对蒸汽直埋管道,要求(防腐)覆盖层,耐受一定温度,与外护钢管结合力强,覆膜完整无针孔,有耐热或冷却或受力状态(冲击、弯曲、土壤应力)变化的能力,以及电绝缘性能,防水性能。即管道防腐层具有:良好的粘结性,电绝缘性,防水及化学稳定性,足够的机械强度和韧性,耐温耐热和抗冷脆性,抗微生物腐蚀性,耐阴极剥离性。
十几年来,特别近些年直埋式蒸汽保温管工程实施,暴露出防腐层许多因性能不保证,厚度不够或设计不合理,安装、施工及运行中破坏。防腐层使用仅几年,就有的被迫更换或维修。如环氧煤沥青,因受阳光照射,漆料中含有的蒽、萘受热分解升华,针孔剧增;加之固化不好,强度低,机械性破损加大,某些防腐层吸(透)水性高,而过早的与金属管剥离,防腐性失效。有的设计外壁使用温度过高达 97℃ ,迫使用国内一些环氧煤沥青涂料性能早失效而破坏 [8] 。
3 、新近发展的高性能防腐层(材料)
自 60 年代,美国率先研究开发了环氧树脂 [9] ,德国推出聚乙烯塑料应用到管道防腐工程上 [10] ,有熔结型粉末涂料(热固性或热塑性)和溶剂性涂料。现直埋式预制蒸汽保温管,采用环氧粉末热喷涂逐渐增多。近年又从国外引进高膜厚 PU 防腐层(双组分无溶剂型聚氨基甲酯焦油或聚脲涂料)。
( 1 )熔结环氧粉末( FBE )由于粘结力强,机械性能好,优异的抗耐腐蚀性能,特别是可在 -60~100℃ 大温差范围应用,耐土壤应力和阴极剥离性表现更好。
( 2 )挤出 PE/PP (包覆型)或 PE 聚乙烯带(缠绕型)由于绝缘电阻高,抗杂散电流干扰力强,以及突出的机械性能、耐冲击(物理损伤)能力高而在欧洲广泛应用。
年代欧洲先研制和推出三层 PE 复合结构,发展了 FBE 及 PE 的优点,使防腐层更加完善和耐用。第一层保证粘结性及电绝缘性,第二层特殊防水层,第三层为保证机械性能的保护层。
对适应各复杂地域、严重土壤腐蚀苛刻环境表面非凡。绝缘阻值极高达 1010Ω·m2 ,而阴极保护电流,只有数 μA/m2 ,对长距离的管道,能大幅度降低安装和维修费用。
年代德国 VIAG Aktiengeselschaf 集团 TIB 公司研制生产了 Protegol UT32-10 高膜厚 PU 腐材料 [11] ,其硬度高,耐腐性佳,耐冲击性为环氧粉末 10 倍以上,阴极保护电流更小,耐热老化性突出( 100℃ 2400h 以上),单一层结构,一次施工成型方便,而不留气泡,对异形管件,补口尤为适用。表 2 列出各种防腐层性能。