石油是重要的資源,輸送安全關乎民生。在石油輸送過程中,存在很多腐蝕性的介質,對金屬的的腐蝕容易造成重大事故。在石油管道運行過程中致使腐蝕的介質主要是氯化物和硫化物。氯化物可對碳素鋼均勻腐蝕。原油中對金屬發生腐蝕的硫化物有硫化氫、硫醇、硫醚等多達200多種.原油中H2S含量高,可使管道出現裂縫甚至發生貫穿裂紋.再就是管道的鋪設都在荒郊野外地理環境惡劣,土壤中對金屬腐蝕的介質較多,選擇適合的輸送管道致關重要。

中國石油天然氣集團公司于1994年夏決定引進3PE涂敷作業和涂敷技術,用于即將開工的陜京輸氣管道和庫鄯輸油管道的外防腐涂層。同年12月,由中石油基建局、管道局、四川石油設計院、西北管道指揮部聯合組團赴美國、意大利、土耳其等國考察3PE涂敷作業線。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一條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竟改造于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。從澀寧蘭管道建設開始,通過招標,加之3PE防腐材料全部國產化,3PE防腐的預制價格大幅下降,從此開始了國內3PE防腐廣泛應用的時代,迄今已有20000KM埋地鋼管外防腐采用3PE防腐涂層。目前國內已有數百條3PE涂敷作業線,具有加工Φ25至2800mm鋼管3PE涂層的能力。
其實國內的防腐管不光是3pe防腐無縫鋼管PN8710、FBE環氧粉末、環氧煤瀝青等仿佛方式,但是因為3PE防腐無縫鋼管三層防腐層,所以國內用的比較多,第1層是環氧粉末層,層是膠粘劑,第三層是聚乙烯。在實際的操作中將三種材料混為一體,經過加工使之與鋼管比較牢固的結合成優良的防腐層,其加工的方式一般情況下分為纏繞式和圓膜包覆式兩種。g3PE防腐鋼管底層為熔結環氧(≥80μm),中間層為膠粘劑mu;m),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。

陜京管道2003年開挖763m長管段,3PE防腐層共有破損點四個。油破損點的缺陷形式可以看出,防腐層的破損均是由硬物劃傷所致。對3PE直管和冷彎管3個探坑檢查,共檢測17出剝離強度,其中5處剝離強度值低于70N/cm,*小剝離強度120N/cm,*大剝離強度200N/cm。產生原因為陜京管道是國內采用3PE涂敷技術,涂敷商的涂敷水平有限,對工藝工程的控制能立相對較差,可能導致個別管道的涂敷工藝設置不當造成防腐層的粘接力差。防腐層剝離強度低只是個別部位,而且只要防腐層無破損,也不會造成管道腐蝕。1999年和2003年對華北石油鋼管廠露天存放的陜京管道剩余防腐管進行了抽測,其防腐的性能基本沒有下降,尤其是華龍公司采用齊魯聚乙烯生產的防腐管,存放6年后各項指標仍符合現行標準2規定,說明3PE防腐層確實具有優良的耐久和抗衰老性能。涂裝時充分熔化流動,流平覆蓋于鋼管表面,與基材間沒有空隙,完全緊密結合,且在此過程中發生化學反應,環氧粉末樹脂受熱固化交聯形成連續的熱固性聚合物,和鋼管形成某種程度的化學鍵,從而決定了它的優良防腐層起源于穿越工程。
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