三层结构的聚乙烯防腐涂层以其良好的抗腐蚀性、抗水气渗透性以及力学性能等,在石油管道行业得到了广泛应用。这种防腐层钢管管端容易由于腐蚀而出现的翘边问题。
3PE防腐层钢管在打磨预留段聚乙烯层坡口时,管端焊缝余高未修磨或修磨不平整,会导致焊缝突出部分聚乙烯底部的环氧粉末被磨掉,在防腐管露天堆放时间较长的情况下,焊缝表面金属就会先被腐蚀,从而导致3PE防腐层出现翘边的现象。
避免3PE防腐层管端出现翘边的措施是:
1、在不影响管口焊接的情况下,应适当增加聚乙烯层端部环氧粉末的预留长度,可预防因钢管堆放时间较长,管端金属腐蚀严重引起的3PE防腐翘边。
2、防腐管露天堆放时间较长时,应在管端进行遮盖,防止雨水侵蚀,造成管端严重腐蚀。
3、若管道现场施工周期较长,可以在管端金属裸露处涂刷可焊防锈漆,以防止防腐管在储存期间因腐蚀引起3PE防腐层翘边。
4、严格控制管端预留处焊缝余高的修磨质量。在焊缝处聚乙烯坡口外与管体其他部位一样,使环氧粉末保留长度>20mm,以防止焊缝处环氧粉末底部先被腐蚀而引起3PE防腐层翘边。管端焊缝修磨应注意:1)从焊缝修磨开始处到聚乙烯倒角处应有10-20mm没有焊缝余高的与管体一样的聚乙烯层平整段,以保证管端聚乙烯坡口处挤压粘结质量。2)焊缝修磨后的余高应尽量做到与管体平齐,不要有明显的余高,以防止在打磨聚乙烯层倒角时,将环氧粉末一同打磨掉。 3)焊缝未修磨的顶端与修磨处的过渡段倒角,也应与聚乙烯层倒角一样(≤30°),以便挤压辊的挤压力均匀地施压在聚乙烯层上,防止因坡口处防腐层粘结不好出现聚乙烯层翘边。
5、预留段环氧粉末涂层只有保护完整,才能起到延缓管端因腐蚀引起的翘边。国内管端聚乙烯坡口加工都用钢丝轮打磨方式,会损坏环氧粉末涂层。应改用机械加工坡口,刀口底层要有限位装置来控制刀具的进刀深度,以免伤及环氧粉末涂层.
聚乙烯三层结构防护层又称三层PE(3PE),是近几年从国外引进的先进的防腐技术。它的全称为熔结环氧/挤塑聚乙烯结构防护层,结构由以下三层组成:底层为熔结环氧(≥80μm);中间层为胶粘剂(170—250μm);面层为挤塑聚乙烯(约2mm)。防护层总厚度约1.8-3.7mm。在三层结构中,熔结环氧粉末涂层的主要作用是:形成连续的涂膜,与钢管表面直接粘结,具有很好的耐化学腐蚀性和抗阴极剥离性能;与中间层胶粘剂的活性基团反应形成化学粘结,保证整体防腐层在较高温度下具有良好的粘结性。中间层通常为共聚物粘结剂,其主要成分是聚烯烃,目前广泛采用的是乙烯基共聚物胶粘剂。共聚物胶粘剂的极性部分官能团与熔结环氧粉末涂层的环氧基团可以反应生成氢键或化学键,使中间层与底层形成良好的粘结;而非极性的乙烯部分与面层聚乙烯具有很好的亲合作用,所以中间层与面层也具有很好的粘结性能。聚乙烯面层的主要作用是起机械保护与防腐作用,与传统的二层结构聚乙烯防腐层具有同样的作用。
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