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3PE防腐层剥离的内在因素及改进方法

147258lxy / 2021-04-10 21:27

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3PE防腐层剥离的内在因素及改进方法

无论是从生产3PE的原材料、防腐成型生产线设计还是工艺过程的角度来看，都有可能致使3PE防腐层留有缺陷。而涂层的劣化和阴极剥离通常就发生在这些有缺陷的地方。

1.1 3PE防腐层的自身缺陷

3 P E 防腐层的缺陷主要在于：翘边缺陷、焊缝防腐层缺陷、表观质量缺陷、原材料缺陷及质量控制这五个方面。翘边缺陷为：整体防腐层翘边、中间粘结剂与环氧粉末表面脱粘等。焊缝防腐层缺陷是：焊缝区防腐层应力开裂、焊缝侧防腐层减薄、焊缝侧防腐层分层及焊缝防腐层的坡口缺陷。而表观质量缺陷多为：防腐层表面麻点、鼓包、防腐层薄厚不均、表面压痕、缩孔缺陷、表面破损。溶解环氧粉末、固化剂、增韧剂、流平剂、填料等原材料的质量直接影响着3PE涂层的好坏。而工艺过程的质量控制同样对3PE涂层的性能起到决定作用。

工艺过程质量控制的疏忽会造成：
①敷涂过程中表面处理不达标造成结合力不牢。
②锚纹呈现半球形或球形，有文献表明过去5年全球三层聚烯烃结构涂层失效，引起FBE层附着力的降低的原因主要是涂层呈现球形或是半球形的喷砂锚纹。
③底层的环氧粉末涂层厚度对涂层的剥离也是有影响的，具体表现为涂层越薄越容易剥离。
④涂敷时挤出聚乙烯的温度较低会使得层间融合不好，容易造成分层。若在包敷时出现空气的进入也会出现分层现象。
⑤环向焊缝补口是一个隐患。因为此处只能用热收缩套，其结构是粘胶剂+聚乙烯，粘结力低于3PE，在土壤应力下易起皮。
⑥由于弯头、三通等管件的材料和厚度等与干线管防腐层无法一致，使得质量控制判据有所不同。在对管道进行保护时，采用同一保护参数会造成非理想的保护效果。
⑦如果3PE涂层有漏点或损伤，就会有水进入涂层内部，结果是对保护电流造成屏蔽。

1.2 降低3PE防腐层缺陷的工艺改进

目前3PE防腐层成型的简单工艺过程为：进厂钢管检验→外壁除锈→内吹扫及浮尘处理→钢管预热→环氧粉末喷涂→中间粘结剂包覆→聚乙烯包覆→冷却定型→管端防腐层破口成型→检验堆放。

3PE涂层的工艺和质量直接影响着管道的安全运行和使用寿命，它与阴极剥离密切相关。为了保证防腐层的使用寿命和其工作的安全性，降低防腐层的剥离程度，许多生产3PE防腐层的公司结合目前具体的钢种对以上流程的某些步骤也提出了适宜的改进方法：①针对X80直缝钢管，高于200℃的3PE防腐层会影响钢管的韧性、延性导致钢管产生应变时效，所以，就有了在200℃以下固化的3PE防腐层和低温涂敷的工艺的产生。Shaw公司研制开发了一种高性能复合涂层HPCC,它可以降低3PE防腐层分层的危险和焊缝的影响。为了加快固化速度、减少环境污染，一种新的防腐涂料—聚脲诞生于世。这些技术的改进和产生是为了尽可能减少涂层自身的缺陷，从而延长埋地钢质管道的使用寿命。 

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