管道防腐涂层新发展
管道防腐涂层新发展
Ａｂｓｒ ｃ ： ｉ ｒｉ ｌ ａ ｅ ｉｗｅ ｈ ｒ ｓ ｎｔ ｔ ｔ ｓｏ ｏ ｒ ｓｏ ｏ ｅ ｌ ｅ ｃ ａｎ ｓｆｒｐ ｐ ｌ ｅ，ａ ｄ ｆ — ｔ ａ ｔ Ｔｈ ｓａ ｔｃｅ ｈ ｓｒ ｖｅ ｄ ｔ ｅ ｐ ｅ ｅ ａ ｕ ｆｃ ｒｏ ｉｎ ｐｒ ｔｃ ｉ ｏ ｉｇ ｏ ｉ ｅ ｉ ｓ ｖ ｎ ｎ ｏ ｃ ｓ ｄ ｏ ｅ ｅ ｅｏ ｕ ｅ ｎ ｎ ｗ ｄ ｖ ｌｐｍｅ ｔｏ ｏ ｏ ｉｎ ｐｒ ｔｃ ｉｅ ｃ ａｉ ｇ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｆ ｒｐｉｅ ｉ ｅ ｎ ｆｃ ｒ ｓｏ ｏｅ ｔ ｏ ｔｎ ｓａ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｐ ｌｎ ．Ｔｈ ｏ ｐ ｃ ｆＣ ｒＯ ｖ ｏ ｅｐｒｓ ｅ ｔ Ｏ － ｏ ｓｏ ｏｅ ｔ ｅ ｃ ａ ｉｇ ｒｐｉ ｌｎ ｓ ｆｒ ｃ ｓｅ ． ｉｎ ｐｒ ｔｃｉ ｏ ｔ ｓ ｆ ｐｅｉ ｅ ｉ ｏ ｅ ａ ｔ ｄ ｖ ｎ ｏ Ｋｅ Ｗ ｏ ｄ ｐ ｐ ｌ ｅ； ｏ ｏ ｉｎ； ｎｔ —ｃ ｒｏ ｉｎ ｃ ａｉ ｇ； ｒ ｓ ｎ ｔｔ ｓ； ｖ ｌ ｐｎｇ ｐ ｏ ｐ ｃ ） ｒ ｓ： ｉ ｅｉ ｃ ｒ ｓｏ ａ ｉ ｏ ｓｏ ｏ ｔ ｎ ｎ ｐ ｅ ｅ ｔｓａ ｕ ｄｅ ｅｏ ｉ ｒ ｓ ｅ ｔ
防 腐 层 材 料 主 要 为 熔 结 环 氧 粉 末 、 层 聚 乙 烯 和 少 量 的 煤 焦 二
油瓷漆 ； 油 内部主要集输 管道多采用熔 结环 氧粉末 、 三层 聚
乙烯 ， 主要 管道仍采用 石油 沥青 ； 市供 水 、 非 城 供气 管 道多采
用环 氧煤沥青和胶带。ｌ８ 一 ｌ９ ９ ５ ９ ９年我 国管道外 防腐 层材料 用量 统ｉ‘按管道长度 ） －（ ！ 见表 ｌ。。 在 国外 ， 目前在防 腐涂层 的选 用 Ｌ有着 两种 明 显不 同的
我国石油管道防腐技术取得新突破
研究与探索摘要：管道运输的历史距今已有140多年，与管道建设相关联的施工工具、防腐技术等等在这一百多年中也发生很大改变。
在我国，虽然种种困难和问题还存在于管道防腐蚀方面，但通过新技术和新材料的发明和采用，我国的管道技术方面也得到了很大的发展空间，技术也日益完善，并且已经形成一套与国情相吻合的管道防腐体系。
在近几年，我国的石油管道防腐技术取得了新的突破，并且我们相信在不久将来，我国管道建设及防腐技术也必然会取得更高的成就。
关键词：石油管道；防腐技术；新突破；新发展1 我国石油管道防腐技术取得新突破及其应用在20世纪80年代，欧洲选择了3PE防腐层技术。
在近几年内，我国引进此防腐层自主运用此项技术。
在辞基础之上，辐射交联聚乙烯热收缩套也得到国内广泛的认可与应用，并作为与3PE防腐层配套的补强材料，使得成为防腐技术的又一新材料。
我国“第九届中国专利新技术新产品博览会”上，双金属复合防腐管道技术摘得桂冠，此项技术用于管道防腐可大大增长管道寿命。
双金属复合防腐管道技术将带来我国管道技术上的革命，前景广阔且市场推广价值高。
在轮南至吐鲁番管道工程中，液态聚氨酯被我国首次运用作为补口技术，施工中采用全自动机械喷涂，比传统的手工烘烤热收缩套技术作业速度更快，更易于检测，而且可以更大限度的消除人为因素的影响。
从2009年开始，管道研究院和中油防腐公司相继进行了“热收缩带补口施工装备及配套技术研究”和“聚乙烯热缩防腐制品及配套材料研制”课题的研究。
相关行业内的专业人员表示，此次开发的干膜安装产品技术性能满足GB/T23257及西二线东段技术要求，应用于管道防腐补口；黏弹体防腐技术在西二线东段27座站场48座阀室使用，取得了非常不错的效果。
据我国一些地方性新区有关部门的透露， 2011年，这些地方性集中的、陆续的推出了一些重大的项目。
在这些重大的项目中，我国石油管道防腐技术取得的新突破得到了充分的应用，石油化工程的项目占到了三分之一左右，并且该投资的规模也占到了此地方全市比例的35%。
给排水管道防腐施工新技术
给排水管道防腐施工新技术给排水管道是建筑工程中非常重要的一部分，它们承载着建筑物内部的污水和废水排放，直接关系到建筑物的环境卫生和居民的健康。
由于长期使用和外界环境的影响，给排水管道往往容易出现腐蚀和堵塞等问题，严重影响了管道的使用寿命和安全性。
对给排水管道的防腐施工技术进行改进和创新，对于保障建筑物的安全和环境卫生具有重要意义。
随着科技不断发展，给排水管道防腐施工技术也在不断创新。
近年来，针对给排水管道腐蚀问题，出现了一些新的防腐施工技术，例如新型防腐涂料、防腐涂层修复技术和防腐材料的应用等。
本文将着重介绍这些新技术的应用与发展，以及对于给排水管道防腐工作的意义和影响。
一、新型防腐涂料技术传统的给排水管道防腐施工方式主要采用防腐油漆进行覆盖，但随着环保意识的增强和国家对环境保护法律法规的不断加强，传统的防腐油漆逐渐被新型的环保防腐涂料所替代。
新型环保防腐涂料采用无机颗粒、有机胶泥和高分子材料等新型材料进行配制，具有抗酸碱、耐磨损、耐高温、耐腐蚀等特性，能够有效延长管道的使用寿命并保护管道内壁免受腐蚀。
新型环保防腐涂料还具有低VOCs排放、对人体无害、使用寿命长等特点，符合当前社会对环保和健康的要求。
二、防腐涂层修复技术给排水管道在长时间使用中，防腐涂层往往会出现老化、龟裂、脱落等问题，导致管道表面暴露在外界环境中，从而加速管道的腐蚀速度。
针对这一问题，近年来出现了一些新型的防腐涂层修复技术，包括超声波介质防腐涂层修补技术、防腐涂层局部修复技术以及在线防腐修复技术等。
这些技术利用新型的材料和设备，能够对管道的防腐涂层进行局部修复和补漆，有效解决了管道腐蚀速度加快的问题，延长了管道的使用寿命。
三、新型防腐材料应用新型的给排水管道防腐施工技术对于建筑工程具有重要意义和积极影响。
它能够延长给排水管道的使用寿命，减少了对管道的维修和更换频率，节约了人力和财力成本。
新技术的应用能够提高给排水管道的安全性，能够有效地避免因管道腐蚀而引发的漏水、爆裂等问题，保障了建筑物和居民的安全。
地下管道防腐施工方法的优化与创新
地下管道防腐施工方法的优化与创新地下管道在城市基础设施建设中起着至关重要的作用，它们用于输送供水、排水、天然气和其他重要的能源资源。
然而，由于长期暴露在土壤和湿润环境中，地下管道容易受到腐蚀的影响，从而导致管道老化、泄漏甚至破裂，给城市运行和环境造成严重威胁。
因此，优化和创新地下管道防腐施工方法至关重要，以提高管道的使用寿命和可靠性。
一、材料选择地下管道防腐材料的选择直接影响到管道的防腐效果。
传统的防腐材料主要包括镀锌、沥青、玻璃钢等。
然而，这些材料在应对特定环境和介质时存在局限性。
优化与创新地下管道防腐施工方法的首要任务是选择适合的材料。
近年来，聚合物材料、特种涂层以及新型防腐涂料等新技术被广泛应用于地下管道防腐上。
二、表面处理地下管道的外表面常常因为土壤腐蚀及化学介质的作用而出现异常。
为了提高管道的抗腐蚀能力，优化地下管道防腐施工方法需要从表面处理入手。
在施工前，注重对管道表面进行清洁和处理，如去除残留物、锈等。
同时，采用高强度的喷砂清洗等新技术，以确保管道表面的平整度和附着力。
三、施工工艺地下管道防腐施工过程中，施工工艺的优化和创新对防腐效果起着决定性的影响。
传统的施工方法包括刷涂、喷涂等，然而这些方法存在效率低、耗时长等问题。
优化与创新地下管道防腐施工方法需要引入自动化喷涂、电化学防腐等新工艺。
自动化喷涂可以提高施工效率和均匀度，而电化学防腐则可在管道内外同时进行防腐处理，提高防腐效果。
四、监测与维护地下管道防腐施工完成后，对施工质量的监测和维护也是优化与创新地下管道防腐施工方法的重要环节。
传统的检测方法主要包括目测、防腐层测厚等，这些方法存在着准确性低、操作繁琐等问题。
现代化的无损检测技术应用于地下管道防腐工作中，如超声波检测、红外线检测等，可对管道的质量进行实时监测和评估，以及及时维护。
综上所述，地下管道防腐施工方法的优化与创新对于城市基础设施建设至关重要。
通过选择适合的防腐材料、改进表面处理工艺、引入新的施工工艺以及采用先进的监测与维护技术，可以大大提高地下管道的防腐能力，延长使用寿命，减少泄漏事故发生，保障城市运行的安全可靠。
2023年防腐新材料行业市场研究报告
2023年防腐新材料行业市场研究报告防腐新材料行业市场研究报告一、行业概述防腐新材料是指具有较高耐腐蚀性能的材料，可以有效地保护金属结构、设备和设施免受腐蚀的侵害。
随着工业化进程的加快，腐蚀问题逐渐突显，防腐新材料成为了迫切需求的产业。
防腐新材料行业的发展，不仅可以改善金属材料的使用寿命，还可以降低维修和更换成本，提高工业生产的效率。
二、市场规模与发展趋势防腐新材料行业市场规模在持续扩大，2019年市场规模已经超过1000亿元。
市场需求主要来自以下几个方面：1. 石油化工行业：石油化工设备长期暴露在腐蚀性环境中，对防腐新材料的需求量大，市场空间巨大。
2. 电力行业：电力设备也常常面临腐蚀问题，防腐新材料可以有效地延长设备寿命，并提高电力系统的可靠性。
3. 污水处理行业：污水处理设备和管道常常受到腐蚀的侵害，防腐新材料的使用可以提高设备的运行效率，并减少维修次数。
4. 建筑行业：建筑材料常常需要防腐处理，防腐新材料可以有效地保护建筑结构。
随着科技进步和产业升级，防腐新材料行业面临着以下几个发展趋势：1. 绿色环保：随着环保意识的提高，绿色环保型防腐新材料将成为市场主流。
这些材料不含有害物质，并具有较低的能耗和排放。
2. 高性能：新材料的研发将更加注重材料的性能提升，例如耐腐蚀性、耐高温性、耐磨损性等，以满足不同行业的需求。
3. 制造工艺的改进：随着制造工艺的改进，生产成本将逐渐降低，新材料的价格也将趋向合理。
4. 产业链整合：为了提高市场竞争力，防腐新材料行业将进行产业链整合，提高资源利用效率和市场影响力。
三、市场竞争格局目前，防腐新材料行业市场竞争格局较为分散，主要竞争者包括国内外的企业和科研机构。
国内企业主要集中在沿海地区，如江苏、广东等地，这些地区拥有良好的产业基础和科研实力。
而国外企业在技术和产品方面具有明显的竞争优势。
市场上主要的竞争产品包括防腐涂料、防腐涂层、防腐胶带等。
此外，科研机构的参与也使得市场竞争更加激烈，推动了新材料研发的进程。
2023年防腐涂层行业市场规模分析
2023年防腐涂层行业市场规模分析一、行业概述随着经济不断发展，各行各业的产品质量要求越来越高，防腐涂层成为保护金属建筑、设备设施的重要手段。
防腐涂层作为一种专门用来防止金属腐蚀的涂料，在重要基础设施、水上船舶、管道系统等多种场合均有应用。
在化工、电力、石油、交通、环保、医药等相关领域，防腐涂层的应用日益广泛。
随着中国工业化进程的加速和新技术新材料的应用不断拓展，防腐涂层行业在我国的市场规模逐年攀升，未来发展前景广阔。
二、市场规模分析1. 行业市场增速据相关数据显示，我国防腐涂层市场规模从2008年开始逐年保持稳步增长，市场规模由2008年的157亿元逐渐增长到2019年的315亿元，年均复合增长率达到了9.01%。
2. 概览从行业整体概览来看，我国防腐涂层市场的细分领域十分广泛，主要包括船舶、桥梁、石油天然气、石化、港口、水处理及废水处理、建筑、电力、钢铁等行业。
其中，建筑行业的防腐涂层需求市场较大，包括住宅、办公楼、机场、高速公路等。
这些场合均需要使用防腐涂层对基建设施进行保护。
另外，石化、炼油、天然气等行业也是防腐涂层的主要应用场合。
在这些行业中，高性能、高耐腐蚀防腐涂层成为企业的重要需求。
3. 预测随着国家环保政策不断加强，以及中国市场对高性能防腐涂装的需求不断提高，未来防腐涂层市场规模还将继续稳步增长。
据相关分析机构预测，到2025年我国防腐涂层市场规模将超过500亿元。
三、市场竞争情况1. 市场格局目前，国内防腐涂层市场格局相对分散，国内各品牌的市场份额较为均衡。
其中，国际大品牌在物质力量上占有优势，国内品牌在本土市场上有着较好的口碑和地位。
2. 企业分析在市场竞争中，Akzo Nobel、PPG、Sherwin、Shawcor、YWG Group等领军防腐涂料企业已经实现了国内化生产、市场占有率提高、经营业绩稳步增长等良好表现。
同时，随着国家对环保和安全的要求越来越高，防腐涂层企业加快研发生产出更多环保、高效的防腐涂料。
防腐材料技术的新发展
Ｄｅ ．ｏ ８ ｃ２ ０
防腐材 料技 术 的新 发展
王雅丽
（ 阳理 工 学 院 土 木工 程系 ，河 南 洛 阳 ４ １０ ） 洛 ７ ０ ３
摘
要 ：文章以我国管道 防腐技术现状为基础 ，着重论述 了防腐材料新技术 的发展 。在介绍选用防腐涂层新 工艺的
同时，也对选择 防腐涂层时应考虑的因素进行 了分析， 关键词：管道；防腐材料：防腐技术
不宜 使 用 。
管道 防腐体 系（ 煤焦油磁 漆、石 油沥青、环氧粉末、聚烯烃 三层复 合结构防腐涂层） 防腐涂层在不 同时期 的应用状况、 。 结构性质、涂敷工艺、防腐效果各不相同 ，只有合理使用才 能达到质量、寿命与经济的最佳配合 ， 虽然 防腐涂层实现 了 标准化，某些技术已达到 国外先进标准 ，但与 国外相比，防 腐层在设计应用、 材料 品质和补 １技术等方面还存在一定差 ３
二 目前 常用防腐 层的特性
（） 】 熔接环氧粉末防腐层 。有极好 的附着力 ，低阴极 剥 离值 ， 较低的抗冲击性和低吸 水性 ， 当温 度升高时单层熔接
环氧粉末对 附着力和阴极剥离的增加较 敏感 ， 而双层熔接环
氧粉末防腐层在高温条件 下表现出较好性能 ， 其吸水率 虽随
温度升高而增加 ， 但仍处于可接受的范围，因防腐层的吸水 率较高 ，故对 阴极保护电流不会产生屏 蔽作厢。
距。
（） ３多层结构防腐层。具 有较 高的附着 力和抗 冲击性 ， 低 阴极剥离值和低吸水率 ， 热水浸泡下有 良好 。附着 力好 ，抗 冲击性 能低 ，抗 阴极 刺
一
我 国管道 防腐技 术的特 点与应 用现状
离能力较强 ，吸水率低 ， 在热水浸泡下性能相 对较好 ，但在 试验时（ 如固化时间长， 针孔多 ， 面积 电阻低等） 体现不出来 。 （） ５聚氨酯 。有较高的抗 冲击性 ，低附着力 ，高阴极 剥 离值 ，低吸水率，热水浸泡性能较差。 （） 塑聚 乙烯 。有较好 的附着力 ，较好的抗冲击性 ， ６挤 较低 吸水率 ， 热水浸 泡 Ｆ 性能较差。 在可接受的阴极剥离值
管道内防腐技术现状及发展
在我 国的石油、天然气 以及矿 山开采系统 中， 长距离 的输送管道起着生命线的作用 ， 也是 国 民经济建设中的一根大动脉 。目前 ， 、 石油 天 然气 、 品油的输送 以及水煤灰 、 成 卤水矿盐等资 源的输 送主要依靠长距离 的管道来实现 ，另外 城市地下 管道 也输送着各种 工业 和 民用 物流 ， 是城市发展的生命线 ，其内部的输送介质和外 部 的土壤环境 都无 时无刻 不对 管材 进行 着腐 蚀 。由于输送介 质大多数为易燃 、 易爆 、 有毒的 ， 旦因腐蚀造成泄漏 ， 不仅造成能源浪费 、 环境 污染、 经济损失严重 、 而且将威胁 人身和财产安 全 ，因此在工程 的建设 中必须对管道的内外防 腐处理 给与特别的重视 。 在多年的生产运行 中，对铺设的直埋式管 道的外 防腐采用涂敷涂层和外加电流阴极保护 的方法基本抑制 了外环境对管道外壁造成 的腐 蚀。由于内腐蚀具有隐蔽性， 往往被人们忽视 了 它的存在 。 其实 ， 输送介质的特殊性对钢管 内壁 造成的腐蚀也是 相当严重 的，有时甚至超过 了 外腐蚀 。 据调查 ， 目前总腐蚀穿孑量的 ９ Ｌ ∞绪睐 自管线 的内壁的腐蚀ｍ 。 随着科学技术的进步与 发展 ，新型材料如
烯管材进行压 匾处理后直接使用 ，使用时用气 胀方法复原管材。 笔者所 研究的辐射交联聚 乙烯热膨胀管已 申报国家发 明专利 ，该管是一种把聚乙烯管 经 过辐射交联 ，利用辐射交联后聚乙烯管的形状 记忆功能 ，进行轴 向定径拉伸使直径变小 制成 有热膨胀功能 的内衬管 。辐射交联聚乙烯管加 热后拉伸径 向变细 ，在室温下是永久性变形 而 非弹性变形 ， 再次加热后径 向可膨胀 ， 向膨胀 径 率 ： －０ 从而紧密地接合于管道内壁 上 ， ５ １％， ％－ 可 实现管道衬塑 的一种功能性产品 。已有专利方 法 与本 项研 究 的方法 相近 的 只有英 国气 体公 司。但 是英国气体公 司的方法必须借助大 型机 械设备 ，需要很大 的力对未加热到熔融状态 的 非交联管材进行拉伸，拉伸力必须在屈服强度 半的范围之内 ， 使其弹性变形。 而本项研究对 辐射交联的管材轴 向拉伸是在加热状态下进行 的， 不需要很大的力 ， 径向变细在室温下是永久 性变形 ； 国气体公司的方法必须在线应用 ， 英 而 本项 目所研究 的热膨胀 内衬管产品可以预 制后 使 用。辐射交联聚 乙烯热膨胀管可 以用在铺 设 新管道时可用于管道 内防腐和涂层管道现场接 口内防腐 。也可 以应用于 旧管道改造 ， 包括石 油、 天然气 、 、 和供热 等管 线以及腐蚀 煤气 供水 性材料 的输送 管道。 ４发展趋势 在 管道 内防腐领域 ，国内应用较多的是涂 敷层法 ， 法容易 实施 ， 此 成本低 ， 比较适合我 国 国情。同时涂层技术有 比较完备的整套实施方 案和检测 手段 （ 内窥仪 ）涂敷手 段已上升到 如 ， 机器 ＾ 作的水 平。 ｃｌ张陶清等将阴极保护 操 ￣Ｐ， ， 技术也应用到 了管道 内壁 防腐啁 使管道内防腐 ， 如 虎添翼 。 但是 ，在 国外衬塑技术更是以新 的姿态而 崛起 ， 这是 因为衬塑比涂层有如下优点 ： 衬塑对 金 属完 全均匀的覆盖 ；衬塑对管道内表面净化 要求不像 涂层 与净化处理质量具有 直接的相关 性 ； 塑对 管道 的振动 、 比涂 层敏感性小 ， 衬 冲击 不 断裂 剥落。更凸出的特点是衬塑管道可承受 高 压又能抵抗各种介 质的腐 蚀日所 以衬塑技术 ， 将 占据 管道内防腐领域的相 当的市场份额 。如 果将衬塑技术 与阴极电流保护技术很 好的结合 在一起 ，管道内防腐技术将走上—个新的里程
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华人涂料网 涂料研究：管道防腐涂层新发展李远利1,雍歧卫2,刘志3(1.后勤工程学院研究生管理大队,重庆400016;2.后勤工程学院军事供油工程系,重庆400016;3.四川天驰油气工程建设有限责任公司川东分公司,重庆400021)摘要:综述了国内外管道防腐涂层的应用现状,着重介绍了管道防腐涂层材料与技术的新发展,对管道防腐涂层的发展前景做出了展望。
关键词:管道;腐蚀;防腐涂层;现状;发展前景0引言金属腐蚀是一个重大的经济问题,我国每年因金属腐蚀造成的损失高达数千亿人民币,在一些工业发达国家金属腐蚀所带来的损失甚至占到了年国民生产总值的3%以上,在这当中管道腐蚀占了不小的比例。
随着经济的持续快速发展,我国的能源需求量不断增大,管道建设量也越来越大,将要建设的石油天然气管道达4万千米以上,各个城市规划中将要建设的各种供气、供水、供热管道更是数不胜数,这使得管道腐蚀的防护变的越来越重要。
管道防腐通常是采用防腐层与阴极保护的联合防护方法,管道防腐层是第一道屏障,直接关系到管道的防腐性能和运行寿命。
所以,加强对防腐涂层的研究对整个管道的腐蚀控制具有重大意义。
1管道防腐涂层的应用现状自20世纪50年代的克独长输管线引用了前苏联的石油沥青防腐技术以来,石油沥青在相当长的一段时期内一直是我国最常采用的防腐层。
到七八十年代,胶带、夹克、环氧粉末等多种防腐材料相继投入应用,石油沥青一统天下的局面才开始改变。
1995年,煤焦油瓷漆防腐层开始在轮库复线、靖西等管道中应用,到90年代后期,熔结环氧粉末(FBE)和三层聚乙烯(三层PE)两种防腐层逐渐成为主流,近几年双层环氧(双层FBE)也逐步开始规模应用。
目前我国在建的长输管道防腐层材料主要为熔结环氧粉末、三层聚乙烯和少量的煤焦油瓷漆;油田内部主要集输管道多采用熔结环氧粉末、三层聚乙烯,非主要管道仍采用石油沥青;城市供水、供气管道多采用环氧煤沥青和胶带。
1985—1999年我国管道外防腐层材料用量统计(按管道长度)见表1[1]。
在国外,目前在防腐涂层的选用上有着两种明显不同的观点:北美地区一般偏向于FBE,欧洲则偏向于PE。
美国的有关统计表明当前的防腐层是FBE、PE和煤焦油三足鼎立的局面,其他早期的一些防腐层应用的数量与范围在逐步缩减。
1992—1996年国外管道外防腐层材料用量统计(按面积所占比例)见表2[2]。
2管道防腐涂层新发展当前,世界各国均十分重视对腐蚀控制问题的研究,在管道防腐涂层领域也取得了许多成果,各种新材料、新技术不断涌现。
2.1三层聚乙烯(三层PE)在20世纪80年代德国曼内斯曼公司发明了被称为“完美涂层”的三层聚乙烯。
其制作工艺是首先在钢管表面喷涂一层环氧底漆,再将钢管按一定的旋转速度送入涂敷区,第一台挤出机按一定厚度和密度挤出胶粘剂薄膜并缠绕在钢管表面,在胶粘剂还处在熔化状态时,第二台挤出机挤出聚乙烯薄膜并缠绕在胶粘剂外而形成涂层。
三层PE防腐层的结构是:底层为FBE,约50～127μm,中间层为共聚物胶,约200μm,外层为聚乙烯,约3mm。
这一结构将FBE的高粘结性、抗氧性、耐化学腐蚀及耐阴极剥离性能和高密度聚乙烯的抗潮气、电绝缘及抗机械损伤的性能结合成一个完美的有机整体,具有与管道表面粘结力强、电绝缘性能好、耐冲击、寿命长等突出优点,而且阴极保护电流密度小,只有1～3μA/m2。
表1 1985-1999年我国管道外防腐层材料用量统计点击此处查看全部新闻图片三层PE使用寿命预计达40年以上,但价格较昂贵,目前在欧洲应用较多,而美国应用较少。
我国自1995年引进以来,主要钢管厂都建立了三层PE防腐生产线。
陕京输气管道、库鄯管道共计约有2000km使用了三层PE,西气东输管道工程也使用了该防腐层。
2.2双层环氧(双层FBE)双层环氧由美国OBRIEN公司发明,它将单层FBE的防腐性能与表层塑性FBE的抗机械损伤性能结合在一起,表现出粘结性能强、使用温度高(-60～100℃)、耐土壤应力、耐冲击能力和抗阴极剥离性能好的特点。
双层FBE由两种不同性能的环氧粉末在喷涂过程中一次喷涂成膜完成,底层环氧防腐层与单层FBE相同,用以提供防蚀功能,外层FBE为增塑性环氧粉末层,主要用于抗机械损伤。
两层厚度一般为525～1000μm,可适用于各种口径的管子,并适用于补口、弯头、异型构件的防腐需要。
可根据不同使用环境、不同需要,选择不同的双层FBE结构类型,如可生产专门针对山区、水网地带和海底环境的双层FBE管道防腐层。
它的耐冲击性能和阴极保护电流密度与三层PE相当,但它是唯一能用于阴极保护系统并完全兼容而无屏蔽的防腐系统,且具有失效安全性,所以更加优越。
双层FBE的价格因其结构与厚度不同而不同,但一般比三层PE便宜,随着工艺技术的发展成熟其成本还在降低。
在我国,金山-扬子管道、宁波城市燃气管网、中石化物资装备部管道等工程都已采用了双层FBE[3]。
由于双层FBE优良的综合性能和不断提高的经济性,它必将得到更广泛的应用。
表2 1992-1996年国外管道外防腐层材料用量统计点击此处查看全部新闻图片2.3环氧/改性聚乙烯粉末防腐层据报道,在美国还有一种新型的双层粉末结构[4],该结构是在FBE防腐层(0130～0164mm)上喷涂一层改性聚乙烯(CMP)保护层,CMP和FBE属化学和机械粘结,不会分离,比传统的三层PE有所进步,其性能与双层FBE相似。
1997年在美孚石油公司的管道工程中得以应用,但在国内还无使用先例。
2.4液态聚氨酯防腐涂料(PU)这种涂料属于双组分,一个是多元醇化合物,一个是异氰酸酯溶液,黏度用低相对分子质量树脂调节。
它不含任何挥发性溶剂,通常处于液态,两个组分混合后全部转化为固体厚膜型涂料,可涂刷、浇注、喷涂,一次成膜,膜厚不小于112mm。
该防腐涂料性能优越,可以满足任何地质状况、输送条件及环境腐蚀的要求,施工性能好,抗装卸运输过程中的损伤。
硬度高达HS(D)80～86,具有优异的耐磨性能,耐划伤、耐拖拉性能好,有一定韧性。
抗阴极剥离性能强,有一定的吸水率,年久失效后仍能够导通阴极保护电流,避免阴极屏蔽作用,管体仍能得到阴极电流的保护。
低温(0℃)快速固化,可配成弹性体或刚性体,既能与熔结环氧粉末粘结,也能与三层聚乙烯粘结,化学稳定性好,抗紫外线,最高使用温度可达109℃,寿命可达50年,成本低。
液态聚氨酯无溶剂、施工简单、防腐层质量好并且有利环保,作为防腐涂料具有明显的技术经济优势,尤其适用于补伤、补口及旧防腐层的修复,已经成为目前国际上管道外防腐层修复的主要材料,在我国有着广泛的应用前景。
2.5无机非金属防腐层当前,用于管道防腐的涂层以有机涂层为主,虽然有机涂层的性能一直在不断改进,但始终不可能从根本上消除老化变质、耐热抗寒的问题,管道的使用寿命也因此受限。
于是无机防腐技术便应运而生。
无机防腐材料不老化,耐腐蚀、耐磨损、耐温性能优异,使用寿命比有机材料大大提高。
现在的无机非金属防腐层主要有陶瓷涂层、搪瓷涂层和玻璃涂层。
陶瓷涂层具有高化学稳定性,耐腐蚀、耐氧化、耐高温,目前已有蔓延高温合成、热喷涂、化学反应法等较成熟的制备方法。
搪瓷涂层具有极强的耐腐蚀性能,用它对钢制管道进行防腐将会使防腐水平得到极大提高。
俄罗斯20世纪80年代已开始生产搪瓷管道[5],我国在该方面的研究才刚刚起步,只有西安人民搪瓷厂等少数企业引进、开发了搪瓷管道生产技术。
玻璃涂层致密性、耐蚀性、耐磨性优异,涂层表面光滑,作为内涂层可起到减阻作用。
我国的北京伟业科技发展有限公司最新开发出一种制备玻璃涂层的“热喷玻璃(釉)防腐技术”,它通过一定的工艺技术,在金属管道内外壁上形成玻璃与金属的复合无机防腐涂层,玻璃釉料可根据防腐性能的要求、金属膨胀系数和工艺特点的不同进行配置,能应用于给排水、化工、石油、天然气管道等诸多领域。
其突出特点有:生产工艺先进,永不老化,使用安全,耐腐蚀性能优越,内减阻及耐磨性、流动性好,耐候性强(使用温度范围在-50～300℃),无毒、无害、无污染,造价低廉,施工规范,用途广泛等。
目前无机防腐涂层急需研究解决的问题主要有:陶瓷涂层的封孔处理方法、搪瓷涂层成本的降低、玻璃涂层结合性和韧性的提高、开发适宜的焊后内补口技术等。
由于无机防腐技术巨大的发展前景,当前世界各国均已将无机非金属复合防腐管道作为重点攻关的课题,该技术有望取得更大的突破。
2.6纳米改性材料涂层纳米技术是近年来出现的一门新兴技术,它带来了材料科学领域的重大革命。
由于腐蚀防护所涉及的表面材料的性质由微观结构所决定,纳米技术的出现与应用无疑将给腐蚀控制技术的发展带来巨大的机遇。
研究表明,利用纳米技术对有机涂层防腐材料进行改性,可有效提高其综合性能,特别是增加材料的机械强度、硬度、附着力,提高耐光性、耐老化性、耐候性等。
例如TiO2、SiO2、ZnO、Fe2O3等纳米粒子对紫外线有散射作用,加入这样的纳米材料可有效增强材料的抗紫外线能力,使耐老化性显著提高。
通过向材料中加入一些颗粒很小的纳米粒子,能增加材料的密封性,达到更好的防水、防腐效果。
对于无机涂层材料,如对其结构进行纳米化,也能达到明显改善其塑性、韧性的作用。
当前已有一些通过纳米技术对防腐材料进行改性的技术获得了专利,在市场上也已有这样的防腐材料出现。
不过总的来看,这项技术还仅仅处于起步阶段,具有极大的发展前景。
3结语在可以预见的相当长一段时间内,三层PE和双层FBE等多层复合防腐层将占据管道防腐涂层的主流地位。
改进三层PE 和双层FBE的结构和工艺,提高性能、降低成本,也将是今后研究的一个重要方向。
而在管道防腐涂层的补伤、补口及旧防腐层的修复上,液态聚氨酯防腐涂料将大有作为。
同时,无机防腐技术和纳米改性技术也会有极大的发展和应用前景。