3pe防腐钢管外防腐层厚度的影响因素

  通过大量的实验研究，笔者发现钢管外防腐层的厚度主要受以下因素的影响。  

 

１．熔体指数对防腐层厚度的影响  研究发现，原材料中胶粘剂和聚乙烯的熔体指数对防腐层的厚度有一定影响。

 

 

  熔体指数又称为熔体流动速率，即热塑性塑料在一定的温度和负荷下，熔体每１０ｍｉｎ通过标准口模的量（用ＭＦＲ表示，单位ｇ／１０ｍｉｎ）。胶粘剂和聚乙烯的熔体指数是通过熔体流动速率测定仪来测定的，并主要受到加热温度和压力的影响。  在相同加热温度和压力情况下，熔体指数偏低

时，胶粘剂和聚乙烯的流动性差，容易断裂，造成防腐层厚度偏薄且厚度不均匀，从而缩短挤塑设备的使用寿命；熔体指数偏高时，聚乙烯和胶粘剂的流动性好，焊缝处防腐层容易因碾压发生变形，结构层数不够，造成防腐层厚度偏低；熔体指数过高，焊缝处防腐层甚至会出现断裂。  

3pe防腐钢管工程现场塌方及打设钢板桩乙烯层打磨至表面粗糙，然后用火焰加热器对补口部位进行预热。按照产品说明书的要求控制预热温度并进行补口施工。为方便现场补口，防腐层留端端面应形成≤３０°的倒角。管道外表面的聚乙烯防腐层损坏，应将损坏周围打磨干净，先将热熔胶涂在钢带表面，再用挤出焊接或用与管材同样材质的聚乙烯片材进行热熔修补。管道切断后，在波峰的钢带断口部位，应采用挤出焊接或用与管材同样材质的聚乙烯片材进行断口密封和防腐处理。补伤施工方法严格按照ＳＹ／Ｔ０４１３—２００２补伤的要求执行。（４）结霜、结露、风沙等气候条件下不能进行现场防腐施工。（５）3PE防腐钢管钢制管道基础采用原土直埋，如遇回填土或水沟、坑塘、淤泥地段应做基础处理。管道施工中遇到了比较复杂的地基状况，出现了塌方及管道基础上拱问题。经采取边打设钢板桩、边地基处理、边下管、边回填的方案，解决了塌方及管道基础上拱问题。同时还采取了不同的地基处理方案。图２为现场塌方及打设钢板桩。聚氨酯发泡保温钢管本工程地基处理方案的总原则是采用管基基底置换的方法，以粉质黏土层做持力层，粉质黏土层以上部分应排水清淤，换填砂石（换填垫层上部至管道底部预留出管道所需基础厚度：４００ｍｍ厚碎石＋２００ｍｍ厚砂垫层）。局部雨排水管底标高低于粉质粘土层，达到淤泥质黏土层时，钢套钢蒸汽直埋保温钢管应抛毛石加固淤泥质黏土表层，换填砂石至设计标高（换填垫层上部至管道底部预留出管道所需基础厚度：４００ｍｍ厚碎石＋２００ｍｍ厚砂垫层基础）。为保证管基稳定性，分段打坝，排水清淤。为了减小沿纵向的差异沉降，在底基中铺设土工格栅。

3pe防腐钢管技术与20世纪90年代中期3PE涂层在我国管道

工程中开始应用以来,累计使用量已经超过上万公里。近年来,西气东输及其二线、涩宁兰、兰成渝和陕京二线等新建长输管道工程均选用了3PE防腐层。理论上,3PE涂层具有稳定的高品质性能,但由于其生产工艺和施工控制相对复杂,容易产生缺陷,因此,管道长期运行后容易产生因涂层粘结失效而导致的涂层剥离。剥离后的涂层对阴极保护有屏蔽作用,一旦发生剥离涂层下的加速腐蚀,危害极大,而现有非开挖检测技术还无法准确检测出涂层的剥离。近年来,新大线、兰成渝等管道3PE涂层现场调查均发现多处剥离、粘结失效的情况。在此背景下,通过对比分析国内外3PE的技术标准及工程技术规格书,查找出技术指标和涂装施工两方面的差距,对于完善国内标准中对生产过程控制与涂层质量检验的要求,提高3PE涂层的长期使用性能及保障管道安全运行均具有重要意义。

二、3PE相关标准及技术规格书

可供参考的国内外3PE相关标准及技术规格书包括,SY/T0413—2002埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准,SY/T0413—2005钢质管道单层熔

结环氧粉末外涂层技术规范,CSAZ245.21—2002钢管聚乙烯外涂层标准,CSAZ245.20—2002钢管熔结环氧外涂层标准,ISO21809.1—02石油天然气工业———用于管道输送系统的埋地和水下管道的外涂层第部分,Q/SYGJX0106—2007西气东输二线管道工程钢质管道三层结构聚乙烯防腐层技术规范(简称西二线)以及兰州—郑州—长沙管道工程(简称兰郑长)、川气东送管道工程(简称川气东送)和印度Reliance天然气管道工程(简称印度管道)的3PE技术规格书等。