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多层复合结构防腐层

时间:2020-09-17 15:21 来源:孟村法兰 作者:孟村法兰
1、熔结环氧粉末防腐层+聚乙烯胶带
       在挤塑聚乙烯三层结构防腐层引入国内后,人们一直致力于热煨弯管聚乙烯三层结构防腐层的研究。热煨弯管的冷带热熔三层聚乙烯防腐层成型技术,采用静电喷涂熔结环氧粉末层,在环氧粉末层胶化状态下,将预制好的聚乙烯冷缠带经专用缠绕机缠绕在加热的弯管表面,通过弯管本体的热量,熔融冷缠带的胶黏剂层和聚乙烯背材,形成聚乙烯三层结构防腐层。但该工艺会造成弯管内弧侧和外弧侧防腐层厚度不均匀;为熔融中间胶黏剂层和聚乙烯背材,弯管需加热到250℃以上,导致底层的环氧粉末层损坏。聚乙烯胶带失黏时对阴极保护产生屏蔽,导致出现应力腐蚀问题。到目前为止,这种防腐工艺还没能在油气民输管道热煨弯管的防腐上应用。
2、熔结环氧粉末防腐层+聚丙烯胶带
       网状聚丙烯胶带不会产生阴极保护屏蔽,且在一定程度上提高了熔结环氧粉末防腐层的机械强度和抗冲击能力,减少了热煨弯管运输和施工过程中的机械损伤。该结构底层为熔结环氧粉末防腐层,外层缠绕网状增强纤维聚丙烯胶带保护,聚丙烯胶带55%搭接,一次缠绕成型。但这种结构也存在受损部位难以修补、热煨弯管两端与直管连接的补口需特殊处理的缺点。
       2005年投产的陕京二线管道工程中管径为1016mm,设计压力10MPa,采用X70级钢的直缝埋弧焊热煨弯管部分采用了熔结环氧粉末+聚丙烯纤维增强型胶带的防腐结构。熔结环氧粉末为3M公司的806-8U,聚丙烯胶带由中央制塑(天津)有限公司生产。熔结环氧粉末防腐层为单层,聚丙烯胶带的厚度为1. 8mm。2012年投产的中缅油气管道工程管径1016 mm,设计压力10 MPa,采用X80/X70级钢的直缝埋弧焊热煨弯管和2014年投产西气东输三线管道工程中管径1 219 mm/1 016 mm,设计压力12 MPa/10 MPa,采用X80级钢的直缝埋弧焊热煨弯管都采用了此种防腐结构。这种防腐结构也是目前国内油气民输管道建设中热煨弯管最常采用的防腐形式,所占比例超过了80%。
3、无溶剂环氧防腐层+聚丙烯胶带
       与熔结环氧粉末防腐层+网状聚丙烯胶带的防腐结构类似,同样存在无溶剂环氧防腐层+网状增强纤维聚丙烯胶带的防腐结构。在底层无溶剂环氧防腐层固化且检测合格后,再缠绕网状增强纤维聚丙烯胶带保护,聚丙烯胶带55%搭接,一次缠绕成型。底层无溶剂环氧涂料采用高压无气喷涂,干膜厚度为500~1000µm。
       2010年投产的榆林攫阳挤南输气管道中管径711 mm/610 mm,设计压力10 MPa/8 MPa,采用X65级/X60级钢的直缝埋弧焊热煨弯管采用了此种防腐结构。
4、无溶剂聚氛醋防腐层+聚丙烯胶带
        这是一种反应速度更快,更适合现场涂敷的防腐结构。底层为无溶剂聚氨酷防腐层,面层为网状增强纤维聚丙烯胶带。
        2005年投产的陕京二线工程中的部分热煨弯管采用了此种防腐结构,底层采用CORROPIPE II TX-15型无溶剂聚氨酷涂料,使用专用的双组分高压无气热喷涂设备,将涂料的A、B两个组分在线加热并保持在45℃以上,在高压下混合雾化,反应形成聚氨酷防腐层;聚氨酷防腐层固化且检测合格后,再缠绕网状增强纤维聚丙烯胶带保护。聚氨酷防腐层厚度为500µm,聚丙烯胶带同样采用55%搭接的一次缠绕成型方式,厚度为1.8 mm。
5、聚乙烯热收缩套结构
       常称为“虾米”搭接结构,是对聚乙烯三层结构最初级的一种模拟,直接利用环焊缝补口用的辐射交联聚乙烯热收缩套层层搭接包覆而成。这种结构充分利用了聚乙烯热收缩套机械强度高、抗冲击性强的特点。在挤塑3LPE防腐层引进国内后,曾经被认为是最接近挤塑3LPE的一种防腐层结构。但由于所有的涂装只能采用人工操作,防腐质量受操作人员的影响大;热煨弯管的内弧侧会聚集过厚的防腐层;层与层之间的搭接位置会形成空隙,影响防腐质量;热煨弯管的外表面较大,整个采用热收缩带包覆时投资偏高。
       这种虾米搭接方式的防腐结构在油田的小口径管道中有大量的应用,占比较高。
6、黏弹体胶带+外护带防腐
       黏弹体材料是一种非结晶的低黏度聚合物,具有冷流特性,是目前已知的防腐效果最好的材料。黏弹体胶带+外护带的防腐结构充分利用了黏弹体胶带“万能”的黏接性和外护带的机械保护作用,组合成了具有优异防腐性能的结构形式。黏弹体胶带对基材表面的处理要求不高,只需进行手工除锈达到St2级即可;无需使用底漆,可直接采用缠绕方法粘接到弯管表面,减少了施工工序;黏弹体胶带具有绝佳的水密性与气密性,可彻底阻断水和空气的渗透,防腐性能优异;外护带可选择PVC胶带、聚乙烯胶带、聚丙烯胶带等多种材料,配伍性好。
       唐山液化天然气外输管道的填海区及沼泽、盐池、养鱼池等40 km民的水域管段环焊缝补口部位,采用了民园民通新材料股份有限公司生产的黏弹体胶带+热缩压敏胶带的补口方式。该段管道于2012年埋地,运行6年后,于2018年现场开挖评价,补口质量仍然优异。目前,黏弹体胶带+聚丙烯胶带的防腐结构已用于中亚C线输气管道管径为1 219 mm,设计压力10 MPa的热煨弯管外防腐层大修的项目中。