1管道防腐保溫技術(shù)概況
  我國管道采用硬脂聚氨酯泡沫保溫時(shí)使用的外防腐層主要有兩種:即石油瀝青玻璃布防護(hù)層和聚乙烯夾克防護(hù)層。硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料保溫層外加石油瀝青玻璃布防護(hù)層的施工工藝為噴涂泡沫成型或模具成型后外纏石油瀝青玻璃布,生產(chǎn)效率低,施工工藝落后,現(xiàn)在已較少使用。硬脂聚氨酯塑料保溫層外加聚乙烯夾克防護(hù)層的施工工藝有“管中管”成型和“一步法”成型兩種,隨著兩種施工工藝日趨成熟,生產(chǎn)效率高,從而使油田集輸管線的保溫幾乎全部采用了硬脂聚氨酯泡沫塑料保溫外加聚乙烯夾克的結(jié)構(gòu)。國內(nèi)先后采用了玻璃鋼、石油瀝青玻璃布、聚乙烯膠帶、聚乙烯電熔補(bǔ)口套及聚乙烯熱收縮帶等補(bǔ)口材料。由于玻璃鋼補(bǔ)口材料與聚乙烯夾克不匹配,目前已不使用。
  2防腐保溫結(jié)構(gòu)及材料選擇
  2.1防腐保溫層結(jié)構(gòu)
  1)埋地鋼制管道防腐保溫層是由防腐層一保溫層一防護(hù)層組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)。防腐層是指防腐涂料或具有防腐性能的熱熔膠層;保溫層是指泡沫塑料層;防護(hù)層是指聚乙烯塑料層。

2)防腐層材料及厚度由設(shè)計(jì)確定,但厚度不應(yīng)小于80µm。

3)保溫層厚度應(yīng)采用經(jīng)濟(jì)厚度計(jì)算確定,但不應(yīng)小于25mm。

4)防護(hù)層厚度應(yīng)根據(jù)管徑及施工工藝確定,但不應(yīng)小于1.2mm。
5)防腐保溫層端面必須用防水帽密封防水。
  2.2常用油(氣)管道敷設(shè)方式
  油氣管道敷設(shè)方式通常采用架空、管溝及直埋敷設(shè)。根據(jù)敷設(shè)方式的不同,所采用的保溫及外護(hù)層材料亦不同,現(xiàn)分述如下: 
 1)直埋敷設(shè)。當(dāng)溫度小于100℃時(shí),鋼管經(jīng)除銹后,進(jìn)行鋼管表面防腐,其防腐材料要求較高,目前廣泛采用的涂料有氰凝、TO樹脂及其它聚氨脂或樹脂類涂料。

2)管溝敷設(shè)。該種敷設(shè)方式廣泛用于站內(nèi)管道或跨越管段。鋼管除銹后,刷防銹涂料。

3)架空敷設(shè)。該種敷設(shè)方式僅適用于站場管道。鋼管除銹后刷防銹涂料。4)防腐涂料其性能如附著力、柔韌性、耐沖擊強(qiáng)度等要符合要求。
  3管道防腐材料及敷設(shè)結(jié)構(gòu)
  3.1防腐層 鋼管防腐層常用材料有S52—1型聚氨酯型防腐防水漆、煤焦油瓷漆、防銹漆、TO樹脂、環(huán)氧粉末、環(huán)氧樹脂類涂料、環(huán)氧煤瀝青及熱瀝等。
  3.2外保護(hù)防水層
  地上敷設(shè)管道多采用鍍鋅鐵皮、鋁箔玻璃鋼等。埋地管道則多為高、低密度聚乙烯包覆層,俗稱夾克。近來也有將高、低密度聚乙烯綜合起來使用做防護(hù)層的,俗稱中密度聚乙烯。該種材料既有近似于高密度聚乙烯的強(qiáng)度,同時(shí)又具有低密度聚乙烯的韌性,將二者綜合后的材料大大延長了材料的耐環(huán)境應(yīng)力開裂時(shí)間。埋地保溫管道的外防水層也有的使用TO樹脂玻璃鋼、環(huán)氧樹脂玻璃鋼或改性石油瀝青玻璃布等。整改、整修的管道一般采用環(huán)氧煤瀝青、冷纏膠帶、煤焦油瓷漆等防水防腐材料。
  3.3補(bǔ)口材料
  管道腐蝕的主要原因是由于地下水從管道補(bǔ)口處侵入保溫層后,由電化學(xué)腐蝕引起的。但從近年來使用保溫管道的補(bǔ)口材料來看,過去主要采用冷纏帶、石油瀝青玻璃布等,近年來,由于熱縮制品的發(fā)展,多采用聚乙烯熱收縮帶、聚乙烯熱熔套等。針對(duì)補(bǔ)口是保溫管道的關(guān)鍵環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)中一般在管端采用輻射交聯(lián)熱收縮性防水帽,并在補(bǔ)口處鋼管外壁采用加強(qiáng)防腐措施,采用的材料有加強(qiáng)煤焦油瓷漆、加厚型S52—1型聚氨酯專用防水防腐漆、環(huán)氧類防水材料、輻射交聯(lián)熱收縮套(帶)等。
  從上所述可以看出,管道保溫材料從其類型上可分為多泡型、空氣層型和纖維型三大類。 由于多泡型保溫材料具有導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、抗壓強(qiáng)度高及易于成型和便于施工等優(yōu)點(diǎn),在國外的油氣管道保溫中已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。 

  4管道防腐材料特性
  管道防腐材料選擇應(yīng)做到技術(shù)可靠、經(jīng)濟(jì)合理、因地制宜。管道常用防腐材料基本性能及適用范圍如下:
  4.1石油瀝青防腐涂料 
石油瀝青具有良好的粘結(jié)力,電絕緣性能好,吸水性低,化學(xué)穩(wěn)定性強(qiáng),并且成本低、防腐效果好等優(yōu)點(diǎn),但石油瀝青耐候性差,不耐陽光直接照射,機(jī)械強(qiáng)度較低,易受植物根系穿透和微生物侵蝕,因此適用于輸送介質(zhì)溫度不超過80℃的埋地鋼質(zhì)管道。石油瀝青外防腐管道不宜敷設(shè)在水下或沼澤及蘆葦?shù)貛А?
  4.2環(huán)氧煤瀝青防腐涂料 
該涂料由環(huán)氧樹脂、煤瀝青、有機(jī)溶劑、防銹劑和填料等組成。它不僅具有環(huán)氧樹脂的高粘結(jié)力、高機(jī)械強(qiáng)度、耐化學(xué)介質(zhì)侵蝕等性能,具有煤瀝青優(yōu)異的耐水性、抗微生物、抗植物根系等優(yōu)點(diǎn)。其絕緣性能優(yōu)良,能在各種酸、堿、鹽、水和油類中長期浸泡,使用溫度在-40℃-110℃之間。 環(huán)氧煤瀝青涂料是甲、乙雙組分涂料,并和相應(yīng)的稀釋劑配套使用。 環(huán)氧煤瀝青抗紫外線性能差,涂敷施工要求嚴(yán)格,但具有抗植物根莖穿透的特點(diǎn),一般適用于管溝管道、埋地管道,不宜用于地上裸露管道。
  4.3氯化橡膠防腐涂料
  氯化橡膠分為防銹底漆和各色面漆。它具有良好的耐侯性、除銹性能,附著力良好,耐水和耐化學(xué)介質(zhì)的腐蝕性等優(yōu)點(diǎn)。它使用維修方便,漆膜基本無毒。氯化橡膠應(yīng)采用厚漿型面漆,適用于地上管線及管溝管線。
  4.4氯磺化聚乙烯防腐涂料
  氯磺化聚乙烯具有良好的耐臭氧和耐天候老化性、耐酸堿鹽類腐蝕性和耐水、耐油、抗寒等性能,其附著力強(qiáng),柔韌性、耐磨性好,漆膜干燥快和抗離子輻射性能強(qiáng),一般適用于地上管線。
  4.5TO樹脂防腐涂料
  TO樹脂防腐涂料主要是由TO樹脂及加入的增韌劑、固化劑、稀釋劑等組成。其主要特點(diǎn)是附著力強(qiáng)、密封絕緣性好、韌性和抗沖擊性強(qiáng)、涂膜無毒,可在溫度-60��150℃下長期使用。 TO樹脂防腐防水涂料適用于鋼質(zhì)直埋管線或理地保溫管線的外保護(hù)層,也適用于常年在強(qiáng)烈日光照射場合使用的設(shè)旎,如架空管線、露天儲(chǔ)罐及設(shè)備的防腐蝕。

4.6聚氨脂涂料
  其中的聚氨脂底漆廣泛應(yīng)用于油(氣)管道、儲(chǔ)罐及海洋條件、中強(qiáng)腐蝕環(huán)境下鋼結(jié)構(gòu)及砼結(jié)構(gòu)的防護(hù)。而聚氨脂面漆具有高光澤,保色性和保光性強(qiáng),耐酸、堿、鹽類腐蝕性。
  4.7聚乙烯包覆管(PE管) 

也稱“夾克管”,是應(yīng)用效果較好的防腐材料,其防腐層具有絕緣性好、粘接力強(qiáng)、拉外力拉伸強(qiáng)度大,耐老化等優(yōu)點(diǎn)。采用PE防腐,經(jīng)論證這種防腐的效果將好于環(huán)氧煤瀝青和冷纏防腐膠帶,其施工也比較簡便。成型管道現(xiàn)場安裝時(shí),在焊縫處先涂覆一層快速固化重防腐涂料,再配套使用聚乙烯熱收縮套管,施工工藝簡單,便于操作,容易保證質(zhì)量。在埋地管出地面 環(huán)節(jié),設(shè)計(jì)中一般在管端采用輻射交聯(lián)熱收縮性防水帽,并在補(bǔ)口處鋼管外壁采用加強(qiáng)防腐措施,采用的材料有加強(qiáng)煤焦油瓷漆、加厚型S52—1型聚氨酯專用防水防腐漆、環(huán)氧類防水材料、輻射交聯(lián)熱收縮套(帶)等。

  從上所述可以看出,管道保溫材料從其類型上可分為多泡型、空氣層型和纖維型三大類。 由于多泡型保溫材料具有導(dǎo)熱系數(shù)小、吸水率低、抗壓強(qiáng)度高及易于成型和便于施工等優(yōu)點(diǎn),在國外的油氣管道保溫中已經(jīng)得到越來越廣泛的應(yīng)用。