长输管线3层结构聚烯烃防腐蚀涂层阴极剥离的研究进展_铝板防腐涂层_索雷阴极板防腐涂层(6)

7.1FBE在石油、天然气管道领域的应用

进入21世纪，天然气以环保方面的优势，超过石油和煤炭成为世界一次能源的首选。我国天然气储量丰富，但多分布于西部偏远地区，而消费市场主要集中在我国经济相对发达、人口密集的东部，21世纪初我国开始铺设了“西气东输”一线，2008年初，世界最长的跨国天然气管线“西气东输二线”工程正式开工，2012年10月16日西气东输三线工程开工，建成后每年可向沿线市场输送300亿m3天然气，可满足东部地区尤其是燃气电厂日益增长的天然气需求及日益提高的环境保护要求。

熔结环氧粉末涂料涂层的失效分析管道运输正成为全球经济一体化发展的新方向，中国将成为世界油气管网建设的中心地区之一，今后，中国油气管道建设将朝着、大流量和立体网络化方向发展。油气管道总里程2015年将超过15万km，形成资源多元、调运灵活和供应稳定的全国能源保障系统。各地的城市管网也在紧锣密鼓地进行着，大量使用单层FBE、双层FBE和E进行管道外防腐。

E防腐涂装一般采用中频加热，管头部位接触外界面积大，涂装时温度一般较中部偏低，底层的FBE层如果固化不完全，粘接强度就会较低。而从钢管端头部位脱层，即翘边。同时侧向缠绕的中间的胶层及外面的PE层都是靠辊压的方式涂敷的，难免在突出的焊缝处造成空鼓。

阴极保护是一种用于防止金属在电介质（海水、淡水及土壤等介质）中腐蚀的电化学保护技术，该技术的基本原理是对被保护的金属表面施加一定的直流电流，使其产生阴极极化。当金属的电位负于某一电位值时，腐蚀的阳极溶解过程就会得到有效抑制。

当阴极保护电流真正具有通达管子金属的通道时，阴极保护才是非常有效的。当防腐层发生剥离或者起泡时，大多数类型的防腐层会使保护电流偏离它们原有的理想通道，结果，阴极保护电流无法充分保护管子的外表面，这样的防腐层称为“屏蔽型”管道防腐层，E防腐层就属于屏蔽型的，这主要是因为PE层隔绝电流造成的，而单层FBE属于可渗透的“非屏蔽型”的防腐层，尽管涂料的电阻很高。但是，电流还是能够直接穿过熔结环氧粉末（FBE）屏障到达防腐层下的钢质底材，在防腐层剥离情况下依然形成高pH值环境，防止腐蚀的发生。

7.2在油田注水管道上的应用

注水采油技术是国内各大油田提高原油采收率的主要方法，随着油田开采时间的增长，注水水质的不断恶化，硫酸盐氧化还原菌的不断增多，而且井下温度高，油田井下管柱和输油管线的腐蚀及结垢问题，一直是困扰油气开采和输送的顽症，所造成的严重损失令人触目惊心。水温对溶解氧引起的钢铁腐蚀过程有较大的影响。在封闭系统中，水的温度愈高，金属腐蚀的速度愈快。这是因为，温度升高时，各种物质在水溶液中的扩散速度加快和电解质水溶液的电阻降低，这些都会加速腐蚀电池阴阳两极的电极过程。有些涂敷好的注水管道，在井下恶劣的环境中，涂层不到一年就失效脱落而堵塞管道，而使整口井报废。

水、氧和离子是腐蚀的三要素。防腐涂层是一种高聚物薄膜，能不同程度地阻缓上述三因素的透过而发挥防腐蚀作用，温度升高，从微观来看就是水分子的运动加快，对涂层的渗透性也就加强。如何更好地降低透水性、透氧性、透离子性、吸水性，提高涂层的交联密度和玻璃化温度Tg使环氧涂层更致密、具有优异的屏蔽能力，是解决问题的关键。

7.3在给水管道上的应用

在小管径给排水管道、消防管道领域，国家出台禁用内镀锌钢管政策，涂塑钢管因价格低廉、使用范围广、操作简便、安全可靠而倍受青睐，成为取代镀锌管的主导产品，成功应用于城市给排水、消防、工厂腐蚀介质输送、楼宇消防、地铁和给排水、海水淡化工程等领域，而涂覆钢管的主要防腐材料就是环氧粉末，提高了管道的使用寿命，涂塑钢管的使用寿命在50年以上。主要失效模式是：管壁薄，蓄热量不足，有些加热方式不能使涂层完全固化，而在安装使用中出现脱层、开裂。同时薄壁管采用的是沟槽连接，安装施工中有时会截取管道后压槽，这种做法对涂层伤害很大，轻者产生微裂纹，埋下隐患，重者使管道涂层完全报废。

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