3pe防腐鋼管廠家綜合技術解析
目前，國內己經建成并投產了近40條3PE管道防腐層涂敷作業線。近幾年建設的國家重點管道工程建設項目大多采用了3PE防腐層，如“西氣東輸”、澀寧蘭、蘭成渝等，累計使用量己超過6000km.正在建設中的陜京二線和“西氣東輸”支線等項目也都采用了3PE防腐層，可見，3PE防腐層的應用在國內己經形成趨勢。
1995年編制完成的國內管道3PE防腐層行業技術標準SY/T4013-95是以德國DIN30670為基礎，并是一致的，但焊縫部位的防腐層厚度參照法國標準規定為不低于管體防腐層厚度的90%.在幾年的實際規定的最小厚鯁依據主要是北ilish上。這些些管道的防腐涂敷都?行了了國內的石油bookmark1準資料，除加拿大標準外（加拿大標準規定較小），其他國家標準如：法國NAF、日本JIS、美國NACE以及大部分著名企業標準均沿用德國DIN30670標準確定的厚度要求。DIN30670己持續使用了20多年，幾次修訂，對防腐層最小厚度要求一直未變，說明DIN30670對最小厚度的要求是合適的，只是在實施過程中根據工程的具體情況略有調整。表1列出了加拿大某公司提供的應用實例。
3PE防腐層應用實例管道膠粘劑聚乙烯/總厚度/玻利維亞一巴西（帽0810）意大利（0460）墨西哥（￠508）由表1看出，目前多數工程沿用德國標準DIN30670防腐層最小厚度規定，并在實際應用中針對工程的具體情況對環氧粉末的厚度作了相應的調整，主要是進一步提高防腐層的抗陰極剝離性能。
21規定的防腐層厚度較低。環氧粉末最低為50Wm，膠粘劑最低為50Wm，聚乙烯根據高、中、低密度分別作了規定，其中低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯防腐層的最小厚度規定與DIN30670的規定一致，中密度聚乙烯和高密度聚乙烯防腐層最小厚度的規定比DIN30670低。但經過調研得知，加拿大標準主要是依據北美二層PE防腐層的適用經驗編制的，其規定的防腐層最小厚度在實際應用過程中并沒完全采用，而是根據實際情況，適當加了環氧粉末和聚乙烯層厚度。
3PE防腐層應用實例管道膠粘劑聚乙烯/總厚度/：加拿大亞HLSKY石油公司（3457）委內瑞拉（￠508）澳大利亞（叫06）表2的數據說明，這些案例雖有減薄的趨勢，但也沒完全減至加拿大標準規定的厚度，而且上述案例也并非完全出于經濟上的考慮。由于加拿大國家標準2PE的應用經驗，在北美的運輸、使用環境下可能適用，在其他環境不一定適用，而是要根據實際情況，確定防腐層厚度。由此看來，將該標準的有關規定用于國內管道建設還沒有充分的依據。
國外3PE防腐層最小厚度確定的依據德國國家標準DIN30670規定的最小厚度值最早的報道見于1975年第1屆國際管道內外保護會議，由德國著名的MANNESMANN公司根據10a的涂敷經驗和大量的試驗結果得出的。他們認為：僅僅從防腐的角度考慮，1mm的聚乙烯厚度就足夠了，但不能滿足實際施工過程中的抗機械損傷需求，必須加防腐層的厚度來加機械保護性能，加安全系數。
為保證防腐層長期穩定性，所設計的防腐層應具有的最低性能為機械性能、防腐性能、耐化學性能和良好的施工性能。在實際應用過程中，這些性能都是很重要的。因為，防腐層除了要具有優異的防腐性能外，還必須具有優良的機械性能。只有具有優良的機械性能，才能保證防腐層在吊裝、儲存、運輸、下溝回填及運行過程中抵抗外力損傷，保持涂層連續、完整，也才能保證防腐層維持良好防腐性能。為此，研究人員采用不同管徑的防腐管，進行了大量的試驗來模擬涂層在吊裝、儲存、運輸、下溝回填及運行過程中的外力損傷情況，進而評價防腐層的機械性能。主要包括：（1）用DN100~ 200mm的防腐管做試驗管。在不同溫度下，將50kg粉碎的石子（35/55mm）從不同高度落下，測量防腐層損傷面積，模擬管道下溝回填過程中涂層受到的沖擊損傷狀況。（2）載荷試驗：用DN810mm及DN1 420mm的防腐管做試驗管，進行地面軸向拖拉、滾動，從1m高處摔下，鋼軌上拖拉等外力破壞試驗，測量損傷面積，模擬涂層在堆放、運輸和使用過程中受到的機械破壞情況。實驗結果表明：防腐層的抗沖擊強度隨防腐層厚度加而呈線性大；防腐層抗外力損傷能力是防腐層最小厚度的函數。經過各項載荷試驗可得出結論：防腐層最小厚度在1.7mm以下不足以抵抗機械載荷破壞；對DN810mm鋼管，防腐層最小厚度超過3mm時，對正常的運輸和安裝過程是適宜的，這與DIN30670規定的防腐層最小厚度一致。
3國內應用情況調研分析從1995年開始，根據陜京管道和庫鄯管道建設的實際需要，從國外引進建成了幾條3PE防層涂敷作業線，到2003年底全國己累計應用3PE防腐管6天然氣行業標準SY/T4013?95（修訂后為SY/T0413?2002）或相關重點工程項目企業標準的要求。
在幾年的實際應用和管道運行中，國內采用3PE防腐層的陜京管道、庫鄯管道等工程至今沒有出現由于防腐層的原因產生的事故，在施工過程中，在吊裝、運輸過程中有些局部碰傷，經修補后埋地使用。在陜京管道施工中剩余的少量3PE防腐管，經過從防腐廠運至施工現場，再從現場運回青縣儲存。幾年后，對該批防腐管進行檢測，檢測結果表明防腐層內在質量仍然較好，雖然外觀上存在輕微損傷，但是其剝離強度、陰極剝離等內在質量依然超過標準要求。某管道施工后曾遇到山洪爆發，致使管道出現斷裂現象，但在鋼管斷裂部位，聚乙烯防腐層依然附著在鋼管上，可見3PE防腐層的優良性能。
在某輸氣管道施工中，3PE防腐層全部采用了加強級，涂敷質量優良。在初期的運輸過程中，由于包裝保護不當，加上火車車箱超高裝運，致使少量防腐管擦傷嚴重，有的在軸向存在近1m長的擦痕。在現場施工過程中還出現了局部的劃痕損傷，現場管理和施工人員認為，行業標準規定的防腐層厚度是適宜的，如果降低厚度，將會加現場損傷程度，影響管道施工總體質量。
由于沒有低厚度3PE防腐管道的對比，調查了國內2PE防腐管的應用實例。1996年施工的海南某輸氣工程管道的防腐采用了2PE包覆，鋼管為0324mm.施工后剩余的268根防腐管庫存在海南東方市，其中有的是預制后未出廠，有的是出廠后又從現場運回的。對這批包覆管的防腐層厚度進行檢測，檢測結果表明：防腐層厚度大多數低于2.0mm，最小的為1.39mm，低于標準要求。對該批防腐管逐根進行外觀檢測，外觀完好的僅占39.5%；有幾處局部損傷且電火花檢漏有漏點的，占40. 7%；聚乙烯層嚴重損傷、難以修補使用的占19.8%.這些防腐管在出廠時是經過檢驗無漏點的，上述漏點應是吊裝、運輸和堆放過程中產生的。這說明了該批防腐管的防腐層抗機械損傷性能低，主要是由于防腐層厚度太低，不足以抵抗外力沖擊、穿透、摩擦等破壞，嚴重影響了防腐管的實際應用質量。
從上述破損實例及國內幾年來長輸管線施工中的防腐層損傷情況看，由于我國長輸管道施工及運行的工況條件較復雜，且防腐管運距長，公路、鐵路運輸條件較差，在沒有充分的理論依據和實際經驗的條件歐洲多年的實踐也證明：加聚乙烯厚度（>分）的費用是必要的，它可以大大減少以后的投資，如：減少吊運過程的保護帶等；減少修補費用，并避免由于現場修補引起的性能降低；減少陰保站費用和陰極保護維護費，提高陰極保護的經濟性。
焊縫部位防腐層厚度試驗分析-95行業技術標準中，參照法國標準規定，焊縫部位的防腐層厚度宜不低于管體部位要求值的90%，但實際上難以滿足要求，通常主要依靠提高管體防腐層厚度來實現。為合理確定焊縫部位的防腐層厚度，結合幾個防腐廠的防腐管涂敷，對管體部位和焊縫部位的防腐層厚度進行了對比檢測分析，并進行了減薄防腐層厚度條件下的比對分析。厚度對比主要檢測結果見表3.表3管體和焊縫部位防腐層厚度檢測結果序號廠家鋼管規格管體厚度焊縫厚度焊縫處比率/%備注減薄從表3中的檢測數據可計算出管體和焊縫處防腐層厚度的差異：焊縫部位為管體部位的63%~81%，平均為71%.這主要受擠出工藝參數的影響，如管徑、鋼管壁厚、焊縫高度和成型情況、纏繞輥壓程度等。上述數據中，*508mm鋼管主要是由于焊縫成型不良而使焊縫部位防腐層厚度偏低。除減薄防腐層厚度的測量值外，其他均是在正常生產條件下進行的測量記錄；對于減薄試驗，主要是調整了生產線的聚乙烯擠出量。
對減薄的3PE防腐層的陰極剝離、剝離強度、抗彎曲試驗結果表明：這些使用性能都滿足標準要求，不受減薄聚乙烯厚度的影響，只是抗沖擊的最大能量受到影響，單位厚度的抗沖擊值沒有影響。
下通能只從經濟角Ma筐防腐層厚薄。在孤最薄弱的環節此制定最低防轉第n43頁）bookmark2國內絕大部分長輸管道均用螺旋焊縫管，在施工運輸過程中，焊縫部位難以保護，焊縫部位防腐層是趙振榮：原油加熱爐爐管腐蝕與預防最小值平均值最小值平均值最小值平均值最小值平均值最小值平均值最小值平均值表5對流爐管壁厚測試結果第1列第2列第3列第4列第5列第6列B、D點），其爐管壁厚明顯較厚。同時對所有同類點進行統計發現：在有利于管內流體擾動的部位，其管壁腐蝕速度確實高于那些相對不利于流動擾動的部位的腐蝕速度。為了進一步證明檢測的可靠性，對加熱爐爐管內外徑進行了檢測，結果表明：爐管內壁沒有明顯的沖刷、腐蝕減薄跡象，外徑減薄量等于爐管的腐蝕量。
綜上可以推斷：輻射室爐管腐蝕主要發生于爐管的外側，而管內原油的湍流流動使彎頭上側的熱交換速率明顯高于其他部位，因此造成這些部位的爐管外壁的溫度將低于其他部位，使得這些部位的酸性腐蝕加劇，并且其腐蝕速度大于直管段的腐蝕速度。
（2）對流室：由表5可知，對流爐管腐蝕減薄很不均勻，腐蝕比較嚴重的區域位于第3排至第9排，尤其是第7排腐蝕最重，爐管經過腐蝕后最小壁厚為2. 6mm，低于標準要求（標準要求：爐管腐蝕余量為3一般情況下，加熱爐對流室排煙溫度都在300°C以下，所以加熱爐對流室爐管腐蝕減薄的主要原因是低溫腐蝕。由于對流管第3排至第9排位于對流室中部，排煙溫度最低，故此區域腐蝕比較嚴重。
6預防措施為了有效控制加熱爐爐管腐蝕，對加熱爐爐管進行了掛片試驗。掛片試驗分為：鎳-鉻（NI-CR）合金噴涂料封閉保護；鋁噴涂層加高溫涂料封閉保護；無機涂層保護和無保護措施的20鍋爐管、20裂化爐管。試驗結果表明：20鍋爐管和20裂化爐管均遭受強烈腐蝕，而20裂化爐管均勻腐蝕的平均腐蝕速率約為0. 22mm/a，點蝕的最大坑深約為0.24mm/a.鎳-鉻涂層、鋁涂層、無機涂層都能有效地保護加熱爐爐管。因此，建議加熱爐爐管采取噴鍍、粘貼新工藝，改進加熱爐爐管特別是對流爐管防腐性能，提高加熱爐爐管抗低溫腐蝕能力。
嚴格控制加熱爐運行參數，確保加熱爐排煙溫度高于煙氣露點溫度。因煙氣露點溫度與燃料的含硫量有關，所以，加熱爐排煙溫度一般不應低于下列數值：燃料中不含硫時，煙囟不保溫時為120*C；燃料中含硫量為005%~1%（體積）時，煙囟不保溫時為150~ 210*C；煙囟保溫時為120~由于加熱爐對流室爐管腐蝕比較嚴重，所以要強化加熱爐對流管的檢驗，縮短更新周期，加快更新力度。
（上接第40頁）度應關注焊縫部位防腐層厚度。經過試驗研究可知：實際生產過程中焊縫部位防腐層平均厚度約占管體防腐層厚度的70%，因此為保證焊縫部位不低于1.8mm，原標準規定的管體厚度較為合適，不宜再減薄。而規定適當的焊縫與管體防腐層厚度的差異，也相當于降低了管體防腐層的厚度要求。
通過研究分析國外3PE聚乙烯防腐層最小厚度的確定依據以及對國內3PE防腐層的應用情況和PE防腐層出現的破損實例進行調查分析結果表明：參照DIN30670標準制定的管體3PE防腐層厚度（即原行業標準SY/T4013-95的規定）是合理和適當的。通過實際涂敷試驗和檢測分析，認為可以適當降低焊縫部位防腐層的厚度要求，確定焊縫部位防腐層厚度不得低于管體防腐層厚度規定值的70%.這些規定己列入新版行業標準SY/T0413 3PE防腐層的工程造價，取得了良好的社會和經濟效益。
