3PE防腐材料
20世纪80年代初，德国曼内斯曼公司推出了该公司研究所与巴斯夫化学工业公司共同研制的3层结构聚烯烃涂层(MAPEC)和挤压聚烯烃涂层的性能优势，克服了两种涂层单独使用时性能上的不足。
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20世纪80年代初，德国曼内斯曼公司推出了该公司研究所与巴斯夫化学工业公司共同研制的3层结构聚烯烃涂层(MAPEC)和挤压聚烯烃涂层的性能优势，克服了两种涂层单独使用时性能上的不足。
针对采用3PE涂层在国内发生的争论，中油工程技术研究院受北京华油天然气有限公司委托，完成了《陕京输气管道外防腐3层结构系统聚乙烯涂层安全评价研究》。该项研究包括从国外文献收集到北京华油天然气有限公司2001-2003年进行的管线外防腐层开挖检查和不开挖检查的结果分析，以及陕京管道未用完露天堆放在华北石油钢管厂2年和6年的3PE防腐性能检测，得出如下结论:
(1) 目前国内外防腐层应用效果评价很好，对其使用中产生的缺陷报道的很少。报道的主要缺点有露点、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作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) 同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，曾经进行了长期的腐蚀实验室实验，以模拟防腐层应用效果。腐蚀实验环境有土壤、水、试验主要检查应力腐蚀开裂问题，其实验防腐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NaHCO3的沙土环境，温度70℃，管地电位-430~-460mV，钢管表面以不同方式预处理，所有钢管均带压循环。实验结束，防腐层缺陷周围或多或少都有剥离，但剥离区为发现腐蚀。表面无氧气化皮的钢管为出现应力开裂，有氧化皮的钢管出现了开裂，裂纹最大深度0.2mm，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。
(3) 陕京管道2003年开挖763m长管段，3PE防腐层共有破损点四个。油破损点的缺陷形式可以看出，防腐层的破损均是由硬物划伤所致。对3PE直管和冷弯管3个探坑检查，共检测17出剥离强度，其中5处剥离强度值低于70N/ cm，最小剥离强度120N/cm,最大剥离强度200 N/cm。产生原因为陕京管道是国内首次采用3PE涂敷技术，涂敷商的涂敷水平有限，对工艺工程的控制能立相对较差，可能导致个别管道的涂敷工艺设置不当造成防腐层的粘接力差。防腐层剥离强度低只是个别部位，而且只要防腐层无破损，也不会造成管道腐蚀。
(4) 1999年和2003年对华北石油钢管厂露天存放的陕京管道剩余防腐管进行了抽测，其防腐的性能基本没有下降，尤其是华龙公司采用齐鲁聚乙烯生产的防腐管，存放6年后各项指标仍符合现行标准SY/T0413-2002规定，说明3PE防腐层确实具有优良的耐久和抗衰老性能。
综合调研情况和陕京管道的检测结果，3PE防腐层的主要缺陷是施工过程中的机械损伤。
SY/T0413-2002标准的基本框架来源于德国标准DIN3067-1991,国外标准对原材料的性能基本上不做详细要求，但对于转型期的中国来讲，信誉问题还没有取得根本好转，对原材料提出更详细又便于检查的项目显得什么重要，建议标准中应调整以下几项指标:
按照SY/T0413-2002标准中表2.0.2的规定为170-250μm，对于圆模包覆作业线，这一厚度值没有问题;对缠绕作业线，这一厚度范围就无法保证了。缠绕作业线挤出的是伯母片材，其厚度若大于170μm, 则搭边部分肯定超过250μm。如果要求满足目前行业标准要求，胶层挤出时，片材的厚度不应大于60μm，采用多层搭接才能满足行标要求，否则胶层厚度就不能保证为170-250μm。因此，胶层厚度的上下限值至少应相差一倍。
目前我国3PE防腐用胶实际为接枝胶，共聚胶实际上是3PE防腐第一带胶粘剂，踏实聚乙烯与聚丙烯酸酐接枝的产物，所以应该称为接枝胶更为恰当;目前行业标准SY/T0413-2002 中，共聚胶的指标只有四项，不能全面反映胶的工艺性能，至少应该增加拉伸强度和断裂伸长率两项指标，以确保胶的加工性能。
SY/T0413-2002中聚乙烯耐热老化性能需做100天或200天试验。在生产过程中需要抽样检查聚乙烯行性能时，这项实验周期太长，无操作性可言，能否用热氧化诱导期值代替值得研究。如果能改用氧化诱导期代替传统的热老化性能测试，将极大地缩短抽样的时间。同样耐环境应力开裂F50改为F0是否可以缩短检验周期也应探索
中国的3PE防腐要取得突破，首先还是标准的完善，希望有关部门重视起来
中有工程技术研究院在引进3PE涂敷技术初期，于1995年4月参照DIN30670-1991和NFA49-710(1988年3月版)编制了中国第一个3PE涂敷施工验收规范用于陕京管道、库鄯管道建设。同年升级为行业标准SY/T4013-1995，经过纪念工程建设的总结和实践，2001年改版为SY/T0413-2002,并于2002年8月1号起实施。
标准制定之处，根据中国的实际情况，聚乙烯主要以高密度聚乙烯为主，维卡软化点定为不小于110℃;外防腐层的厚度按以低、中密度聚乙烯为主的德国标准DIN30670-1991来确定。极大地提高了3PE防腐层的抗冲击强度，保证了陕京管道和库鄯管道的施工质量，将3PE防腐层的剥离强度、抗冲击的指标大幅提高，并明确规定了据一些专用料炭黑含量，保证了3PE防腐层的机械强度和耐候性能，并加大了补口剥离强度(即热缩套、热缩带的对底漆钢的剥离强度)抽测频次，为保证管道外防腐涂层的质量做出了贡献。
聚乙烯英文名称:polyethylene ,简称 PE,是乙烯经聚合制得的一种热塑性树脂 防腐PE ...
3pe防腐钢管是指3层结构聚烯烃涂层（mapec）外防腐钢管，是国内常用的一种防腐管道。其它还有ipn8710、fbe环氧粉末、环氧煤沥青等防腐方式。一般指的是钢管外壁防腐。
环氧树脂,乙二胺,,邻苯二钾酸二丁脂,石英粉,玻璃丝布,
1 热煨弯管防腐
第一批采用3PE外防腐层的陕京管道和库鄯管道，热煨弯管的外防腐涂层分别采用进口TEK-RAP冷缠带和进口3M公司液体环氧外缠中央制塑聚丙烯增强纤维胶带保护两种方式，以后的工程有采用热缩套虾米搭接、单层FBE外缠胶带保护等多种形式的外防腐方式，但综合性能都达不到3PE防腐水平，造价却高了很多。热煨弯管究竟用何种方式防腐，以成为设计、施工、运行管理者急需解决的问题，如过这个问题解决不彻底解决，热煨弯管将成为3PE防腐涂层系统的瓶颈。目前弯管常用热缩缠绕带防腐，而且性能也得到大家的肯定，北京正在用热缩缠绕带全面替代原来的冷缠带防腐方式。
2 环氧粉末质量
自2001年起，因招标引发的价格站导致环氧粉末售价偏离正常水平，其直接反映结果是:1.3PE涂敷声场线上的上粉率下降到85%以下;2.单层FBE涂层的上分率下降，涂层露点多、易受损伤，次问题已出现在国内某重点工程上。对于3PE防腐，目前尚未发现问题，几年后是否会出现粘结力不足的问题，还很难预料，但牺牲质量来换取价格有事是不可取的。环氧粉末涂层是中间连接层，直接决定了3PE涂层和钢管的粘结情况，如果粘结力有问题，那么防腐效果是大打折扣，甚至导致防腐措施失效，所以环氧粉末的质量问题一定要注意。就是补口用热缩带、热缩套在收缩前涂敷的环氧粉末底漆也需要加强，用户在选择时最好用配套厂家的，因为胶层各个厂家配方有区别，在测试时也是和自己所选用环氧粉末的底漆来做的，如果冒然选用其他底漆，就有可能出现问题。
3 涂敷工艺的问题
国内各防腐厂抛丸处理后只注意除锈效果和卯纹深度，对清洁后的钢管粉尘仅满足于吹扫，对钢管表面残存的微尘既不重视又不检验，粉尘附着过多，将严重影响环氧粉末对钢管的长期附着力。引进3PE涂敷技术初期，由于涂敷经验不足，当年陕京管道翘边主要原后经摸索，找出翘边主要原因是内接头耗热量大，导致管端温度太低造成的。陕京二线发生的34根翘边管中，有几根就是因涂敷厂取消内接头，两根管端头相互错位，压辊没有实现周向全压实所致;为便于端头处理，管端包纸无可非议，但陕京二线出现的34根翘边管中多数为包纸不当造成的缺陷，有的是操作工的手汗造成管面局部污染所致。从全长850KM的陕京二线看，3PE防腐管的涂敷质量是很好的，但34根防腐管出现翘边现象引起了业主的高度重视，两次组织专家到现场逐根对翘边防腐管进行鉴别，花去了大量人力物力，对此各防腐厂必须引进高度重视。还有就是补口用热缩套、热缩带的施工工艺对质量影响很大，还有施工人员水平也是很重要的一个因素，以后本站将有相应文章专门讨论。
埋地钢质管道3PE防腐材料及其粘接机理
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介绍了埋地钢质管道3PE防腐体系所用的粉末环氧、胶粘剂和聚乙烯的分子结构、性能及其分子中的活性基团,论述了粉末环氧和胶粘剂的反应过程以及胶粘剂和聚乙烯的熔接过程,探讨了3PE涂层的各层能够形成一个整体、表现出优异性能的机理。
阀门防爆施工的防腐材料
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3PE热收缩套九十年代中后期开始应用于石油天然气行业长途运输石油、天然气钢管焊口防腐 本世纪初又大量应用于长输石油、天然气钢管焊口防腐，城市燃气管网接缝防腐，供热钢管接缝防腐，自来水管接缝防腐等领域。本段从钢管防腐意义．输油、气钢管的腐蚀现状 输油、输气钢管防腐用热缩套简介，输油、输气钢管防腐用3PE热收缩套要求、防腐用3PE热收缩套在石油天然气行业的应用前景五个方面讲述了3PE热收缩套在钢管防腐中的应用。
一，钢质管道防腐蚀意义
钢管腐蚀问题普遍存在于国民经济和国防建设的各个部门，既给国民经济带来了巨大的损失．也给生产和生活造成极大的困难。钢管在自然条件下(大气，天然水体、土壤)或人为条件(酸、碱、盐及其它介质)下，每时每刻都在发生腐蚀．一种自发进行的无谓的消耗。其根本原因钢质管道是因为处于热力学不稳定状态，在上述条件下它们就要恢复原来的相对稳定的状态．生成铁氧化物 碳酸盐等．或转变为可溶性离子。这一过程就是金属的腐蚀过程。根据统计，我国钢铁年产量1．6亿吨．每年因腐蚀而损耗6千多万吨．差不多等于上海宝钢钢铁总厂的年产量。腐蚀不仅是钢铁资源的浪费，还会因腐蚀使管道、设备使用寿命缩短 更换新管道 设备的造价费用远远超过金属材料本身的价格，生产成本因此而增大，降低了经济效益 腐蚀造成的直接和间接经济损失是巨大的。腐蚀产物形成垢层，影响传热和介质流速 传热效率降低，能耗由此大大增加，我国每年因腐蚀造成的经济损失高达2800亿元，比每年风灾，水灾、地震 火灾等自然灾害的总和还要多。
腐蚀造成各种事故和重大灾害。由于钢质管道、设备的腐蚀，引起生产企业停工停产 产品质量下降。影响生活供、供气、供采暖蒸汽或热水，给人民生活带来很多困难。埋地输油 气、水等管道、管网的泄漏，企业炼油，化工、化纤、化肥、制药等管道、设备的跑、冒、滴漏．除损失大量有用的物质外 又造成严重的环境污染，甚至引起火灾、爆炸、塌毁等灾难性事故。鉴于金属腐蚀的普遍存在．为了防止或减缓金属腐蚀的发生．各种金属防腐技术和工艺应运而生。金属防腐新工艺、新材料、新设备的推广应用．延长管道设备使用寿命，节省资金、保证安全生产。我国石油 化工、公共事业等行业．管道因腐蚀穿孔达2万次/年．其主要发生在钢管的接口处和管道自身的磕碰伤。
二：输油、输气钢质管道的腐蚀现状
根据调查统计，在我国管道事故中，腐蚀造成的破坏约占3O%。我国东部几个油田各类管道因腐蚀穿孔达2万次 /年， 更换管道数量400公里/年。四川天然气管道，1971年5月～1986年5月的15年问 因腐蚀导致的爆炸和燃烧事故达83起，经济损失达6亿多元。1993年仅中原油田生产系统因腐蚀生成的经济损失达16亿元。我国石化工业1989年因腐蚀造成的经济损失约20亿元。
1、 输油、气钢管腐蚀原理及影响因素
长输油、输气钢管少则数百公里，长则几千公里．穿越不同类型的土壤 河流、湖泊，由于土壤的多相性．冬季、夏季的冻结、融化．地下水位变化、植物根茎对涂层的穿透 微生物 杂散电流等复杂的埋地条件给管道造成复杂的腐蚀环有机硫化物、盐、地层水、矿物质 氧。我国油气田生产及城市燃气管网中遇到的腐蚀，绝大多数是电化学腐蚀。土壤腐蚀原理属于电化学腐蚀。土壤腐蚀的主要影响因素有土壤电阻率、土壤的氧化电位、含盐量、水与空气的含量、土壤温度、酸度 微生物、杂散电流。
2、 输油，气钢管防腐技术
埋地输油、输气钢管防腐形式通常有管道内防腐、管道外防腐、管道阴极保护、地上管道防腐。对埋地管道外防腐蚀涂层的要求：具有良好的抗土壤、水、霉菌的腐蚀和施工性能．有良好的电绝缘性．与阴极保护联合使用时防腐涂层应具有一定的耐阴极剥离强度的能力．有足够的机械强度．以确保涂层在搬运和土壤压力作用下无损伤。埋地钢管外防腐涂装技术有石油沥青防腐层，环氧煤沥青防腐涂层、煤焦油瓷漆防腐涂层、聚乙烯粘胶带、熔结环氧粉末防腐涂层、二层PE防腐涂层，三层PE防腐涂层、聚氨酯硬质泡沫塑料防腐保温复合结构．后三种方法是通常使用的方法。
三输油、输气钢管防腐用3PE热收缩套简介
钢管防腐3PE热收缩套是一种新型的性能良好操作简便的钢管焊缝防腐材料．是由基材和热熔胶层双层材料组成。基材是聚乙烯原料经挤出、辐射交联、拉伸而形成的塑料套管 (片材)。热熔胶是一种特种胶粘剂．在常温下呈固态．加热呈熔融态可以流动、能够涂布在基材上．对金属和塑料均有良好粘接力。钢管外部防腐层通常为三层结构 (也称三层PE防腐)．与钢管接触的为防腐涂料底漆)．中间为热熔胶．最外层为交联聚乙烯。少数情况下也采取钢管外部防腐层为二层 (二层PE防腐)，与钢管接触的为密封热熔胶，外层为交联聚乙烯。夹克防腐，是由泡沫夹克套(内层) 热熔胶 (中层)和基材 (外层)组成。技术要求见石油天然气行业标准SY/T0413—2002《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T4054—2003辐射交联聚乙烯3PE热收缩套 (套)》，SY/T0415—1996《埋地钢质管道硬质聚氨酯泡沫塑料防腐保温层技术标准》。
四．输油、输气钢管防腐用3PE热收缩套要求
1、钢管补口施工总要求
补口前必须对补口部位进行清理．将环向焊缝及其附近的毛刺、焊渣、污物、油及其杂物清理干净。对补口部位表面进行除锈处理，表面除锈处理质量应达到涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》GB/8923规定的Sa2．5～Sa3．0级。可选用喷沙或电动工具除锈。补口搭接部位的聚乙烯层应打磨至表面粗糙。其端部进行坡口处理．坡角其端部进行坡口处理．坡角不大于30度 ．然后用火焰加热器对补口部位进行预热。防腐3PE热收缩套与聚乙烯防腐层搭接宽度应不小于1OOmm。如果湿度大于85%或下雨、雪天 应停止施工。
2、 施工后的质量检验
2．1 防腐3PE热收缩套或缠绕带的质量检验补口外观应逐个检查，防腐3PE热收缩套或缠绕带表面应光滑平整 无皱折 无气泡．两端坡角处与热缩套 贴合紧密．无空隙．表面没有碳化现象。3PE热收缩套周向应有热熔胶粘剂均匀溢出。补口处应用火花检漏仪逐个进行针孔检查．检漏电压15Kv。如出现针孔．应重新补口。防腐3PE热收缩套的粘接力应符合要求．在管体温度25左右5度时的剥离强度应不小于50N/cm
2．2 防腐涂料(底漆)的质量检验
防腐涂料 (底漆)的质量主要是漏点检测，在涂层完全固化且冷却至环境温度下．对每个补口进行检测。用火花检测仪器．检测电压：普通级2Kv，加强级2．5Kv，测试头在接触涂层时．以大约0．2m/s的速度移动。
五．3PE热收缩套在输油、输气钢管防腐中的应用前景
随着国民经济的飞速发展，我国对能源的需求越来越大，长途输油，气管线工程和城市燃气管网建设越来越多。十“一五”期间长途输油、气管线工程将超过2万公里．城市燃气管网工程近3万公里．3PE热收缩套的需求量超过3O亿元，国内具有资质的生产企业很少．3PE热收缩套在埋地输油钢管防腐中的应用前景十分广阔。
氰凝防腐材料也叫氰凝防水防腐材料，为环保无毒型，主要用于防水，防腐工程施工。
喷涂聚脲技术集涂料、橡胶和塑料等防腐材料的诸多优点于一身，是目前国际上最先进的防腐技术之一。其技术优势主要表现在以下几个方面：
(1)快速固化，可在任意曲面喷涂而不产生流淌现象，10s凝胶，10min就可达到步行强度。
(2)对温度、湿气不敏感，施工时不受环境温度、湿度的影响。聚脲可在-28℃的低温环境下施工，也可在潮湿多雨的环境下施工。
(3)100%固含量，符合环保要求，在施工和使用过程中没有气味，尤其适合通风不良的储罐内壁和管道内壁的防腐施工。
(4)一次施工即可达到厚度要求，克服了传统防腐涂料必须多次施工的弊病。
(5)聚脲涂层致密、无接缝，可耐受水、海水、酸、碱、盐、油等介质的长期腐蚀，耐化学介质和土壤侵蚀能力十分突出。
(6)机械强度高，伸长率好，抗冲击性能好，在温度交变和外力冲击作用下不易破损。
(7)附着力好，在喷砂至Sa2．5级的钢材上附着力大于10MPa，长期使用不脱落。
(8)耐击穿电压高达20kv/mm以上，与阴极保护配套性良好。
(9)不含催化剂，耐紫外光老化性能好，在户外长期使用不粉化、不开裂。
(10)使用温度宽，可在一50～ 121℃下长期使用，改性耐高温聚脲可在150摄氏度以下长期使用。
喷涂聚脲弹性体技术的发展经历了聚氨酯、聚氨酯脲和聚脲三个阶段。以上三种体系的A组份是基本相同的，均为芳香族或脂肪族的预聚物和半预聚物，区别在于R组份。喷涂聚氨酯的R组份由端羟基树脂和端羟基扩链剂组成，并含有用于提高反应活性的催化剂；喷涂聚氨酯脲的R组份既可以是端羟基树脂，也可以是端胺基树脂和胺扩链剂组成，一般含有用于提高反应活性的催化剂。而喷涂聚脲的R组份必须是由端氨基树脂和端氨基扩链剂组成，并且不含任何羟基成分和催化剂。
由于端氨基化合物与异氰酸酯组分的反应活性极高，无需任何催化剂，即可在室温或低温下瞬间完成反应，从而有效地克服了聚氨酯和聚氨酯/脲弹性体在施工过程中，因环境温度和湿度的影响而发泡、造成材料性能急剧下降的致命缺点。
3PE热收缩套产品用途