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    管道涂層保護技術
    發(fā)布日期:2020-02-20

    1、管道涂層保護目的及意義
      管道外加層是當今金屬及管道保護普遍應用一種技術,長輸管線大部分都是陰保護和層綜合使用,雙重保護效果。加了層后,使用的外加電流需要量就少,也能節(jié)能降耗。覆蓋層作用的基本原理就是當金屬表面有覆蓋層(如耐蝕的非金屬材料),金屬與腐蝕介質被覆蓋層隔離,由于覆蓋層電阻很大,減小了回路電流,使腐蝕速度降低。
      覆蓋層加陰保護雙重保護是目前標本兼治、既經濟又合理的辦法。就是把管道和電解質(土壤介質)隔離開,使得腐蝕電流趨于零而達到不銹鋼彎頭管道目的,這樣一旦隔離,土壤和輸油管道無法接觸,就無法完成電化學腐蝕過程。一旦涂層表面遭到損壞、破壞或開縫隙了,就會形成大陰(蓋部分)、小陽(微孔或者破損部分)的腐蝕電池,這種電池的形成,對金屬管道局部進行腐蝕,直至腐蝕成大面積。從理論上來講層也能夠保護腐蝕,但在實際當中,僅僅靠層是保護不住的,不的,這樣的例子很多,有很多后都腐蝕。相反,對于暴露的埋地管道而言,單用陰保護可以起到防蝕作用,但若想達到△E=0通以很大的陰保護電流,因此耗電巨大而不經濟,甚至不可行。但是對于帶有涂層的埋地管線而言,由于覆蓋層的使用,地減少了金屬暴露的表面,使得陰保護的電流密度急劇地降低,大地擴大了保護范圍,使陰保護變得經濟和可行。
      因此在陜北靖邊地區(qū)長輸管線的工程應用中一般不單獨采用涂層對管道進行保護,也不單采獨用陰保護進行保護,而是將二者聯合起來保護,從而達到既又經濟的保護效果。
      2、管道涂層的種類
      目前適用于長輸管道的涂層主要有煤焦油瓷漆、PE二層結構、PE三層結構、熔結環(huán)氧粉末(FBE)、雙層熔結環(huán)氧粉末(雙層FBE)覆蓋層等。
      a.煤焦油瓷漆。具有絕緣性能好、吸水率低、和植物根莖穿透、國內材料充足及使用壽命長、等優(yōu)點。主要缺點是機械強度較低,適宜溫度范圍窄,低溫易變脆,生產施工過程中可能會逸出有毒氣體,需要嚴格的煙霧處理措施。使用已有70歷史,近年來因受環(huán)保的限制逐漸被其他覆蓋層代替。我國己研制出達到標準的煤焦油瓷漆產品,分3種型號,以適應不同的溫度需要。
      b.PE兩層結構。具有絕緣陛能好、吸水率低、機械、堅韌、鹽和腐蝕、耐溫度變化、國內材料充足等優(yōu)點,價格較低。缺點是耐紫外線性能差,陽光下過久暴露易老化,與鋼管表面結合力較差,抗陰剝離性能差。PE層的靜電屏蔽作用不利于外加電流陰保護。采用聚乙烯有40歷史,目前仍有的使用量,其中,在中小管徑上的用量占多數,中等管徑應用上僅次于熔結環(huán)氧粉末。國內1985年后廣泛應用,到目前為止油田和各地中小管徑采用此種覆蓋層的管道己超過上萬公里。
      c.PE三層結構。PE三層結構層結合了聚乙烯包覆、熔結環(huán)氧粉末的優(yōu)點。它利用環(huán)氧粉末與鋼管表面牢固結合,利用聚乙烯耐機械損傷,兩層之間的膠層使三者形成分子鍵結合的復合結構,實現性能、機械性能的良好結合,是目前我國大型不銹鋼管件管道工程主要的涂層。PE三層結構層從1995年在庫都線、陜京線應用以來,效果很好。PE一層結構層造價相對較高,是其缺點之一。
      d.熔結環(huán)氧粉末(FBE)具有與鋼管表面結合牢固、絕緣性能好、機械、耐溫度變化、耐化學腐蝕等優(yōu)點,可適用于各種惡劣自然環(huán)境。主要缺點是耐紫外線性能差;由于覆蓋層較薄(0.35~0.50mm),耐劃傷和磕碰性能較厚覆蓋層要差。從20世紀60年代開始應用于管道,發(fā)展很快,是目前管道上采用量比較多的覆蓋層。國內的大型新建長輸管道也多采用此涂層。