中国石油天然气管道第二工程有限公司 江苏 徐州 221008
摘要：随着当今时代的发展，人们对于运输各型能源的需求越来越大，而管道运输作为其中一种极为方便快捷的运输方式，愈发引起了人们的注意，越来越多的管道被运用到了能源运输等各个方面。由此也引发了一个新问题，那就是如何进行管道防腐，防腐层的质量决定了管道的使用寿命，也决定了所运输物质的质量。当今，我国的管道防腐生产工艺已经基本上实现了标准化，但在某些参数方面仍然有待加强。本文将就我国管道防腐的现状以及管道防腐生产工艺是如何进行的作出阐述。
关键词：管道防腐，生产工艺，防腐设备，现状
国内的某些钢管生产开发企业为了增强自己的市场竞争能力，发挥自己在地理、成本、技术、原料、政策等各个方面的优势，会加强对防腐生产线的建设，此举将会增强整个企业的技术水平与能力，使得企业实现可持续发展。目前的管道防腐，外防腐主要作用于油气输送管线，内防腐主要作用于天然气输送管线，管道防腐工艺的进步对于整个企业甚至是社会的作用都是巨大的。
1.我国管道防腐的现状及发展
1.1管道防腐层的应用
人们主要通过防腐层加阴极保护来实现控制埋地钢质钢管的腐蚀，自上世纪五十年代以来，我国的管道防腐层应用材料经历了从沥青类到夹克、胶带以及环氧粉末等防腐材料再到熔环环氧粉末及三层聚乙烯的使用，化学材料的作用与优势越来越明显，到目前为止，熔环环氧粉末以及三层聚乙烯已经成为管道防腐层使用材料的主流，而双层环氧作为世界上最新型的防腐材料也在部分防腐层上有所应用。
1.2管道防腐层的基本性能测评
1.2.1熔结环氧粉末类防腐层
此类防腐层附着力较好，阴极剥离值和抗冲击性较低，吸水性能适中，在温度升高的条件下，单层材料会损失附着力以及增加阴极剥离，而双层材料在高温条件下表现出了更好的性能，其吸水率在不屏蔽阴极保护电流的情况下随温度升高而增大。
1.2.2胶带类防腐层
此类防腐层抗冲击性较高，阴极剥离中高，附着力适中，吸水率较低，由于在温度高于60℃时阴极剥离将会严重超标，因此无法使用。土壤应力试验结果显示胶带防腐层不易应用于具有土壤应力的地区和高温沙漠地区。
1.2.3多层结构类防腐层
此类防腐层附着力较高，即使经过热水浸泡仍然处于可使用的正常值范围内，而阴极剥离值、抗冲击性以及吸水率都较低，热水浸泡下仍能保持良好的性能。
1.2.4环氧煤沥青类防腐层
此类防腐层虽然在附着力，抗冲击性，吸水率，抗阴极剥离能力等方面具有良好的性能，在热水浸泡的条件下性能依旧保持良好可使用，但同时也存在着固化凝集时间过长，针孔较多以及单位面积电阻阻值低等问题，在使用时要综合考虑多方面的因素再决定是否使用。
1.2.5聚氨酯类防腐层
此类防腐层阴极剥离值高，抗冲击性较高，吸水率及附着力较低，在热水浸泡的条件下性能比较差，不宜运用到生产中。
1.2.6挤塑聚乙烯类防腐层
此类防腐层具有较好的附着力和抗冲击性，吸水率较低，热水浸泡时性能较差，但热水浸泡下的阴极剥离值仍处于可接受的范围内。
1.3我国与外国在防腐技术层面存在的差异
1.3.1材料品质较差
我国的防腐层材料品质无论是聚乙烯类材料，或是粉末类材料与国外的材料品质都还存在着一定的差距，应在材料品质研发方面进行更深一步的研究，减少由于材料品质不合格而引发的管道防腐时长过短的问题。
1.3.2未在防腐层的设计方案中应用全局观念
防腐层的设计不应只局限在一个细节方面，而应该有全局观，兼顾防腐性能的各个方面，对不同的材料性能都有把握，而后挑选出最合适的一种或者综合几种材料混合使用，在此方面可以参考国外防腐层最低性能量化指标的研究报告。
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1.3.3在防腐层的补口技术方面较为落后
国内目前采用的防腐层补口技术主要有聚烯烃补口、液态材料补口、熔结接头技术、三层聚丙烯补口等，虽然已经较为完善，但与国际上的高端技术还有一定的差距，应当加快新技术的开发，尽快实现与国外同类水平平齐。
2.生产工艺
2.1外防腐生产线
外防腐生产线工艺流程主要为进管，钢管预热，抛丸除锈，内吹扫，除锈检验/管端贴纸，中频加热，FBE喷涂，胶粘剂缠绕，聚乙烯缠绕，水冷却，在线检漏，管端打磨，防腐层检验，防腐层修补，补伤检验，喷标记/交库，若检验不合格则需防腐层剥离，重新进管。在整体流程结束后即完成了生产管道的外防腐。
2.1.1钢管抛丸除锈
钢管在除锈前应当保证管体干燥、无油，因此需要在除锈前先进行清洁工作，去除钢管表面的焊渣、毛刺、油脂以及污垢等，然后再进行抛丸除锈。
2.1.2钢管预热
表面干燥、无油的钢管在除锈前应当保证管体温度高于露点温度至少5℃，若低于此温度则需要进行预热，预热温度的范围为40~60℃。
2.1.3钢管内吹扫
为了保证钢管进行除锈后残留的残渣，钢砂等落入喷涂室内，需要提前用压缩空气将管内的渣滓处理干净，具体方式为将压缩空气喷嘴伸入管中，然后进行清洁。
2.1.4除锈检测
钢管除锈结束后应当按照相关标准进行检测，达到除锈等级要求的钢管即为合格，可进入外涂敷，检验不合格的需返回重新除锈。
2.1.5管端贴纸及切口
管体两端按要求应当预留约100~150mm的长度，方便现场焊接，涂敷前应当按照预留宽度涂刷可去除性涂料或或者贴纸，涂敷后人工切断两管段间的连续涂层，而后将预留层涂层剥离，再打磨涂层端口成坡口，方便补口过程更好的结合。
2.1.6微尘处理
为了提高涂层的附着力，钢管在进入涂敷室之前应先去掉除锈后钢管表面附着的灰尘，进行微尘处理。
2.1.7中频加热
为满足涂敷温度的需要，应在涂敷前通过中频感应电加热将管体均匀加热到220℃，此类加热方式优点在于无污染并且加热迅速。
2.1.8滚压涂层表面
三层结构图层中，胶粘剂作为中间层，PE层作为外层，为了涂层平整均匀，防止空气夹杂在层中，应压辊多个刚涂覆完的PE层为单层，并确保PE层与其他成分相连接。
2.2内涂层生产工艺
内涂层的生产工艺流程为抛丸除锈，吹扫，除锈检验，高压喷涂，干燥固化，检测，喷标，最后再进行整体的检测。
2.2.1预热及除锈
若管体温度低于露点温度则需在40~50℃范围内进行预热，预热前内表面必须保持干燥、无油；在进行内抛丸除锈前先对管体进行清洁，除去内表面的焊渣、毛刺、油脂、污垢等，除锈后再按照相关标准进行检测，确保是否达到了除锈的要求。
2.2.2切口及喷涂处理
管体两端应按设计要求预先留出50~80mm的长度以便于现场进行焊接，按照预留宽度涂刷，可去除性涂料或者进行贴纸。立即喷涂处理后的内表面和端部，钢管在内涂敷结束后通过固化炉进行固化处理。
结束语：
随着当今社会的发展，人们对于天然气、石油等的需求越来越大，这也就预示着社会需要越来越多的管道建设。与此同时，人们对于管道防腐的重视呈高度也越加提高，这使得管道防腐有着越来越好的应用前景。但是当今我国的管道防腐工艺仍旧不太成熟，虽然自上个世纪五十年代以来有了长足的发展，然而我国管道防腐行业的整体技术水平与国外的平均技术水平仍有一定的差距，需要科研人员进一步的研究探索新型防腐材料与防腐方案，使得管道行业能为整个社会创造更大的经济收益。对管道实施有效的防腐措施，对于所输送物质的品质也有着极大的作用，保证着所输送物质的品质。在生产防腐管道的过程中应当做好每一道实施工艺，无论是内防腐还是外防腐都应当严格执行每一步工序，确保最后得到的成品是合格可使用的。
参考文献：
[1]李波.管道三层PE防腐涂层技术的发展探讨[J].化工管理,2015,(20):136
论文作者:牟睿杰,王彭
论文发表刊物:《防护工程》2017年第28期
论文发表时间:2018/2/5
标签：管道论文; 吸水率论文; 除锈论文; 钢管论文; 阴极论文; 附着力论文; 材料论文; 《防护工程》2017年第28期论文;