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钢制管道外防腐蚀涂料的应用进展

  近年来随着我国石油天然气等能源需求的激增,长输天然气、石油管道、城市天然气管网建设步伐的加快,石油天然气长输管道的建设也随之飞速发展,利用钢制管道运输油、气、水及其它化学品是最安全有效的方式之一。钢制管道必须做好防腐蚀措施。尤其是长输管道由于使用寿命长,在其长期使用过程中,常常发生腐蚀失效,钢材料的防腐蚀工程在管道设计之初就必须加以重视。

  1·金属管道的腐蚀

  金属管道的腐蚀机理可以分为化学腐蚀和电化学腐蚀。在化学腐蚀的作用下,管壁厚度的减薄基本是均匀的,与穿孔破坏比较,其危害性相对较小。由于管道金属的化学成分、结构、物理状态不均匀和介质浓度、温度、流速不同,电化学腐蚀一般表现为局部腐蚀,轻者出现砂眼,重者呈现出蜂窝状穿孔或断裂。因此对钢质管道内、外壁都要做好相应的防腐蚀工作。防腐蚀涂料是防腐蚀保护的重要部分,近年来对防腐蚀涂料的研究受到了国内外广泛的关注和重视[1,2]。

  2·管道外防腐蚀涂料

  2.1埋地管道外防腐蚀涂料

  埋地管道外腐蚀主要来自土壤环境,该腐蚀环境要求防腐蚀层具有良好的介电性能和其它物理性能,稳定的化学性能和较宽的温度适应性,满足防腐蚀、绝缘、耐阴极剥离以及足够机械强度等要求。

  2.1.1环氧防腐蚀涂料

  环氧树脂成膜后的分子链上含有很稳定的碳-碳键和醚键和苯环,结构致密、屏蔽性好,经固化后抗渗透性能优异,具有耐水性、耐盐雾性、耐油性及优良的耐化学品性能。

  (1)熔结环氧粉末涂料(FBE)FBE是以热固型环氧树脂为主要原料,以空气作为分散介质,借助高速气流和电荷引力将粉末均匀喷射在预热好的钢管表面。在高温作用下,粉末熔融成均匀厚度的防腐蚀层。该涂料无溶剂污染,施工时不用考虑防火措施;固化速度快;厚度可以从几十微米到几百微米,具有良好的韧性,管道弯曲时不产生裂纹;其最大的优点是与金属表面附着力极大,粘接性能、耐阴极剥离性能优秀[3],具有“失效安全性”;易于修复;抗土壤应力强,适用于高盐、高碱、寒冷等大多数严酷的腐蚀环境。但FBE易被冲击破坏,吸水率较大,对钢管表面除锈要求严格。总的来说,FBE对于管道防腐蚀来说是一种有效的涂层[4]。

 

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