3PE防腐钢管涂层也就是(三层聚乙烯防腐涂层),是将欧洲的2PE防腐层和北美广泛使用环氧粉末防腐钢管涂层(FBE)巧妙的结合起来而产生的一种新的防腐钢管涂层。在全世界已被认可和使用已经有十多年了。
3PE防腐钢管的涂层是底层与钢管面所接触的是环氧粉末防腐涂层,中间层为带有分支结构功能团的共聚粘合剂。面层为高密度聚乙烯防腐涂层。
三pe防腐涂层综合了环氧树脂和聚乙烯材料的高抗渗性、机械性能高等特点。到目前为止是全球公认的使用效果最好、性能最佳的管道防腐涂层,从而被应用在诸多的工程当中。
(1)目前国内外对防腐层应用效果评价很好,对其使用中产生缺陷的报道很少。报道的主要缺陷有漏点、剥离、阴极剥离、阴极保护屏蔽、剥离防腐层膜下腐蚀等,而且大部分有关缺陷的报道还停留在理论推测阶段,如资料中提到阴极保护屏蔽的问题,到目前还没有关于防腐层实际运行中出现阴极保护屏蔽的实例报道。经过多年的实践表明,随着使用年限的增加,出现缺陷最少的涂层系统是FBE/挤压聚乙烯3层结构防腐系统。
(2)通过对欧洲聚乙烯防腐层30年应用史的回顾,虽然理论上剥离防腐层下会发生腐蚀或应力腐蚀开裂,但目前还没有发生剥离防腐层下出现膜下腐蚀或应力开裂的案例。在德国曼内斯曼研究所,曾经进行了长期的防腐层实验室试验,以模拟防腐层实际应用效果。腐蚀试验环境有土壤、水,试验主要检查应力腐蚀开裂问题,其试验方法是把有缺陷的聚乙烯防腐层钢管置于腐蚀条件和应力条件下,腐蚀环境为含有NaHCO 的沙土环境,温度70℃ ,管地电位为一430一一680mV,钢管表面以不同方式预处理,所有钢管均带压循环。试验结束,防腐层缺陷周围或多或少都有剥离,但剥离区未发现腐蚀。表面无氧化皮的钢管未出现应力开裂;表面有氧化皮的钢管出现了开裂,裂纹最大深度0.2 mm,可能是由应力腐蚀造成。由此得出结论,彻底的表面处理是防止应力开裂的有效手段。
原因二,即使在防腐层与钢管界面间未夹裹残余空气,如钢管在冷却后余热过高,在二次加热防腐层后,亦会引发塑料本体膨胀,而二次自然环境冷却时,由于塑料是自外向内冷却,故冷却收缩是自内向外收缩,如基体表面处理存在有局部不合格缺陷,冷却收缩产生的应力可导致局部缺陷处界面间粘接强度降低,严重时将导致缺陷处界面脱粘,形成鼓包。
1.3 外表面皱褶
3PE防腐钢管防腐层成型过程中,不管采用包覆法或缠绕法,中间粘结剂和聚乙烯膜与钢管表面总存在一个空气层,包覆到钢管表面前,必须赶出这个空气层,否则会在钢管表面和防腐层之间形成空气膜,该气膜在压辊碾压作用下,因塑料膜的封闭作用无法排除,在封闭区域内沿碾压方向呈波纹状来回流动,在水冷作用下,形成皱褶(见图3),严重时可造成防腐层破裂