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輸水供水用聚乙烯防腐鋼管
輸水管道防腐涂層發(fā)展與應(yīng)用現(xiàn)狀,1865年,埋地鋼質(zhì)管道剛投人使用時,沒有解決管道防腐問題,管道泄漏頻繁發(fā)生。出于防漏考慮,采用煤焦油瀝青及改性的煤焦油瓷漆作為防腐層材料。這種材料在管道溫度上升時發(fā)生氧化反應(yīng),揮發(fā)部分餾分,導(dǎo)致脆變和剝離,使陰極保護電流增大。到了20世紀90年代后期,熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)和三層聚乙烯(三層PE)兩種防腐層逐漸成為主流,近幾年雙層環(huán)氧(雙層FBE)也逐步開始規(guī)模應(yīng)用。目前在國外,防腐涂層的選用有著兩種明顯不同的觀點:北美地區(qū)一般偏向于FBE,歐洲則偏向于PE。三層PE使用壽命預(yù)計達40年以上,但價格較昂貴,目前在歐洲應(yīng)用較多,而美國應(yīng)用較少。我國自1995年引進以來,主要鋼管廠都建立了三層PE防腐生產(chǎn)線。

輸水供水用聚乙烯(三層PEF,20世紀80年代德國曼內(nèi)斯曼公司發(fā)明了被稱為“完美涂層”的三層聚乙烯。其制作工藝是首先在鋼管表面噴涂一層環(huán)氧底漆,再將鋼管按一定的旋轉(zhuǎn)速度送入涂敷區(qū),第一臺擠出機按一定厚度和密度擠出膠粘劑薄膜并纏繞在鋼管表面,在膠粘劑還處在熔化狀態(tài)時,第二臺擠出機擠出聚乙烯薄膜并纏繞在膠粘劑外而形成涂層。三層PE防腐層的結(jié)構(gòu)是:底層為FBE,約50~127μm,中間層為共聚物膠,約200μm,外層為聚乙烯,約3 mm。這一結(jié)構(gòu)將FBE的高粘結(jié)性、抗氧性、耐化學(xué)腐蝕及耐陰極剝離性能和高密度聚乙烯的抗潮氣、電絕緣及抗機械損傷的性能結(jié)合成一個完美的有機整體,具有與管道表面粘結(jié)力強、電絕緣性能好、耐沖擊、壽命長等突出優(yōu)點,而且陰極保護電流密度小,只有1~3μA/m2。

液態(tài)聚氨酯防腐涂料(PU)聚氨酯瀝青是 20世紀90年代以來出現(xiàn)的性能優(yōu)異的管道防腐層,該涂料是由多元醇化合物和異氰酸酯溶液所構(gòu)成的雙組分熱噴涂無溶劑體系。該防腐涂料性能優(yōu)越,施工簡單,防腐層質(zhì)量好,耐沖擊性和柔韌性強,耐微生物腐蝕,耐劃傷、耐磨、耐拖拉性能好,有一定韌性,抗陰極剝離性能強,化學(xué)穩(wěn)定性好,抗紫外線,壽命長,成本低,性價比高并且有利環(huán)保,具有明顯的技術(shù)經(jīng)濟優(yōu)勢,尤其適用于補傷、補口及舊防腐層的修復(fù),目前已經(jīng)成為國際管道防腐層修復(fù)的主要材料,有著廣泛的應(yīng)用前景和發(fā)展空間。腐蝕是造成材料失效的主要原因,金屬腐蝕是一個重大的經(jīng)濟問題,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計,我國每年因金屬腐蝕造成的損失約占國民經(jīng)濟總值的 5%,其中管道腐蝕占了不小的比例。

雙層環(huán)氧由美國OBRIEN公司發(fā)明,它將單層FBE的防腐性能與表層塑性FBE的抗機械損傷性能結(jié)合在一起,表現(xiàn)出粘結(jié)性能強、使用溫度高、耐土壤應(yīng)力、耐沖擊能力和抗陰極剝離性能好的特點。雙層FBE由兩種不同性能的環(huán)氧粉末在噴涂過程中一次噴涂成膜完成,底層環(huán)氧防腐層與單層FBE相同,用以提供防蝕功能,外層FBE為增塑性環(huán)氧粉末層,主要用于抗機械損傷。兩層厚度一般為525~l 000μm,可適用于各種口徑的管子,并適用于補口、彎頭、異型構(gòu)件的防腐需要。可根據(jù)不同使用環(huán)境、不同需要,選擇不同的雙層FBE結(jié)構(gòu)類型。它的耐沖擊性能和陰極保護電流密度與三層PE相當(dāng),是唯一能用于陰極保護系統(tǒng)并完全兼容而無屏蔽的防腐系統(tǒng),具有失效安全性,所以更加優(yōu)越。

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