3PE防腐管产生翘边现象的原因及预防措施

3PE防腐管产生翘边现象的原因及预防措施

作者：李会

来源：《中国化工贸易·下旬刊》2018年第05期

摘 要：本文從3PE防腐管的生产工艺及成品存放与保护两方面分析了产生3PE防腐层翘边的原因，提出了预防3PE防腐层翘边的方法。 关键词：3PE；翘边；环氧粉末

大庆油田下属防腐管道板块，有多条3PE防腐管生产线。不仅保障了大庆油田3PE防腐管的需求，还先后参与了中俄原油管线、昆仑燃气清远天然气管网等外埠项目。产品质量得到了用户的好评，但在管线预制过程及产成品中也出现了一些质量问题。通过对质量问题统计分析，以管端防腐层翘边出现的频数最多。为了进一步保障产品质量，更好的满足客户需求，提高企业的竞争力，本文就产生翘边的原因进行了深入分析并提出了相应的预防措施。 1 产生翘边的原因

国标GB/T 23257 《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》对3PE防腐管的生产工艺、成品的存放与保护都做了严格的要求。产生3PE防腐层翘边的主要原因还是对标准把握的不准、理解的不够深入。下面从生产工艺及成品的存放与保护两方面分析产生3PE防腐层翘边的主要原因。 1.1 生产工艺控制不合理

3PE工艺自动化程度高，是一种高效的管线防腐形式。钢管经中频预热进入除锈机除锈，除锈质量合格后上连接头、做管端防护进入防腐传送滚道，经中频加热在已达到涂敷温度的钢管上喷涂热固型环氧粉末、再在环氧粉末胶化过程中包覆共聚物底胶、最后包覆聚乙烯防护层，经喷淋冷却、管端打磨后完成成品。易引起翘边现象的工艺过程有：钢管除锈质量、管端贴纸宽度、环氧粉末固化率、共聚物底胶搭接宽度。

①钢管除锈质量：由于除锈速度过快加之环境因素影响，导致除锈等级不达标、锚纹深度不够，使得固化的粉末与钢管的粘接力不强引起翘边；②管端贴纸宽度：3PE防腐管的生产过程为连续作业。为了方便冷却后钢管的断开，需在包覆前在管端处粘贴贴纸。贴纸起到防止管端处钢管被喷涂上粉末，便于断管冷却后，管端防腐层撬取的作用。但因选用的贴纸不耐高温或者粘贴时未粘贴牢固，中频加热后经常出现贴纸被传动滚轮挤压窜离管端150mm处。此情况下磨头（管端留头120～150mm）就会出现翘边现象；③环氧粉末的固化率：管道熔结环氧粉末层的最终使用性能与其固化程度密切相关，环氧粉末必须达到较高的固化率才能获得良好的使用性能。要避免发生3PE防腐层翘边现象，必须保证熔结环氧粉末层达到95%以上的固化率。

1.2 成品的存放与保护

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防腐管露天堆放时间较长的情况下，就会出现因钢质管道表面的腐蚀、聚合物防腐层的老化，而引起的3PE防腐层翘边现象。 1.2.1 钢管表面被腐蚀

成品3PE防腐管按国标规定不允许露天存放6个月。但在一些高温且多雨的地方即使存放时间未达到6个月，也出现了钢管大面积生锈的情况。随着环氧粉末与钢管结合处腐蚀程度的逐渐加深，翘边情况逐渐加剧。 1.2.2 聚合物防腐层老化

3PE防腐钢管的防腐层从下至上分为：熔结环氧粉末层、共聚物底胶层、聚乙烯保护层。在受到日光暴晒时，防腐层的温度升高，聚乙烯保护层的记忆效应产生一个收缩的内应力，而共聚物底胶的聚合物链段在高温与紫外线的协同作用下发生断裂现象。长时间内应力的作用下出现了共聚物底胶层老化碎裂与熔结环氧粉末层剥离，产生了翘边现象。 2 相应的预防措施

2.1 针对生产工艺控制不合理产生的翘边现象，采取的预防措施

①钢管除锈质量：钢管除锈前，先清除钢管表面的油污和污垢等杂物，采用中频加热装置对钢管预热，钢管温度要高于露点3℃以上。钢管除锈等级达到Sa2.5级、锚纹深度达到50～90μm。为了防止钢管返锈，钢管应在4小时内进行防腐作业；②管端贴纸宽度：首先应选用耐涂敷温度的贴纸，贴纸粘贴宽度120～140mm。工人在粘贴纸时要严格按尺寸粘贴，且粘贴牢固；③环氧粉末的固化率：精确合理的设置环氧粉末涂敷固化工艺参数已成为决定管道防腐层质量的关键因素。应参考环氧粉末厂家提供的热特性曲线及二检的热特性试验数据，再综合考虑生产实际，保证固化率大于95%。

2.2 针对成品存放保护不到位引起的翘边现象，采取的预防措施 2.2.1 钢管表面被腐蚀

防腐管露天堆放时间较长时，应在管端进行遮盖，防止雨水侵蚀，造成管端严重腐蚀。在不影响管口焊接的情况下，应适当增加聚乙烯层端部环氧粉末的预留长度，可预防因钢管堆放时间较长，管端金属腐蚀严重引起的3PE防腐层翘边。若管道现场施工周期较长，可以在管端金属裸露处涂刷可焊防锈漆，以防止防腐管在储存期间因腐蚀引起3PE防腐层翘边。 2.2.2 聚合物防腐层老化

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首先要对聚乙烯层和共聚物底胶层进行改性处理，在聚乙烯和共聚物底胶中按比例加入紫外线吸收剂和抗氧剂。其次应及时用遮阳网对未焊接的成品管垛进行遮盖，防止防腐层的阳光辐射老化。 3 结论

①作为3PE防腐厂家首先应熟悉和深入理解国标中的相应条款；②生产技术质量人员应认真监控生产工艺中的各个环节，提高操作人员的质量意识，严格按工艺施工；③要加强产成品的保护。 参考文献：

[1]许传新，种志伯等.三层聚乙烯外涂敷作业线生产速度的确定因素[J].防腐保温技术2005，13（3）.