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鋼管內壁防腐分為兩種:一種是熱熔環氧樹脂粉末防腐(高溫熔結),一種是液體環氧涂料,常用液體環氧IPN8710(常溫冷噴涂)。國內執行SY/T0413-2002標準,于2002年8月1號起實施。標準主要規范聚乙烯與高密度聚乙烯為主,維卡軟化點定為不小于110℃;外防腐層的厚度按以低、中密度聚乙烯為主的德國標準DIN30670-1991來確定。極大地提高了3PE防腐層的抗沖擊強度。SY/T0413-2002將3PE防腐層的剝離強度、抗沖擊的指標大幅提高,并明確規定了據一些專用料炭黑含量,保證了3PE防腐層的機械強度和耐候性能,并加大了補口剝離強度(即熱縮套、熱縮帶的對底漆鋼的剝離強度)抽測頻次。
3PE防腐保溫鋼管保溫性能好,熱損失僅僅為傳統管材的百分之二十五,長期運行還是可以節約比較大的資源,明顯的降低能源成本,并且還是具有比較強的防水和耐腐蝕能力,并且也不需要附設管溝,直接就可以埋入地下或者水中,在施工上也是簡便迅速,綜合的造價也比較低,在低溫條件下也是具有良好的耐腐蝕和耐沖擊性,并且在一定的環境中還可以直接的埋入凍土。3PE防腐鋼管的防腐符合“防腐效果好”“無污染”“無溶劑”“省能源”“經濟性”好的原則。其結構原理為:底層為熔結環氧,中間層為膠粘劑,面層為擠塑聚乙烯。其特點是強度高、耐腐蝕、耐酸、堿、鹽,使用壽命長。根據中國的實際情況,聚乙烯與高密度聚乙烯為主,維卡軟化點定為不小于110℃;外防腐層的厚度按以低、中密度聚乙烯為主的德國來確定。極大地提高了3PE防腐層的抗沖擊強度,保證了施工質量,3PE防腐層的剝離強度、抗沖擊的指標大幅提高,并明確規定了據一些專用料炭黑含量,保證了3PE防腐層的機械強度和耐候性能,并加大了補口剝離強度(即熱縮套、熱縮帶的對底漆鋼的剝離強度)抽測頻次。
隨著3PE涂層在國內大規模的推廣使用,與之配套的補口材料也迅速發展。從采用3PE防腐初期的陜京管道、庫鄯管道進口國外輻射教練聚乙烯熱縮帶,發展到西氣東輸工程和陜京二線工程以及國產輻射交聯三層結構、輻射交聯熱縮套、熱縮帶為主,國外進口為輔局面。知名國內熱縮材料廠家生產的反應型熱熔膠的3層結構補口帶,除熱性能不如3PE外,其它性能已接近3PE。且以解決熱縮帶固定片滑移問題,一經粘上,熱縮帶完全可以與熱縮套一樣周向均勻烘烤,不用擔心固定片下發生滑移,徹底解決了熱縮套發生的被割盜、內層熱熔膠被污染的問題。1995年5月,由遼河油建一公司負責招標從加拿大根勞公司引進了我國3PE防腐鋼管的用途和發展現狀條3PE涂敷作業線。1996年初投入正常生產。1996年意大利索克薩姆公司與哈爾濱塑料六廠合資建設的朔州防腐廠經改造于5月投入正常生產。西北管道指揮部與港商合資從荷蘭引進的3PE涂敷作業線,于1996年在寶雞亞東防腐公司建成投產,至此,3PE防腐在中國得到關注和應用。
3pe防腐鋼管防腐層對于埋地管道的壽命來說是至關重要的,同樣材質的管道,有的埋在地下幾十年不腐蝕,有的幾年就發生泄露。就是因為它們采用了不同的外防腐層。聚乙烯三層結構防護層又稱三層PE(3PE),是近幾年從國外引進的先進的防腐技術。它的全稱為熔結環氧/擠塑聚乙烯結構防護層,結構由以下三層組成:底層為熔結環氧(≥80μm);中間層為膠粘劑(170—250μm);面層為擠塑聚乙烯(約2mm)。防護層總厚度約1.8-3.7mm。在三層結構中,熔結環氧粉末涂層的主要作用是:形成連續的涂膜,與鋼管表面直接粘結,具有很好的耐化學腐蝕性和抗陰極剝離性能;與中間層膠粘劑的活性基團反應形成化學粘結,保證整體防腐層在較高溫度下具有良好的粘結性。中間層通常為共聚物粘結劑,其主要成分是聚烯烴,目前廣泛采用的是乙烯基共聚物膠粘劑。共聚物膠粘劑的極性部分官能團與熔結環氧粉末涂層的環氧基團可以反應生成氫鍵或化學鍵,使中間層與底層形成良好的粘結;而非極性的乙烯部分與面層聚乙烯具有很好的親合作用,所以中間層與面層也具有很好的粘結性能。聚乙烯面層的主要作用是起機械保護與防腐作用,與傳統的二層結構聚乙烯防腐層具有同樣的作用。
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