三层PE管道防腐技术

三层PE管道防腐技术

赵鑫

赵鑫

南京南化建设有限公司

摘要：随着经济的进步国家的发展，新技术、新工艺、新材料也逐渐被开发和投入使用，三层PE管道防腐技术将是未来被广泛应用的新防腐工艺技术，在施工中应大力推广和技术的提高。

关键词：性能要求、施工程序、质量控制

聚乙烯三层结构防护层又称三层PE，它的全称为熔结环氧/挤塑聚乙烯结构防护层，结构由以下三层组成：底层为熔结环氧；中间层为胶粘剂；面层为挤塑聚乙烯。在三层结构中，环氧底漆的主要作用是：形成连续的涂膜，与钢管表面直接粘结，具有很好的耐化学腐蚀性和抗阴极剥离性能。中间层通常为共聚物粘结剂，其主要成分是聚烯烃，目前广泛采用的是乙烯基共聚物胶粘剂。共聚物胶粘剂的极性部分官能团与环氧底漆的环氧基团可以反应生成氢键或化学键，使中间层与底层形成良好的粘结。聚乙烯面层的主要作用是起机械保护与防腐作用，与传统的二层结构聚乙烯防腐层具有同样的作用。三层结构聚乙烯防腐层综合了环氧涂层和挤压聚乙烯两种防腐层的优良性质，将环氧涂层的界面特性和耐化学特性，与挤压聚乙烯防腐层的机械保护特性等优点结合起来，从而显著改善了各自的性能。因此作为埋地管线的外防护层是非常优越的。据有关资料介绍，三层PE可使埋地管道的寿命达到50年

原材料要求

防腐层原材料应包装完好，并考虑储存期防潮。并存放在阴凉、干燥处，严谨受潮；防止日光直射，并隔绝火源，远离热源。包装上至少包括的信息是：生产厂家、原材料型号、批号、生产日期、有效期、搬运、存放等要求。包装破损或标识不全的产品业主有权拒收。对每种牌（型）号的环氧粉末、胶粘剂和聚乙烯专用料，在使用前均应由通过国家计量认证的检验机构按国标版标准和招标文件中技术规格书规定的相应性能项目进行检验，性能达不到招标文件中技术规格书要求的不能使用。

性能要求

1、环氧粉末

环氧粉末及其涂层的性能指标应符合表2和表3的规定。并对每一生产批次（不超过20t）环氧粉末按表2和表3的规定进行质量复检。

表2环氧粉末的性能指标

表3环氧涂层的性能指标

三层PE工艺流程

1、对钢管进行清理，在防腐层途敷前，先清除钢管表面的油脂和污垢等附着物。

2、钢管外表面喷砂除锈，为了保证相应的除锈等级和生产的能力，应使用大型喷砂机械和喷砂设备，管道表面清洁度应达到Sa2.5级的要求，喷砂后达不到要求的应重新进行喷砂除锈或单独堆放。

3、钢管表面微尘处理，采用钢丝刷及真空抽吸，清除抛丸除锈后钢管表面的一些微小粉尘，以便于提高涂层的附着力。

4、钢管无污染中频感应电加热，将管体加热至200-230℃，满足涂敷层温度的需要。

5、环氧底漆喷涂，机械和人工喷涂均可，着粉率高，喷涂均匀，能够符合设计要求的喷涂质量。

6、切口，根据要求，管体两端要求100mm的预留段，因而涂敷前须按预留段宽度贴纸，涂敷后用人工切断方式切开两管段间的连续涂层并剥去预留段贴纸及涂层。

7、端头打磨，切去钢管两端预留段的涂层后，还需将预留段打磨干净，便于补口时与补口带更好地结合。端口打磨由磨光机、内磨机、人工修复。

三层PE防腐质量和控制

1、钢管验收

业主提供的裸管在接收时应按标准规范进行验收，其内容包括：管径、壁厚、管号；厂家出厂合格证；有无缺陷。有疵点的钢管应剔除或予以处理。

2、钢管预热

钢管表面温度至少高于露点温度3℃。

为保证钢管表面除锈质量和环氧底漆喷涂质量，钢管在环氧底漆喷涂之前要进行表面预热，其预热温度40-60℃。

每1小时检查钢管表面的温度，最高不超过60℃。3、钢管表面喷砂除锈

表面喷砂除锈处理后的钢管应逐根进行表面清洁度质量检验，质检员应按下列要求检查钢管质量：

表面预处理后钢管表面的清洁度应达到GB/T8923中规定的Sa2.5级的要求；

钢管表面的灰尘度应不低于GB/T18570.3标准规定的2级。

4、环氧底漆、胶粘剂及聚乙烯的涂敷

4.1、环氧底漆涂敷控制

环氧底漆采用管道加热后进行涂刷，底漆涂刷应全部覆盖管道表面。

随时检测环氧底漆涂刷质量，外观应平整，色泽均匀，无气泡、无开裂缩孔。

胶粘剂涂敷前应每小时目测一次环氧底漆涂刷的是否稳定。

4.2、胶粘剂涂敷控制

胶粘剂涂敷应在环氧底漆胶化过程中进行。

随时检查胶粘剂涂敷质量，外观应无气孔、无气泡。

用红外线测温仪检测钢管表面温度。

检查涂层的搭接状况，搭接长度10-15mm。

4.3、聚乙烯带涂敷控制

聚乙烯带必须在规定的时间限度内涂敷在胶粘剂层上，也必须满足聚乙烯带性能规定的时间和温度。层与层之间的搭接宽度为50mm。

必须确保搭接部分的聚乙烯带及焊缝两侧的聚乙烯带完全辊压密实，避免防腐层产生气泡。

涂敷层外观应平整光滑，色泽均匀，无暗泡、气泡、麻点、皱褶和裂纹。

检查聚乙烯表面是否压实，密切注意焊道位置的处理情况，严防气泡产生。

防腐层总厚度要符合设计要求和规范的规定，焊缝部位防腐层厚度不小于规定值的70％。

5、涂敷层冷却控制

涂层外观无水激点。

保持涂层内外冷却平衡，严防裂痕。

冷却后涂层温度不大于60℃。

防腐质量检验

1、钢管表面灰尘度检查按GB/T18570.3规定的方法进行表面灰尘度评定，表面灰尘度不应低于2级。

2、必须对涂敷过程中的钢管加热温度进行连续监测，钢管的加热温度等工艺参数必须符合规定的参数。

3、防腐层外观应逐根目测检查。热收缩带层表面必须平滑，无暗泡、无麻点、无皱折、无裂纹，色泽应均匀，防腐管端应无翘边。

4、厚度检验：涂敷结束的热收缩带层厚度应达到标准及业主规定的厚度。

5、粘接力检验：粘接力检测是一种破坏性的检测，正常生产时通过抽测剥离强度来检验粘接力的质量。

6、拉伸强度和断裂伸长度检验：按GB/T1040.2检验其拉伸强度和断裂伸长率，结果应符合规范的规定。若不合格，可再截取一次样品，若仍不合格，则该批防腐管为不合格品。

结束语

目前，三层PE防腐技术在国际上被认为是最先进的管道外防腐技术。三层PE已率先在石油天然气系统得到应用，我国已建成的天然气管道及输油管道，工程西气东输管道均采用了三层PE外防腐涂层。它已成为今后管道外防腐层的发展方向。