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防腐涂料

研究长距离矿浆管道工程埋地钢管的外防腐层设计

时间:2011-07-12 10:58:35 来源: 作者:聪聪 点击:
3.2FBE防腐层

FBE防腐层主要有环氧树脂、固化剂、填料、颜料和各种功能性助剂等材料组成,粉末颗粒均匀的包含所有组成成分,在与钢管涂装结合过程中,熔融或溶解状态的环氧树脂流平覆盖整个钢管表面,环氧树脂发热固化交联而形成连续的热固性聚合物结构。

FBE防腐层为100%固体,无溶剂,是一种热固性、无毒涂料,无污染,熔融黏度低、涂膜坚固、流平性好,不需要底涂膜,具有优良的耐化学防腐性能和较高的机械性能,耐候性、韧性、致密性、力学性能好,耐磨性佳,抗阴极剥离、耐老化性能强,有优异的反应活性和贮藏稳定性,抗土壤应力的作用好,涂料的配色好,固化剂选择范围宽,能与阴极保护系统完全兼容而无屏障的多层防腐系统,具有失效安全性,应用范围广。

FBE防腐层主要缺点是:防腐层薄且相对较脆、耐冲击性较差,在运输、施工过程中很难保证涂层不被破坏,水汽渗透率高、防水性较差,防腐层的修补和环焊缝补口相对难度较大,且涂敷工艺严格。

3.3聚乙烯胶粘带防腐层

聚乙烯胶粘带防腐层由底和防腐胶粘带或者由底、防腐胶粘带(内带)和保护胶粘带(外带)组成,是采用底打底、胶粘带冷缠形成的。聚乙烯胶粘带防腐层具有良好的化学、物理稳定性、延展性和柔韧性,具有良好的抗阴极剥离性能,具有较高的绝缘性、抗氧化性和较低的吸湿率,与管道的粘接力较强,机械强度较高,无污染,质量控制直观,适于现场施工。聚乙烯胶粘带防腐层主要缺点是:当钢管表面处理和缠绕质量不好时,易造成粘结力差,使得防腐层容易剥离;当防腐层发生剥离时,对阴极保护电流产生屏蔽,造成防腐层过早失效。由于胶粘剂是橡胶类的物质,软化点低,当温度较高时,胶粘带的粘结力变的很低,不足以抵抗土壤应力。因此,该防腐层常出现褶皱现象,此外还易发生外来的人为损坏、阴极剥离和应力腐蚀开裂。

4工程应用实例简析

中国两个重要的、影响力大的长距离矿浆管道工程——山西太钢尖山铁精矿管道工程(长约102km)和云南昆钢大红山铁精矿管道工程(长约171km)埋地钢管均选择了3PE防腐层。云南昆钢大红山铁精矿管道工程3PE防腐埋地钢管参见图2。
 
图2

图2
 
云南昆钢大红山铁精矿管道工程管道沿线地形复杂,管道在崇山峻岭间蜿蜒敷设,施工条件较差,施工难度较大,在这种较为苛刻的地形及施工等工况下,3PE防腐管道仍然具有较强的适应性,充分发挥了其优越的防腐性能。该工程的管道运输、施工及运行实践证明,3PE作为长距离矿浆管道工程埋地钢管的外防护层,其防腐性能优越,能较好地适合于地形复杂等各种苛刻工况。

5埋地钢管外防腐层选择

单从防腐层自身技术特性角度来讲,3PE、FBE和聚乙烯胶粘带防腐层均能够满足长距离矿浆管道工程埋地钢管外防腐层的技术要求,但从整个工程的角度来看,针对不同的工程条件(包括气象、地形、运输、施工技术水平及管道的重要性等条件),3PE、FBE和聚乙烯胶粘带防腐层的选择方法也有所不同,笔者根据一些工程实例,结合工作经验,对目前长距离矿浆管道工程埋地钢管外防腐层设计总结如下。

(1)3PE和FBE防腐层比聚乙烯胶粘带防腐层的整体技术性能优越。

(2)3PE和FBE防腐层比聚乙烯胶粘带防腐层的粘结性能强,抵抗外界损伤的能力大,更适应于管道运输和管道施工等条件。

(3)干线埋地钢管建议使用3PE或FBE防腐层,支线埋地钢管及厂区埋地钢管可以使用聚乙烯胶粘带防腐层。

(4)3PE和FBE防腐层比聚乙烯胶粘带防腐层对苛刻工况下工程的适应性强。

(5)FBE和聚乙烯胶粘带防腐层比3PE防腐层更适合于弯管尤其是弯制角度大的弯管的防腐。

(6)聚乙烯胶粘带防腐层相对3PE和FBE防腐层来说,其补口工序简单、灵活,补口效率较高。

6结论和建议

虽然3PE、FBE和聚乙烯胶粘带防腐层均能够满足长距离矿浆管道工程埋地钢管外防腐层的技术要求,但为了保障长距离矿浆管道工程埋地钢管防腐层的有效性、可靠性及经济性,在进行长距离矿浆管道工程埋地钢管外防腐层设计时应综合考虑管道工艺类型和规格、钢管厂的情况、防腐层涂装作业条件、管道运输条件、管道敷设施工条件、防腐层的技术性能、配套补伤补口技术、防腐层的合理寿命、一次投资与二次投资、防腐层的应用历史、工程现场各类条件以及各环节人员技术水平等各方面的因素。

无论选用何种防腐层,除了综合考虑上述各方面因素选择管道外防腐层,还应加强各环节的检验、审查、监督、培训等工作;严格按照相关标准进行防腐层加工,加强防腐工艺的质量控制;重视防腐管道的运输、保存等环节,加强管理,以尽量减少管道防腐层的损坏;加强矿浆管道工程的施工规范化管理,以降低管道施工过程中对防腐层的损坏程度;严格控制防腐层的补伤补口质量。
 
关键词: 研究长距离矿浆
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