长距离输水管道新型防腐涂层体系开发

　　文/李乐团，薛国玉·潍坊东方钢管有限公司

　　本文介绍了回前国内外长距离输水管线防腐体系的开发，从不同的防腐形式及应用环境、生产效率、防腐效果进行了对比。

　　目前，我国正处于管道建设的高峰期，煤矿深挖输水工程、城市供水供热管道等等，这些都需要安全、平稳和长期的运行。而这些管道工程的共同特点就是：输送距离长，管道口径大，输送的流质具有腐蚀性，使用环境比较恶劣等等。因此，这些工程的实施，管道防腐就成了一个重要而又棘手的技术难题，研究和开发大口径管道新型防腐体系也就成了管道行业提高防腐水平和管道质量的迫切需求。
 

管道防腐现状

　　管逍防腐发展历程

　　我国使用最多、时间最长的是沥青防腐涂层，之后是煤焦油瓷漆、环氧沥青涂层，再后来发展到聚乙烯包覆涂层。聚乙烯涂层的出现推动了粉末涂料的迅猛发展，随后环氧粉末涂层以其优异的附着性和防腐性开始应用于管道防腐。但由于环氧价格较高，当时只在特殊地段应用，长距离输送方面未得到大量推广。20世纪末，缠绕结构的聚乙烯涂层开始出现，但由于工艺的复杂性和生产成本的制约，也未得到大范围推广。工艺及成本等多方面的原因，使得聚乙烯包覆涂层在管道防腐方面一度占据统治地位。

　　各种防腐方式的优缺点

　　目前各种防腐方式的涂层都有应用，而它们之间的优缺点也是显而易见的。

　　（1）石油沥青涂层：防腐性能较好，但是涂层是在流动状态下涂敷的，因而涂层质量不好保证，且老化快，耐久性差，耐微生物腐蚀性能差，容易被植物根穿破，吊装运输也容易碰伤。

　　（2）煤焦油瓷漆：沥青类涂料，防腐性较好，但在低温环境中易脆化，有出现裂纹的可能，在工艺过程中产生的烟雾和蒸汽含有毒成分，还存在阴极保护电流屏蔽现象，影响阴极保护效果。

　　（3）环氧煤沥青：涂层防腐性能比较好，价格也适中，但是涂层固化时间长，给施工带来极大的不便，此涂层很难避免针孔，低温条件下容易开裂，抗紫外线性能差，材料中含有毒成分。

　　（4）环氧粉末涂层：涂层的致密结构决定了其具有强防腐性，环氧分子的极性结构决定了其具有强附着性，因此防腐效果良好。只是涂层薄而脆，在吊装、运输、堆放过程中机械碰伤的可能性很大，且环氧结构抗紫外线能力很差，不适合管道外壁、外表面涂装。

　　（5）聚乙烯涂层：具有韧性好、抗弯折、耐冲击、阴极保护电流低、耐酸耐碱污染小、适用温度范围宽、适当改性具有耐候性、涂装工艺简单等优点，是国内乃至国外当前使用最广的管道防腐方式。但该涂层致密度较低，会缓慢渗水；聚乙烯分子具有非极性结构，决定了它与钢铁的附着性相对较差。在长期使用中有脱落的风险，因此该防腐方式在普通管道上的应用远远超过了在输送管道上的应用。

　　（6）复合防腐体系：近年来针对大口径管道开发的一种防腐方式，主要是指一些多层复合涂层结构，例如3PE结构，以环氧涂层作为底层，利用其较强的结合力、防腐性；中间为胶粘剂层，作为与面层的粘结媒介；面层为聚乙烯层，利用其较强的韧性、抗冲击性、抗弯折性和相对较好的耐候性。适合在大口径管道上应用。但目前这种技术只能实现外壁防护，用于油、气的输送；或进行内壁喷涂环氧粉末涂层，用于输水管道；对于有些外壁有重防腐要求的输水的管道，内壁喷涂液体环氧涂料的方式的涂层太薄且有空隙，很容易腐蚀脱落，不能长久使用。因此，针对大口径长距离输水用管道的防腐，新型防腐体系的技术呼之欲出。

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