3PE防腐管道/3PE防腐管標準制定/3PE防腐鋼管可靠性研究

針對采用3PE涂層在國內發生的爭論，中油工程技術研究院受北京華油天然氣有限公司委托，完成了《陜京輸氣管道外防腐3層結構系統聚乙烯涂層安全評價研究》。該項研究包括從國外文獻收集到北京華油天然氣有限公司2001-2003年進行的管線外防腐層開挖檢查和不開挖檢查的結果分析，以及陜京管道未用完露天堆放在華北石油鋼管廠2年和6年的3PE防腐性能檢測，得出如下結論：

（1） 目前國內外防腐層應用效果評價很好，對其使用中產生的缺陷報道的很少。報道的主要缺點有露點、剝離、陰極剝離、陰極保護屏蔽、剝離防腐層膜下腐蝕等，而且大部分有關缺陷的報道還停留在理論推測階段，如資料中提到陰極保護屏蔽的問題，到目前還沒有關于防腐層實際運作中出現陰極保護屏蔽的實例報道。經過多年的實踐表明，隨著使用年限的增加，出現缺陷最少的涂層系統是FBE/擠壓聚乙烯3層結構防腐系統。

（2） 通過對歐洲聚乙烯防腐層30年應用史的回顧，雖然理論上剝離防腐層下會發生腐蝕或應力腐蝕開裂，但目前還沒有發生剝離防腐層下出現膜下腐蝕或應力開裂的案例。在德國曼內斯曼研究所，曾經進行了長期的腐蝕實驗室實驗，以模擬防腐層應用效果。腐蝕實驗環境有土壤、水、試驗主要檢查應力腐蝕開裂問題，其實驗防腐是把有缺陷的聚乙烯防腐層鋼管置于腐蝕條件和應力條件下，腐蝕環境為含有NaHCO3的沙土環境，溫度70℃，管地電位-430~-460mV，鋼管表面以不同方式預處理，所有鋼管均帶壓循環。實驗結束，防腐層缺陷周圍或多或少都有剝離，但剝離區為發現腐蝕。表面無氧氣化皮的鋼管為出現應力開裂，有氧化皮的鋼管出現了開裂，裂紋最大深度0.2mm，可能是由應力腐蝕造成。由此得出結論，徹底的表面處理是防止應力開裂的有效手段。

（3） 陜京管道2003年開挖763m長管段，3PE防腐層共有破損點四個。油破損點的缺陷形式可以看出，防腐層的破損均是由硬物劃傷所致。對3PE直管和冷彎管3個探坑檢查，共檢測17出剝離強度，其中5處剝離強度值低于70N/ cm，最小剝離強度120N/cm,最大剝離強度200 N/cm。產生原因為陜京管道是國內首次采用3PE涂敷技術，涂敷商的涂敷水平有限，對工藝工程的控制能立相對較差，可能導致個別管道的涂敷工藝設置不當造成防腐層的粘接力差。防腐層剝離強度低只是個別部位，而且只要防腐層無破損，也不會造成管道腐蝕。

（4） 1999年和2003年對華北石油鋼管廠露天存放的陜京管道剩余防腐管進行了抽測，其防腐的性能基本沒有下降，尤其是華龍公司采用齊魯聚乙烯生產的防腐管，存放6年后各項指標仍符合現行標準SY/T0413-2002規定，說明3PE防腐層確實具有優良的耐久和抗衰老性能。

綜合調研情況和陜京管道的檢測結果，3PE防腐層的主要缺陷是施工過程中的機械損傷。

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