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管線的防腐技術--涂層

2021-03-10 15:11:17 作者：天樞子來源：化工設備人分享至：

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涂層對管線進行保護的原理是阻斷管線金屬基體與周圍腐蝕介質的直接接觸。

這要求涂層本身要有一定的機械強度、化學穩定性和致密性（耐腐蝕介質滲透的能力），并且與金屬基體要有較好的結合力。

除了滿足上述基本要求，有的涂層還要根據不同的應用滿足特定的要求，例如裝飾性、環境友好性、導電性、耐高溫性、含有陽極型金屬組分等。

防腐蝕涂層對長輸管線的均勻腐蝕有顯著效果，可以很大程度降低均勻腐蝕的速率。但涂層防腐有時也有一定風險，例如在一定的環境介質中涂層的破損處有可能成為相對于周圍管線基體的陽極點，出現大陰極小陽極的情況而加速該點孔蝕的發展。有時這種情況通過外加陰極保護的方法進行彌補。

管道涂層的分類有多種方法，按照涂層材料的不同狀態和涂覆工藝可以大致將其歸為三大類：液態涂層、熔結環氧類涂層和聚烯烴類防腐層。

液態涂層

是再施工時呈液體形態涂層的統稱，這類涂層成本較低，在施工時由于具有較好的流動性而使得操作十分簡便。液態涂層包括加熱熔融型如瀝青類涂層、雙組分型如環氧類涂層和溶劑稀釋型如無機漆等。

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瀝青類涂層

是應用實踐最長的涂層之一，該類涂層價格低廉，對基體前處理的要求不高，施工簡便，固化速度較快。尤其在傳統瀝青基涂層基礎上改進的煤焦油瓷漆曾在我國上世紀九十年代大量生產應用。但這類防腐蝕涂層普遍具有高溫易軟化、低溫易脆化、強度較低、施工時有一定毒性、涂層厚度大等缺點而限制了它的應用。

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雙組分涂層

主要包括成膜物質和固化劑。這類涂層強度高，與基體的結合性能好，耐腐蝕性介質性能優越。但其脆性較高，固化速度較慢。無機涂料可以根據實際需要使用對應的溶劑調和涂料的黏度和單層厚度，改變干膜中某些組分的含量，獲得相對精確的干膜厚度和優良的表現質量，還可以添加陽極性金屬，如鋅粉或鋁粉，對鋼鐵基體起到犧牲陽極保護的作用。此類涂層多用作底漆。

熔結環氧涂層

是再高溫下將環氧粉末再金屬表面熔融而形成的保護層。這類涂層本身具有較高的強度，并且與鋼鐵表面也有較強的結合力。進行涂裝施工時不會直接產生有毒物質，生產效率較高，防腐效果較好。而且這種涂層與陰極保護系統的兼容性較好，幾乎不會對保護電流產生屏蔽。這類涂層的缺點是對涂裝前處理的要求較高，而且需要對涂裝管道進行預熱。從上世紀八十年代開始，熔結環氧涂層取代了瀝青類涂層的主導地位，目前仍被廣泛應用。

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聚烯烴類涂層

利用高分子材料化學性能穩定，耐腐蝕能力強的特點。常用的聚烯烴層為價格相對低廉的聚乙烯和聚丙烯。目前應用最廣泛的聚烯烴類涂層為3PE涂層，該圖層為三層結構，優化組合了熔結環氧粉末涂層與基體較強的結合力和聚乙烯涂層對腐蝕介質較強的耐滲透型。3PE涂層的底層為熔結環氧防腐曾，中間為黏結曾，頂層為聚乙烯曾，在使用溫度較高的場合也可以使用聚丙烯來替換聚乙烯面層，這類涂層是目前防腐蝕效果最為理想的涂層之一。雖然此類涂層施工工藝復雜，對施工設備要求較高，但在長輸管線中由于其近乎完美的防腐效果而被廣泛應用，其應用范圍不斷擴展。