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3PE防腐層剝離的內在因素及改進方法

147258lxy / 2021-04-10 21:27

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3PE防腐層剝離的內在因素及改進方法

無論是從生產3PE的原材料、防腐成型生產線設計還是工藝過程的角度來看，都有可能致使3PE防腐層留有缺陷。而涂層的劣化和陰極剝離通常就發生在這些有缺陷的地方。

1.1 3PE防腐層的自身缺陷

3 P E 防腐層的缺陷主要在于：翹邊缺陷、焊縫防腐層缺陷、表觀質量缺陷、原材料缺陷及質量控制這五個方面。翹邊缺陷為：整體防腐層翹邊、中間粘結劑與環氧粉末表面脫粘等。焊縫防腐層缺陷是：焊縫區防腐層應力開裂、焊縫側防腐層減薄、焊縫側防腐層分層及焊縫防腐層的坡口缺陷。而表觀質量缺陷多為：防腐層表面麻點、鼓包、防腐層薄厚不均、表面壓痕、縮孔缺陷、表面破損。溶解環氧粉末、固化劑、增韌劑、流平劑、填料等原材料的質量直接影響著3PE涂層的好壞。而工藝過程的質量控制同樣對3PE涂層的性能起到決定作用。

工藝過程質量控制的疏忽會造成：
①敷涂過程中表面處理不達標造成結合力不牢。
②錨紋呈現半球形或球形，有文獻表明過去5年全球三層聚烯烴結構涂層失效，引起FBE層附著力的降低的原因主要是涂層呈現球形或是半球形的噴砂錨紋。
③底層的環氧粉末涂層厚度對涂層的剝離也是有影響的，具體表現為涂層越薄越容易剝離。
④涂敷時擠出聚乙烯的溫度較低會使得層間融合不好，容易造成分層。若在包敷時出現空氣的進入也會出現分層現象。
⑤環向焊縫補口是一個隱患。因為此處只能用熱收縮套，其結構是粘膠劑+聚乙烯，粘結力低于3PE，在土壤應力下易起皮。
⑥由于彎頭、三通等管件的材料和厚度等與干線管防腐層無法一致，使得質量控制判據有所不同。在對管道進行保護時，采用同一保護參數會造成非理想的保護效果。
⑦如果3PE涂層有漏點或損傷，就會有水進入涂層內部，結果是對保護電流造成屏蔽。

1.2 降低3PE防腐層缺陷的工藝改進

目前3PE防腐層成型的簡單工藝過程為：進廠鋼管檢驗→外壁除銹→內吹掃及浮塵處理→鋼管預熱→環氧粉末噴涂→中間粘結劑包覆→聚乙烯包覆→冷卻定型→管端防腐層破口成型→檢驗堆放。

3PE涂層的工藝和質量直接影響著管道的安全運行和使用壽命，它與陰極剝離密切相關。為了保證防腐層的使用壽命和其工作的安全性，降低防腐層的剝離程度，許多生產3PE防腐層的公司結合目前具體的鋼種對以上流程的某些步驟也提出了適宜的改進方法：①針對X80直縫鋼管，高于200℃的3PE防腐層會影響鋼管的韌性、延性導致鋼管產生應變時效，所以，就有了在200℃以下固化的3PE防腐層和低溫涂敷的工藝的產生。Shaw公司研制開發了一種高性能復合涂層HPCC,它可以降低3PE防腐層分層的危險和焊縫的影響。為了加快固化速度、減少環境污染，一種新的防腐涂料—聚脲誕生于世。這些技術的改進和產生是為了盡可能減少涂層自身的缺陷，從而延長埋地鋼質管道的使用壽命。 

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