标题：管道防腐材料
管道防腐材料应用意义
管道防腐材料是抑制管道发生化学腐蚀和电化学腐蚀的一种材料，认识防腐材料前先来认识管道防腐必要性以及其意义。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。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30%。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。。
管道防腐材料类型
管道防腐材料分为管道主题防腐材料，以及其相应的补口材料。主体防腐主要有石油沥青、环氧煤沥青、粘胶带、环氧粉末、PE涂层，PP涂层。
常用补口方式有石油沥青补口、环氧煤沥青补口、粘胶带补口、环氧粉末补口和PE热缩材料补口等多种方式。
管道主体如果是三层PE复合结构，其补口材料首选三层PE热缩补口材料。
单层环氧粉末涂层的补口可采用环氧粉末、胶粘带+底漆和三层PE热缩补口三种方式。
另：国内应用较多的钢质管道防腐层有石油沥青、PE夹克及PE泡沫夹克、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、环氧粉末和三层复合结构等，目前推广应用最广的两种管道防腐方式为三层PE复合结构和单层粉末环氧。
石油沥青，原料广泛，价格低。但劳动条件差，质量难以保证，环境污染严重。
环氧煤沥青，操作简便，但覆盖层固化时间长，受环境影响大，不适于野外作业，10℃以下难以施工。
冷缠带防腐，操作简便，但粘接力略差，防水性能低，强度低，受环境影响大。
环氧粉末防腐，采用静电喷涂方式，与同种材料防腐的管体熔结好，粘接力强，但环氧粉末防水性较差（吸水率较高，达到0.83%），给阴极保护设计带来一定的困难。现场器具要求高，操作难度大，质量不易控制。
3PE热缩材料，管道防腐密封性强，机械强度高，防水性强，质量稳定，施工方便，适用性好，不污染环境。PE吸水率低（低于0.01%），同时具备环氧强度高，PE吸水性低和热熔胶柔软性好等，有很高的防腐可靠性，缺点是：与其它补口材料成本相比，费用高。
冷缠带和3PE热缩带的特点是：适用各种材料主体防腐层管道，而其他方式适用于相同或接近材料的主体防腐层管道。
其次随着发展有些管道在防腐时同时也需要保温，石油是很复杂的混合物，易腐蚀管道，防腐是有必要的，但是成品油管线在防腐的情况下也需要做保温，在东北和冬季，热胀冷缩会冻裂管道，影响稳定供应。
国外管道防腐材料现状
环氧树脂复合材料涂料环氧树脂复合材料涂料体系，适用于保护管道免受磨损、严酷的环境条件及外部腐蚀，此类防腐涂料较为先进的有美国阿莫 370 管道涂层 (AP370PLC)。其是一种长期的防腐蚀屏障，适用于从土地到空气中的过渡部分，形成了一道化学屏障，能阻挡大多数的化学品，包括烧碱、稀酸、盐溶液、水、蒸汽及石油溶剂。它是一种湿敷产品，因此既能用于直管又能用于弯管、T型管及其它外形结构。由于其耐久性，该体系大大减少了定期维修。此类材料具有以下特性：混合比例为1:1（等量混合）；颜色：A部分为白色，B部分为黑色，混合&固化后为浅灰色；AP370PLC套件可提供1夸脱、1/2加仑和1加仑桶装带1卷玻纤布胶带（备注：1加仑套件能够覆盖大约25平方英尺的管道表面）；连续工作温度：-51°C至91°C；使用时限/工作时间：24°C，约45分钟；固化时间：29°C，约2小时；提供UV防护；环氧树脂370A&B的储存期为2年陶瓷填充涂层应用于涂刷的陶瓷填充涂层体系，设计应用于钢、混凝土等。在化学及相关行业中，它可以用来保护表面避免接触到强化学品。它被设计为一种非结构性管道涂层，比传统的胶带涂层、油漆和蜡更耐用。该体系主要用于防止环形焊缝、土地接触面、暴露的地面线路的外部腐蚀和阿莫管道覆盖物的面漆。AP385PMC能应用于垂直、高架及水平的表面，刷至厚度为30-40密耳（762-1016微米）。 其安装程序为： 完成表面预处理。将A和B混合。 用合适的硬刷将混合好的AP385PMC刷到处理过的表面上。 经过短暂固化，将变得平坦光滑。一般不需要进行两遍涂层，因为第一遍涂层所得到的厚度通常就足够了。 如果要求进行第二遍涂层，必须在第一遍涂层胶凝（稳固，但触摸上去仍发粘）之后再实施。 固化。酚醛环氧涂料快速固化的酚醛环氧涂料，100%固含量，完全无危害。其中美国诺维克 R200在该领域较为出色，其可用作管道修复的涂料，这些管道最大的运行温度高达200℃。这种双组份，无溶剂的环氧树脂涂一层即可轻松的达到40密尔（1 毫米）的干膜厚度。这种产品提供了更好的粘着性和耐磨性能。 应用：环形焊缝，阀门，装置，弯型和不规则形状修复管道，新管道或其他需要腐蚀保护的金属基材。材料特点和优势：100%固含量，酚醛环氧树脂；不含挥发性有机物，不含异氰酸盐；酚醛化学-用于管道，运行温度高达 200℃；更高的耐磨性能；诺维克-R200可以喷涂或手工操作；在裸露钢材和环氧粉末材质上粘着性更好；极好的阴极剥离性能，粘着性和弹性。建议厚度：湿膜：达 40 密尔/层 干膜：达 40 密尔/层高分子复合材料专门保护系统应用，该领域内代表材料有美国阿克公司生产的EE-11，其具有针对所有管片的地下管道涂层，可喷射的酚醛陶瓷填充涂层，适用于侵蚀水环境。升温到300F时沉浸效果很好。抵制强磨损。高弹性使EE-11 用于管板和地下管道。含有磷酸锌的EE-11底漆缩小腐蚀性钻蚀。无论是淡水，盐水或带盐味的，管道/管片接缝是侵蚀，腐蚀&渗漏的关键点，关系到是否会降级单位功效。阿克管道涂层伴随一层10-30cmDT涂层，有效密封区域提高效率&防止未来侵蚀和腐蚀。使用柔韧性较好的EE-11 系统利于防止由于弯曲和热压力而引起的裂口，裂缝和渗漏。针对地下管道，使用EE-11.5有很好的附着力，无凹陷或下陷，5-10密耳DFT。
技术参数
防腐层破损处的精确定位（直径小于10厘米的区域）；　　　管道防腐层破损处的精确定位（10厘米范围内）；　　　通过对DCVG源头传播到的土地进行检测来确定防腐层的破损程度，严重程度与大小有关，但也受其它因素例如PH效应的影响；　　　在DCVG检测过程中，对能达到的管线区域进行密切检查；　　　在直流牵引干涉中，能够确定当前电流是否丢掉了一个防腐层破损（腐蚀过程）；　　　能够确定那一处的防腐层破损加速了直流牵引电流；　　　能够确定防腐层破损位置得到阴极保护的位置；　　　可以调整整流器的设置，使得防腐层破损处接收足够阴极保护电流；　　可以确定恒压整流器（或者其他恒压电源）的有效范围；　　　可以确定正在失效的整流器和防腐层缺陷间的灵敏度；　　　能够确定防腐层破损处的金属是否得到足够的阴极保护电流（受保护程度）；　　　该技术可以应用在任何电解液中，例如：土壤、河水、海水、冰/雪；　　　该技术可以应用到各种材料的防腐层检测，其中包括隔热层；　　　确定大管道防腐层破损在管道环向的位置；　　　开挖之前就可以判断出防腐层破损的大概形状；　　　通过DCVG检测能够确定管道的埋藏深度；　　　腐蚀因素，可以通过DCVG检测出金属表面防腐层缺陷部位的无机保护层的防护性，；　　　具有友好、灵活、易于操作的设备；　　　能够检测埋深2米、破损区域为指甲盖大小的缺陷；　　　可用于检测混凝土和沥青路面下的埋地管道，只需在正常检测模式下做一些修改即可；　　　精确的DCVG技术能够检测复杂管网，例如：城市管网、工厂和储油库；　　　可以检测高压线下的埋地管线，交流电对DCVG技术没有影响；　　　可以在直流管道土地上操作；　　　无需电缆，不会出现动物、人弄断电缆的情况；　　　没有附属设备，可以检测复杂地形，例如：悬崖或丘陵，多植被地带等。[1]