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TPEP管道——外纏繞聚乙烯內(nèi)熔結(jié)環(huán)氧防腐鋼管，是第四代管道防腐形式，是一種特定的防腐工藝，管道防腐所用的防腐材料是根據(jù)生產(chǎn)工藝定做的，專用于管道防腐。

內(nèi)壁防腐：熱熔結(jié)環(huán)氧粉末

環(huán)氧粉末是一種熱固性粉末涂料，具有耐腐蝕性和堅韌性的特點，通過對鋼管基體進行加熱將特制的環(huán)氧粉末均勻的涂覆在管體表面上，粘附在預熱鋼管表面的環(huán)氧粉末受熱膠化流平，通過繼續(xù)加熱，環(huán)氧粉末得到充分固化，形成連續(xù)的涂膜，通過與鋼管表面粘結(jié)、固化而提供良好的附著力，具有很好的耐化學品性和抗陰極剝離能力；是目前我國大型管道工程上首選的涂層。

· 環(huán)氧粉末的特性

內(nèi)環(huán)氧涂層

環(huán)氧樹脂粉末屬于極性分子，熱固性粉末涂料，與受熱溫度有直接關(guān)系，環(huán)氧粉末的反應(yīng)溫度分為膠化溫度、固化溫度兩種，膠化溫度比固化溫度低，當進行膠化過程時，涂層只進行熔融流平，并沒有產(chǎn)生固化反應(yīng)，必須在規(guī)定的時間內(nèi)繼續(xù)經(jīng)過再次加熱環(huán)氧涂層才能得到充分固化，環(huán)氧粉末達到固化溫度后，能夠與鋼管基體發(fā)生反應(yīng)結(jié)合在一起，附著力極強，同時環(huán)氧樹脂也是一種耐腐蝕能力非常強的高分子材料，涂層致密具有很好的抗?jié)B透性。根據(jù)不同的涂裝工藝分為普通類型環(huán)氧粉末和管道專用型環(huán)氧粉末。

外壁防腐：纏繞3層結(jié)構(gòu)聚乙烯

· 外3PE涂層

底層為熔結(jié)環(huán)氧;中間層為膠粘劑;面層為擠塑聚乙烯。在三層結(jié)構(gòu)中，環(huán)氧底層粉末是根據(jù)生產(chǎn)工藝特定的一種專用粉末，其主要作用是：形成連續(xù)的涂膜，與鋼管表面直接粘結(jié)，具有很好的耐化學腐蝕性和抗陰極剝離性能；與中間層膠粘劑的活性基團反應(yīng)形成化學粘結(jié)，保證整體防腐層在較高溫度下具有良好的粘結(jié)性。聚乙烯面層的主要作用是起機械保護與防腐作用，因此作為埋地管線的外防護層是非常優(yōu)越的。據(jù)有關(guān)資料介紹，三層PE可使埋地管道的壽命達到 50年，目前，在國際上被認為是最先進的管道外防腐技術(shù)。

· 環(huán)氧粉末涂裝工藝

環(huán)氧粉末的涂裝工藝分為：靜電噴涂、熱噴涂兩種工藝。

· 靜電噴涂--固化--風冷

普通型環(huán)氧粉末具有很高的體積電阻，使得制成的粉末粒子易于帶電，通過靜電粉末噴涂設(shè)備，將粉末涂料噴涂到工件表面，在靜電作用下，粉末均勻的吸附在工件表面，形成粉狀的涂層，粉狀涂層經(jīng)過高溫烘烤流平固化，形成最終的涂層；由于靜電噴涂受工藝影響，涂層厚度較薄，僅局限于防腐較薄的金屬板材，多應(yīng)用于家電行業(yè)。

· 熱噴涂：加熱噴涂（膠化）--- 固化 -- 水冷

管道專用型環(huán)氧粉末專用于管道防腐，是根據(jù)生產(chǎn)工藝定做的專用粉末。環(huán)氧粉末與受熱溫度有直接關(guān)系，通過對鋼管基體加熱到粉末的膠化溫度，將環(huán)氧粉末均勻的涂覆在管體表面，粘附在預熱鋼管表面的環(huán)氧粉末只進行膠化流平，并沒有產(chǎn)生固化反應(yīng)，必須繼續(xù)加熱到環(huán)氧粉末的固化溫度，才能產(chǎn)生固化反應(yīng)，使涂層與鋼管緊密結(jié)合；因此該工藝不存在成品的二次加熱的問題，只是讓產(chǎn)品在不同的工位上完成膠化和固化反應(yīng)，最終形成完全固化的防腐產(chǎn)品。此工藝是目前國內(nèi)絕大部分管道防腐廠家采用的工藝，其可靠的穩(wěn)定性得到了實踐和驗證。

· 防腐管道的冷卻方式

1、冷卻方式

防腐管道的冷卻方式與產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝和防腐形式有關(guān)，分為風冷和水冷兩種冷卻方式。

風冷主要應(yīng)用于單層結(jié)構(gòu)的防腐管道，由于單層結(jié)構(gòu)的防腐管道涂層薄，通過采用內(nèi)外同時風冷的冷卻方式就能滿足涂層的冷卻條件。

外部水冷主要應(yīng)用于三層結(jié)構(gòu)的防腐管道，由于三層結(jié)構(gòu)的防腐管道外部涂層較厚，導熱時間較長。生產(chǎn)中可以通過控制給水量和給水溫度的方式，使管體達到緩慢冷卻的目的，因此采用外部水冷的冷卻方式在同樣的時間內(nèi)，能達到單層防腐結(jié)構(gòu)內(nèi)外風冷的冷卻效果；并且，因為水冷只從外部對管體進行冷卻，冷卻時外涂層首先得到冷卻，通過能量轉(zhuǎn)換的方式，對內(nèi)涂層起到冷卻的目的，所以，水冷不是直接作用到內(nèi)涂層，而是通過外涂層、管體間接緩慢的作用到內(nèi)涂層。

所以兩種冷卻方式作用在兩種不同的涂層上，冷卻時間是相近的，都不存在著激冷問題，都屬于緩慢冷卻。該冷卻方式是目前國內(nèi)絕大部分三層防腐管道廠家采用的冷卻方式。

2、兩種冷卻方式的冷卻速率檢測

對單層防腐管道采用風冷方式與三層防腐管道采用水冷方式，進行了冷卻速率檢測，通過試驗檢測，單層風冷與三層水冷的冷卻梯度曲線基本是接近的（下圖所示）。通過冷卻梯度曲線可以發(fā)現(xiàn)，兩種冷卻方式作用在兩種不同的涂層上，都屬于緩慢冷卻方式，對涂層質(zhì)量都沒有影響。

     單層風冷冷卻梯度曲線           三層水冷冷卻梯度曲線

3、兩種冷卻方式加速試驗檢測

按照一天等于兩個月的模擬環(huán)境，對兩種冷卻方式防腐管道樣品的涂層附著性能、耐腐蝕性能、耐陰極剝離性能等進行了2400小時的加速試驗，通過試驗發(fā)現(xiàn)：

· 內(nèi)環(huán)氧涂層沒有出現(xiàn)附著力降低和老化現(xiàn)象。

· 外單層結(jié)構(gòu)的試樣加速試驗還未進行到100小時，附著力出現(xiàn)了明顯下降。

· 外三層結(jié)構(gòu)的試樣經(jīng)過了2400小時的加速試驗未出現(xiàn)質(zhì)量變化。

通過分析外單層結(jié)構(gòu)防腐管道因為生產(chǎn)工藝原因，外涂層薄，在附著性能、耐陰極剝離性能上不如三層機構(gòu)防腐管道。

· 結(jié)論

防腐層對于管道的壽命來說是至關(guān)重要的，同樣材質(zhì)的管道，有的埋在地下幾十年而不腐蝕，有的幾年就發(fā)生泄露，就是因為它們采用了不同的防腐材料、防腐方式和防腐工藝。

外纏繞聚乙烯內(nèi)熔結(jié)環(huán)氧防腐鋼管（TPEP管道）所用的內(nèi)防腐材料是根據(jù)生產(chǎn)工藝定做的專用粉末。環(huán)氧粉末與受熱溫度有直接關(guān)系，通過對鋼管基體加熱到粉末的膠化溫度，將環(huán)氧粉末均勻的涂覆在管體表面，粘附在預熱鋼管表面的環(huán)氧粉末只進行膠化流平，并沒有產(chǎn)生固化反應(yīng)，必須繼續(xù)加熱到環(huán)氧粉末的固化溫度，才能產(chǎn)生固化反應(yīng)，使涂層與鋼管緊密結(jié)合；因此該工藝不存在成品的二次加熱的問題，只是讓產(chǎn)品在不同的工位上完成膠化和固化反應(yīng)，最終形成完全固化的防腐產(chǎn)品。此工藝是目前國內(nèi)絕大部分管道防腐廠家采用的工藝，其可靠的穩(wěn)定性得到了實踐和驗證。

外3PE防腐層綜合了環(huán)氧涂層和擠壓聚乙烯兩種防腐層的優(yōu)良性質(zhì)，將環(huán)氧涂層的界面特性和耐化學特性，與擠壓聚乙烯防腐層的機械保護特性等優(yōu)點結(jié)合起來，從而顯著改善了各自的性能。

水冷卻的方式是國內(nèi)外絕大部分三層防腐管道廠家采用的冷卻方式。由于三層結(jié)構(gòu)的防腐管道外部涂層較厚，導熱時間較長。生產(chǎn)中可以通過控制給水量和給水溫度的方式，使管體達到緩慢冷卻的目的，水冷只從外部對管體進行冷卻，冷卻時外涂層首先得到冷卻，通過能量轉(zhuǎn)換的方式，對內(nèi)涂層起到冷卻的目的，所以，水冷不是直接作用到內(nèi)涂層，而是通過外涂層、管體間接緩慢的作用到內(nèi)涂層。