我国管道防腐涂层的发展历程和现状

　　埋地油气管道腐蚀控制的普遍方法是采用防腐涂层和阴极保护的联合保护措施。 其中防腐涂层是管道腐蚀控制的第一步措施，合适的选择和使用防腐涂层能够对完好涂敷的管道提供超过99%的保护。 油气管道防腐涂层必须符合以下基本条件： 

　　涂层材料是有效的绝缘体 

　　涂层没有任何破损，而且在回填后保持无破损 

　　涂层完好，而且长期保持完好 

　　国内管道防腐涂层技术的发展经历了一下阶段： 

　　50--70年代主要是采用石油沥青防腐涂层，如 1958年建设的我国第一条长输管道 克独管道 ； 

　　从70年代开始，先后研究和应用了环氧煤沥青涂料、聚乙烯胶粘带、和煤焦油瓷漆等管道防腐材料； 

　　80年代初期开始，研制开发和应用了挤压聚乙烯防腐层（2PE）、熔结环氧粉末(FBE)以及新一代的煤焦油瓷漆等管道防腐材料与技术; 

　　90年代中期，引进采用了三层聚乙烯（3PE）防腐涂层技术; 

　　90年代末期，又开始引进双层熔结环氧粉末涂层技术和三层聚丙烯（3PP）防腐涂层技术; 

　　近年来，引进或研究采用了无溶剂聚氨酯涂料、无溶剂环氧涂料和聚脲弹性体等涂层技术。 

　　聚乙烯防腐层技术应用研究进展 

　　三层结构聚乙烯防腐层已经成为国内油气长输管道工程的首选技术，对其应用现状的调查和完善提高工作受到普遍的重视和关注， 以下重点介绍聚乙烯防腐层相关技术研究应用的新进展。

　　三层结构聚乙烯防腐层在国内应用只有10多年，在国外应用了近30年。目前国内外对该防腐层应用效果的评价普遍较好，但在实际应用中也存在一些问题，报导的主要缺陷或问题有管端翘边和气泡、焊道防腐层减薄、漏点、剥离、阴极剥离等。 

　　对于管端翘边和气泡、焊道防腐层减薄等质量缺陷，主要是由于防腐层涂敷过程中的工艺控制问题引起的，可通过改进涂敷工艺参数和措施，并确保环氧粉末等原材料的干燥等来改善。

　　防腐层漏点或破损的产生，主要是吊装、运输和施工过程的机械外力所致，通过加强施工作业环节的管理措施加以控制和解决。 

　　造成3PE防腐层剥离的可能原因: 

　 防腐层涂敷施工质量，包括表面处理质量和涂敷温度的控制等，如钢管表面灰尘和表面浮锈等杂质的残留；
　 原材料的质量问题；
　 运行温度的作用，加速了水和氧气扩散通过聚乙烯层，破坏了底层FBE的粘结性；
　 涂敷过程中的受热历程可能产生的防腐层内应力的影响。 
　 阴极保护电位的作用：由于阴极保护电位过负，产生阴极析氢并累积而破坏防腐层与钢管的粘结力。但是，阴极剥离产生的条件是在阴极保护的条件下，防腐层有漏点，且钢管表面有水等腐蚀介质存在。当防腐层完好，没有缺陷，介质不能到达金属表面时，不会引起阴极剥离。 

　　天然气管道总的发展趋势是提高钢管的强度水平，最大限度降低管道建设成本和输送成本。高钢级、大管径已经成为管线钢管发展的总趋势，工业发达国家普遍将X80列为21世纪天然气输送管线的首选钢级。我国的西气东输二线管道工程采用X80钢管，是国内外X80钢管使用量最大的长输管线。

　　常规的3PE防腐层涂敷前，使用中频感应加热，使钢管表面温度达到200～250℃，再涂敷3PE防腐层。对于X80直缝钢管，高于200℃的3PE防腐层涂敷温度对钢管的力学性能有一定的影响，主要是导致钢管产生应变实效，在宏观上表现为应力的增加，同时还对高强度钢的冲击功、韧性、延性有不良的影响。 

　　为确保3PE防腐层在X80等高强度钢管道上的应用，研究采用了聚乙烯防腐层的低温涂敷技术。 3PE防腐层低温涂敷技术的重点是改进环氧粉末的涂敷性能，要求环氧粉末能够在200℃以下的钢管预热温度下实现有效的胶化和固化，达到常规环氧粉末的涂层性能指标，目前国内已有能够满足低温涂敷（180～200℃）要求的环氧粉末产品。 

　　研究发现，在低温涂敷技术中无须改变胶粘剂和聚乙烯的挤出缠绕温度。 

　　更多内容，参见资料下载频：道管道外防腐涂层技术研究与应用进展