。由于收缩带的绝缘作用，阴极保护电流无法到达腐蚀表面，不能阻止腐蚀。 科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC 粉末涂料、FBE 粉末涂料 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北省廊坊市阿尔卡迪亚帝景园 7-6-102 电话：13903168421 传真：0316- 5900959 河北省黄骅市经济技术开区 七 号路 电话： 0317-5331690； 传真： 0317-5235822 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 34) 国内外管道都发生过管道投产几年内，补口处就发生严重腐蚀的案例。 5. 液态环氧补口方法 环氧粉末防腐层的应用早于 3 层 PE 防腐层，实际上，3 层 PE 防腐层是在环氧粉末防腐层的基础 上，为了弥补粉末防腐层机械强度差而发展起来的。环氧粉末防腐层多采用液态环氧进行现场补 口。 将液态环氧用于 3 层 PE 管道的补口在北美地区早已开始， 在我国则是刚刚起步， 到目前为止， 只有深圳 BP 的大鹏公司在部分液化天气管道上进行了应用。 6. 液态环氧材料性能要求 产品技术参数 混合后的材料 25 比重 1.41 g/ml 粘度 糊状粘稠液体 颜色 同树脂组份 质量混合比例 100：22 凝胶化时间 200 克 25 28 min (ASTM D 1640) 表干时间 25 1h (ASTM D 1640) 实干时间 25 3h (ASTM D 1640) 建议最低厚度 不低于 0.7 mm 膜硬度（Shore D） 755 冲击强度(参照 CSA/Z245.20-M98) -30 7 焦尔（1016 钢管上） 附着力（水煮 72 小时） 1 级 阴极剥离(SY/T0315-2005) 65，48h 4.0mm 阴极剥离(SY/T0315-2005) 75，30d 9.0mm 一次成膜厚度 1.5 毫米 耐水性（28d65）ASTM D870-2002 涂层无变化 耐盐雾实验 4000h 耐磨性（L/m） （SY/T0315-2005） 3 粘结强度（ASTM D4541-2） 14MPa（与基材） 弯曲性能(SY/T0315-2005) 25 3o无裂纹 适应温度 从-30到 80 闪点 200 稀盐酸（ph 2.53.0） 50%氢氧化钠 3%NaCl 水溶液（PH=2.5） 10% NaCl 水溶液 耐化学性 （90 天 室温） 海水 涂层无明显变化 汽油 耐有机溶剂性 （90 天室温） 柴油 涂层无明显变化 7. 液态环氧补口程序 1) 表面处理：被涂覆体表面经喷沙处理后，达到 SSPC SP10、NACE 2 或 Sa2.5 的要求。锚纹深科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC 粉末涂料、FBE 粉末涂料 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北省廊坊市阿尔卡迪亚帝景园 7-6-102 电话：13903168421 传真：0316- 5900959 河北省黄骅市经济技术开区 七 号路 电话： 0317-5331690； 传真： 0317-5235822 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 4度 ：50-100 微米 2) 施工工具及施工条件：使用双组分无气喷涂机（喷涂级）或硬质鬃毛刷（刷涂级） 。 3) 施工环境温度：当环境温度低于 10或环境温度不在露点温度 3以上时，需将被涂覆体加热，但温度必须保持在 60以下。当环境相对湿度高于 80%时，停止施工。 4) 建议施工厚度：考虑到产品的防腐性能以及弯管防腐的重要性, 根据管道的直径大小不同，建议该产品的涂层厚度为 0.7-1mm。 5) 干燥时间：通风状况、温度、湿度、涂膜厚度及金属表面温度等因素均对干燥时间有一定影响，下列数据是建立在典型膜厚的基础上： 底材温度 10 2540 表干 4.0h 1.0h0.6h 实干 6.0h 3.0h1.0h 8. 液态环氧补口优缺点分析 1) 常温固化，并且固化速度快（1 小时表干，3 小时实干，可有效提高施工效率） ； 2) 同基材具有优异的粘接强度，采用 ASTM D 4541-2 的测试结果14MPa） ； 3) 优异的韧性和抗冲击强度； 4) 良好的耐溶剂和耐化学介质性能； 5) 一次刷涂或喷涂可达到 1mm 膜厚度，可以一次性达到设计膜厚度（可有效避免因多道涂装施工而导致的涂层分层问题，同时也大大提高了施工效率） ； 6) 施工过程中无任何挥发成分挥发，施工安全； 7) 成膜质量高，由于无任何挥发成分挥发，涂层极少产生针孔，涂层密实，屏蔽性高。 8) 液态环氧补口最大的优点是不会产生阴极屏蔽，即便在施工过程中，由于磕碰会造成补口涂层的破损，由于其和阴极保护的相容性，不会在破损点发生腐蚀。 9. 如何解决液态环氧与工厂 3 层 PE 的粘结问题 实践证明，液态环氧和 PE 之间没有化学粘结，只有机械粘结，因此，人们对其粘结力存在疑问。该问题可以通过改变工厂环氧底漆留头方式来解决： 科 普 防 腐 CorrStop 网状阳极、阴极保护、腐蚀检测、PVC 粉末涂料、FBE 粉末涂料 黄骅市瑞晨防腐材料有限公司 河北省廊坊市阿尔卡迪亚帝景园 7-6-102 电话：13903168421 传真：0316- 5900959 河北省黄骅市经济技术开区 七 号路 电话： 0317-5331690； 传真： 0317-5235822 Home page: www.CorrStop.Com e-mail: Corrtech126.Com 51) 首先，增加 3 层 PE 防腐层环氧底漆的厚度，使之达到 200 微米以上， 2) 其次，在防腐层端部留出 2-3cm 的环氧底漆，该部分底漆上面没有 PE 层， 3) 最后，在管口喷砂除锈时，采用适当的保护措施，保留该部分环氧底漆， 4) 将液态环氧涂刷在该部分环氧底漆上（该部分环氧底漆用砂纸打毛） ，这样，由于液态环氧是和环氧粉末直接粘结，提高了粘结强度。 10. 结论 1) 建议采用液态环氧补口替代目前通用的收缩带补口方式，这样不仅减轻了工人的劳动强度，同时提高了补口质量，节约补口成本，保证了防腐补口的长期防腐性能。 2) 采用收缩带补口的西气东输管道工程，苏丹的油田到港口的管道工程都在运营几年后就发生了腐蚀，这些经验都证明，收缩带补口难以保证补口质量，应尽早选用安全高效的补口方式, 消除未来管道工程的腐蚀隐患。 2007 年 12 月 25 日于印度