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滄州盛邦管道集團有限公司
主營產(chǎn)品： 鋼套鋼保溫管，鋼套鋼直埋保溫管，聚氨酯保溫管，預(yù)制直埋保溫管 |
公司信息
鋼套鋼直埋保溫鋼管外護管及防腐層的研究與探討
2019-1-9 閱讀(542)
鋼套鋼直埋保溫鋼管防腐層的研究與探討
鋼質(zhì)外護管，由于采用傳統(tǒng)金屬焊接工藝，只要認真重視，管道質(zhì)量是可以保證的，特別是外護管焊接采用超聲波檢查或氣密性試驗，能夠保證管道接口的密閉性。目前顯現(xiàn)出重要的問題是鋼管的防腐。對外護管的壁厚將同塑管和玻璃鋼外護管一并討論。
1 、技術(shù)進步 —— 防腐等級水平的提高
隨著科技進步，金屬材料的防腐愈來愈得到重視和加強。現(xiàn)已研究開發(fā)出多種有效的防腐蝕結(jié)構(gòu)和新的防腐蝕材料，減少埋地管道的腐蝕，保證正常使用壽命達 15 年或更多（國外都在 20~40 年以上），是管道設(shè)計基本要求。
直埋管道敷設(shè)現(xiàn)多采?。?br />（ 1 ）加耐腐蝕覆蓋層，以保證埋地管道的抗腐蝕性；
（ 2 ）整體或局部設(shè)計陰極保護，與管道外加覆蓋層相結(jié)合使用；
（ 3 ）改變腐蝕環(huán)境，更換土壤或加緩蝕劑，調(diào)節(jié) PH 值；
（ 4 ）利用耐腐蝕的非金屬材料，替代金屬鋼管，復(fù)合有機高分子材料纖維增強玻璃鋼外護管即是一種，單一或復(fù)合聚乙烯管道是另一類型。
國外采用陰極保護技術(shù)已應(yīng)用多年， 90 年代德國已敷設(shè) 17000km 、法國 20000km 、前蘇聯(lián) 60000km 、美國 640000km[6] 。我國長距離輸送（氣）管道已于 1968 年采用陰極保護技術(shù)， 1989 年北京市還專門召開了 “ 城市管道陰極保護 ” 學術(shù)研討會 [7] ，近年直埋蒸汽管道在上海、寧波、大連等地均也采取金屬管道覆蓋防腐層與陰極保護相結(jié)合應(yīng)用技術(shù)。
2 、管道外部覆蓋層 —— 防腐層
金屬管道表面覆蓋層可起到裝飾、耐磨、隔熱、密封、防水防腐等作用，對埋地蒸汽管道主要是防蝕、防水、密封性。
覆蓋層使管道電化學腐蝕的電池回路電阻加大或使管道表面金屬鈍化，或隔離外部腐蝕介質(zhì)，從而減緩金屬管道腐蝕速率。
外護管內(nèi)壁多采用富鋅二度或防銹漆涂二遍處理，以減緩水汽下的氧化腐蝕。外覆蓋層（防腐層）大體可分兩類，對于金屬鍍層類，蒸汽直埋管多不采用.
本文重點探討有機涂層方法。
對蒸汽直埋管道，要求（防腐）覆蓋層，耐受一定溫度，與外護鋼管結(jié)合力強，覆膜完整無針孔，有耐熱或冷卻或受力狀態(tài)（沖擊、彎曲、土壤應(yīng)力）變化的能力，以及電絕緣性能，防水性能。即管道防腐層具有：良好的粘結(jié)性，電絕緣性，防水及化學穩(wěn)定性，足夠的機械強度和韌性，耐溫耐熱和抗冷脆性，抗微生物腐蝕性，耐陰極剝離性。
十幾年來，特別近些年直埋式蒸汽保溫管工程實施，暴露出防腐層許多因性能不保證，厚度不夠或設(shè)計不合理，安裝、施工及運行中破壞。防腐層使用僅幾年，就有的被迫更換或維修。如環(huán)氧煤瀝青，因受陽光照射，漆料中含有的蒽、萘受熱分解升華，針孔劇增；加之固化不好，強度低，機械性破損加大，某些防腐層吸（透）水性高，而過早的與金屬管剝離，防腐性失效。有的設(shè)計外壁使用溫度過高達 97℃ ，迫使用國內(nèi)一些環(huán)氧煤瀝青涂料性能早失效而破壞 。
鋼套鋼直埋保溫鋼管防腐層的研究與探討
3 、新近發(fā)展的高性能防腐層（材料）
自 60 年代，美國研究開發(fā)了環(huán)氧樹脂 [9] ，德國推出聚乙烯塑料應(yīng)用到管道防腐工程上 [10] ，有熔結(jié)型粉末涂料（熱固性或熱塑性）和溶劑性涂料?，F(xiàn)直埋式預(yù)制蒸汽保溫管，采用環(huán)氧粉末熱噴涂逐漸增多。近年又從國外引進高膜厚 PU 防腐層（雙組分無溶劑型聚氨基甲酯焦油或聚脲涂料）。
（ 1 ）熔結(jié)環(huán)氧粉末（ FBE ）由于粘結(jié)力強，機械性能好，優(yōu)異的抗耐腐蝕性能，特別是可在 -60~100℃ 大溫差范圍應(yīng)用，耐土壤應(yīng)力和陰極剝離性表現(xiàn)更好。
（ 2 ）擠出 PE/PP （包覆型）或 PE 聚乙烯帶（纏繞型）由于絕緣電阻高，抗雜散電流干擾力強，以及突出的機械性能、耐沖擊（物理損傷）能力高而在歐洲廣泛應(yīng)用。
（ 3 ） 80 年代歐洲先研制和推出三層 PE 復(fù)合結(jié)構(gòu)，發(fā)展了 FBE 及 PE 的優(yōu)點，使防腐層更加完善和耐用。層保證粘結(jié)性及電絕緣性，第二層特殊防水層，第三層為保證機械性能的保護層。
對適應(yīng)各復(fù)雜地域、嚴重土壤腐蝕苛刻環(huán)境表面非凡。絕緣阻值*達 1010Ω·m2 ，而陰極保護電流，只有數(shù) μA/m2 ，對長距離的管道，能大幅度降低安裝和維修費用。
（ 4 ） 90 年代德國 VIAG Aktiengeselschaf 集團 TIB 公司研制生產(chǎn)了 Protegol UT32-10 高膜厚 PU 腐材料 [11] ，其硬度高，耐腐性佳，耐沖擊性為環(huán)氧粉末 10 倍以上，陰極保護電流更小，耐熱老化性突出（ 100℃ 2400h 以上），單一層結(jié)構(gòu)，一次施工成型方便，而不留氣泡，對異形管件，補口尤為適用。表 2 列出各種防腐層性能
