長距離輸水管道新型防腐涂層體系開發

　　文/李樂團，薛國玉·濰坊東方鋼管有限公司

　　本文介紹了回前國內外長距離輸水管線防腐體系的開發，從不同的防腐形式及應用環境、生產效率、防腐效果進行了對比。

　　目前，我國正處于管道建設的高峰期，煤礦深挖輸水工程、城市供水供熱管道等等，這些都需要安全、平穩和長期的運行。而這些管道工程的共同特點就是：輸送距離長，管道口徑大，輸送的流質具有腐蝕性，使用環境比較惡劣等等。因此，這些工程的實施，管道防腐就成了一個重要而又棘手的技術難題，研究和開發大口徑管道新型防腐體系也就成了管道行業提高防腐水平和管道質量的迫切需求。
 

管道防腐現狀

　　管逍防腐發展歷程

　　我國使用最多、時間最長的是瀝青防腐涂層，之后是煤焦油瓷漆、環氧瀝青涂層，再后來發展到聚乙烯包覆涂層。聚乙烯涂層的出現推動了粉末涂料的迅猛發展，隨后環氧粉末涂層以其優異的附著性和防腐性開始應用于管道防腐。但由于環氧價格較高，當時只在特殊地段應用，長距離輸送方面未得到大量推廣。20世紀末，纏繞結構的聚乙烯涂層開始出現，但由于工藝的復雜性和生產成本的制約，也未得到大范圍推廣。工藝及成本等多方面的原因，使得聚乙烯包覆涂層在管道防腐方面一度占據統治地位。

　　各種防腐方式的優缺點

　　目前各種防腐方式的涂層都有應用，而它們之間的優缺點也是顯而易見的。

　　（1）石油瀝青涂層：防腐性能較好，但是涂層是在流動狀態下涂敷的，因而涂層質量不好保證，且老化快，耐久性差，耐微生物腐蝕性能差，容易被植物根穿破，吊裝運輸也容易碰傷。

　　（2）煤焦油瓷漆：瀝青類涂料，防腐性較好，但在低溫環境中易脆化，有出現裂紋的可能，在工藝過程中產生的煙霧和蒸汽含有毒成分，還存在陰極保護電流屏蔽現象，影響陰極保護效果。

　　（3）環氧煤瀝青：涂層防腐性能比較好，價格也適中，但是涂層固化時間長，給施工帶來極大的不便，此涂層很難避免針孔，低溫條件下容易開裂，抗紫外線性能差，材料中含有毒成分。

　　（4）環氧粉末涂層：涂層的致密結構決定了其具有強防腐性，環氧分子的極性結構決定了其具有強附著性，因此防腐效果良好。只是涂層薄而脆，在吊裝、運輸、堆放過程中機械碰傷的可能性很大，且環氧結構抗紫外線能力很差，不適合管道外壁、外表面涂裝。

　　（5）聚乙烯涂層：具有韌性好、抗彎折、耐沖擊、陰極保護電流低、耐酸耐堿污染小、適用溫度范圍寬、適當改性具有耐候性、涂裝工藝簡單等優點，是國內乃至國外當前使用最廣的管道防腐方式。但該涂層致密度較低，會緩慢滲水；聚乙烯分子具有非極性結構，決定了它與鋼鐵的附著性相對較差。在長期使用中有脫落的風險，因此該防腐方式在普通管道上的應用遠遠超過了在輸送管道上的應用。

　　（6）復合防腐體系：近年來針對大口徑管道開發的一種防腐方式，主要是指一些多層復合涂層結構，例如3PE結構，以環氧涂層作為底層，利用其較強的結合力、防腐性；中間為膠粘劑層，作為與面層的粘結媒介；面層為聚乙烯層，利用其較強的韌性、抗沖擊性、抗彎折性和相對較好的耐候性。適合在大口徑管道上應用。但目前這種技術只能實現外壁防護，用于油、氣的輸送；或進行內壁噴涂環氧粉末涂層，用于輸水管道；對于有些外壁有重防腐要求的輸水的管道，內壁噴涂液體環氧涂料的方式的涂層太薄且有空隙，很容易腐蝕脫落，不能長久使用。因此，針對大口徑長距離輸水用管道的防腐，新型防腐體系的技術呼之欲出。

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