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3PE-三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐膠帶管道工藝簡介

  三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐膠帶簡稱3PE防腐膠帶,是目前埋地鋼制管道防腐主流工藝,3PE防腐層是由底層環(huán)氧粉末FBE、中間層膠粘劑、表層聚乙烯PE組成,三層有機(jī)結(jié)合,相輔相成。其中各層主要材料和主要作用如下:

1、底層環(huán)氧粉末(熔結(jié)環(huán)氧粉末)

  環(huán)氧粉末是由環(huán)氧樹脂或酚醛環(huán)氧等作為膜物質(zhì),成膜分子中的環(huán)氧鍵、醚鍵、羥基和羰基等,可以和鋼鐵的金屬鍵產(chǎn)生化學(xué)鍵結(jié)合和強(qiáng)力的范德華力結(jié)合。因此,通過高溫熔結(jié)到鋼表面的環(huán)氧涂層,在所有有機(jī)涂料當(dāng)中粘結(jié)力較大。

  環(huán)氧粉末的厚度一般規(guī)定在80-150μm范圍內(nèi)。

2、中間層膠粘劑(共聚物膠)

  共聚物膠粘劑一般是馬來酸酐在聚乙烯分子鏈上接枝,或者和乙烯共聚,在聚乙烯材料中引入酸酐基團(tuán)而制得。這種膠粘劑分子上的酸酐基團(tuán)可以和環(huán)氧樹脂分子中的環(huán)氧基、羥基發(fā)生反應(yīng)、產(chǎn)生牢固的化學(xué)交聯(lián)結(jié)合;同時(shí),膠粘劑分子主鏈以乙烯鏈為主,和聚乙烯分子鏈接結(jié)構(gòu)相同,二者具有良好的相似相容性,熔塑狀態(tài)下的擠出片材可以在壓力作用下融合為一體。

  膠粘劑的厚度一般規(guī)定為170-250μm。

3、外層聚乙烯(PE聚乙烯專用料)

  聚乙烯外層是常用管道防腐層中耐機(jī)械損傷能力強(qiáng)、運(yùn)行穩(wěn)定性好的涂層材料。因?yàn)榫垡蚁]有極性,能夠隔絕水、酸、堿、和鹽等極性腐蝕介質(zhì),避免其進(jìn)入防腐層、接觸鋼體表面。

  聚乙烯層的厚度一般規(guī)定要達(dá)到2.0mm以上。

  由此可見,3PE的三層是一個(gè)整體,其中環(huán)氧粉末底層和膠粘劑中間層的基本作用是保護(hù)整個(gè)防腐層對(duì)鋼體的粘結(jié),聚乙烯外層是提供防腐蝕的主體。如果聚乙烯層剝離,不管脫離的界面是在環(huán)氧粉末層或者鋼鐵表面,防腐冷纏帶防腐層的防護(hù)作用都將喪失,尤其嚴(yán)重的是如果聚乙烯剝離深處與創(chuàng)口存在一定的距離,將使陰極保護(hù)電流不能夠到達(dá)剝離層下鋼體表面,當(dāng)周圍土壤環(huán)境具備腐蝕條件時(shí),鋼體將產(chǎn)生腐蝕。

4、3PE防腐制作工藝流程:

  防腐除銹–烘干–噴涂熔結(jié)環(huán)氧粉末層-擠包膠粘劑共聚物膠層—擠包或者纏繞聚乙烯專用料夾克層。

  此種工藝僅限于大型防腐廠內(nèi)3PE長輸管線的同一規(guī)格管材的批量作業(yè)。

5、3PE防腐補(bǔ)口工藝

  目前主要采用輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶或熱收縮套和無溶劑環(huán)氧底漆補(bǔ)口,未來可能也會(huì)采用粘彈體外加保護(hù)層以及其他新的管道防腐材料補(bǔ)口工藝。

6、彎頭、三通等管件以及少量直管3PE防腐工藝

  目前彎頭、三通、以及少量直管做3PE防腐,實(shí)踐中用的最多的是熱縮纏繞帶和無溶劑環(huán)氧底漆饒包模式,同時(shí)現(xiàn)階段大管線中彎頭應(yīng)用雙層FBE外加聚丙烯增強(qiáng)纖維冷纏帶應(yīng)用也越來越多。

7、相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

  3PE防腐國家標(biāo)準(zhǔn)為:GB23257-2009。