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[原创] 用复合材料包覆技术解决外腐蚀问题（替代热收缩套）

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任晓伟

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[复制链接] 只看楼主倒序阅读楼主发表于: 2012-11-19

用复合材料包覆技术解决外腐蚀问题

中央制塑（天津）有限公司 300384

摘要本文介绍了复合材料，简述施工过程并与热收缩套施工加以对比，通过现场运营六年的异形结构防腐效果对比，明显看出这些材料和结构在防腐上的优越性，值得大力推广。

关键词 STAC矿脂油带系统、PE塑料板、760防腐胶带、热收缩套/带、施工对比、防腐效果

前言
当今管道防腐从过去单一材料和结构向复合发展。如新建管道多采用3层PE防腐层，它将熔结环氧粉末涂层的优越的耐蚀性和聚烯烃材料高机械强度、高绝缘性能结合起来，寿命应在40~60年。但它的缺点是配套的管道附件、设施和补口无法采用相同工艺技术，往往要在现场制作。如热缩制品补口工艺复杂，受环境和人为因素影响太大，质量难以保证，这是目前急待解决的难点问题。从运营几年后开挖检查，普遍发现热收缩套/带一旦发生剥离后，配套阴极保护受屏蔽，不起保护作用，造成管体不同程度的腐蚀，给今后管道安全运行留下危险的隐患。本文介绍一种复合材料包覆技术解决补口和异形结构外防腐问题。

一、     复合结构材料防腐原理
补口：它是由油性底漆、矿脂油带、塑料板和胶带组成。
异形结构：它是由油性底漆、腻子、矿脂油带和保护带组成。
1、  油性底漆和矿脂油带：它们都是憎水材料，水、氧及各种腐蚀介质如酸、碱、盐难以穿透它到达金属表面，使金属表面始终处于干燥无水状态，腐蚀原电池的离子传递的路径被阻断，腐蚀也就不会发生。应用这种材料防腐的成功案例有许多，有的长达几十年都不发生腐蚀，况且油带厚度在几个mm级比一般涂层几百um级要安全可靠得多。
2、  塑料板：聚乙烯（PE）保护板分导电与不导电两种，板厚由管径大小，土壤环境决定。其作用一方面保护内层矿脂油带，另一方面抵御土壤压力和提供机械保护和耐蚀保护。一旦矿脂油带发生破损，导电塑料板能通过阴保电流，实现“双保护”效果。
3、  增强纤维防腐带：起密封防护作用，网状纤维结构不会对阴极保护产生屏蔽。

二、     复合结构补口与热收缩套/带补口施工步骤对比见表

项目	复合结构补口	热收缩套/带补口
表面处理	动力工具除锈达St3级	喷射除锈达Sa2.5级
打毛、活化		外防腐PE层补口两端各100mm打毛，用火焰加热对 PE层激活，除钢管表面湿气
涂刷底漆	涂一层STAC油性底漆，焊缝处加厚涂覆	钢管表面温度在60~70^oC涂刷环氧底漆，涂层厚度≥100um，要求实干。
安装产品	用STAC油带缠绕，搭接宽度55%(双层保护)	去掉保护膜，将热缩套居中包裹于钢管补口处
包覆	将PE塑料板包裹在油带外层	一边加热收缩，一边用擀辊压实，做到同步进行，直到热缩套收缩完全后，再对热缩套进行整体补火至胶从热缩套边缘溢出为止。
外层包覆	用760新型增强纤维防腐胶带缠绕，搭接宽度15%

三、 复合结构补口的技术特点

施工步骤简单，无须喷砂，不污染环境，无须涂装，等待干燥，无须火烤，难于控温，对施工环境，要求不高，对工人技能，只须简单培训，一次缠绕成型，质量易于控制，形成3-4-3-4层次，补口防腐层寿命不低于管道本体防腐层。

四、 异形结构、管件防腐效果

1、现场调研情况介绍：
2011年6月30日天津市防腐应用技术协会会同市燃气集团技术质量部、设计院、输配公司、众元天然气工程公司以及中央制塑（天津）有限公司等单位对港南线阀门井现场进行了防腐层性能现场检测。本次检测的阀门采用了STAC矿脂防腐系统，施工时间为2006年。现场图片如下：
2、防腐材料介绍：
异形结构：它是由油性底漆、腻子、矿脂油带和保护带四部分组合
该系统具有许多独特的优点：
2.1     STAC系统以饱和的惰性矿酯为主要成分，能够长期耐酸、碱、盐物质的腐蚀，适合各类腐蚀环境;
2.2     不固化、不硬化、不开裂的特点，使STAC系统能适应工件的热胀冷缩，杜绝了其他涂层易发生脱落现象，能长久地为工件提供防腐密封保护;
2.3     STAC系统具有优异的可塑性和柔韧性，可以被捏成任何形状，适用于任何形状的工件表面防腐，能解决异形管件设备防腐难题;
2.4     符合环保要求，对人体、环境无任何毒害；
2.5     可直接在水中施工，操作简单、方便、安全、可靠、经久耐用;
2.6     可多次重复使用的防腐体系，便于日常检查、维修，大大节省日常维护和二次投资的费用;
2.7     适用于闸阀井内的阀门、法兰、三通、凝水缸、地下储罐、钢桩、长输管道的场站及工厂中、居室中的管道、钢结构、穿墙管道、设备大修等地方;
2.8     适用于新建、维修后的管道和管件防腐保护，从操作的简便性、长期的经济、社会效益和防腐质量角度看，这种系统是一种完美的选择。
2.9  施工要求表面除锈达到GB/T8923-88中规定的St-3级，涂刷底漆，施用腻子造型，缠绕油带采用55%宽度的搭边以保证双层防腐效果，搭边处压平，缠绕STAC外保护带，提供机械保护，防止矿酯化合物流失，并增强防护层的电绝缘性能。

五、   补口、三通、弯头等附件防腐
A、补口：它是由油性底漆、矿脂油带、塑料板和增强760胶带组成。
该系统具有独特的优点：
1、 STAC矿脂油带具有优异的耐腐蚀性，易于施工；
2、  PE塑料板具有优异耐机械性能，耐腐蚀性，导电塑料板不屏蔽阴极保护电流，能实施双保护；
3、  760增强纤维防腐胶带：基膜材料是聚丙烯网状增强纤维，胶层为丁基橡胶改性沥青，其厚度1.1~1.6mm，它具有优异抗拉伸强度，抗土壤应力和温度变化而产生的防腐层变形，主要起密封防护作用，为防腐层提供额外机械保护，网状纤维结构不会阻碍阴极保护电流，适合管道的阴极保护。
六、    结论：
1、  STAC矿脂油带的憎水性及耐酸、碱、盐和微生物等，使它具有优异的防腐性能；
2、  施工简单，不须喷砂，缠绕比涂装及加热工艺简单得多，且较少受环境及工人素质影响，能保证施工质量；
3、  温度适用范围广，在-40~+50⁰C都可施工，低温施工宜用喷灯或吹风机加热胶带面层，保证胶带具有良好粘结强度；
4、  管道补口、三通、弯头用STAC矿脂带、PE塑料板和760防腐胶带的复合结构，如果STAC矿脂带无针孔和破损，PE板可用不导电的，可降低施工成本;
5、  矿脂带和腻子的柔软性可捏成各种形状，对异形结构可进行外保护；
6、  在某些环境下如海洋飞溅带和潮差带的恶烈腐蚀环境用矿脂带加塑料板的包覆结构，经检查16年运行效果良好；
用复合材料包覆技术解决外防腐具有广泛的应用前景