重防腐環(huán)氧樹脂粉末涂料在西部管道工程中得到成功應(yīng)用。西部原油、成品油管道工程涉及的范圍很寬,地形復(fù)雜、氣候多樣。業(yè)內(nèi)通過對腐蝕與防護(hù)問題的研究,采用目前較先進(jìn)的防護(hù)涂層,即單層重防腐環(huán)氧粉末涂料及重防腐環(huán)氧粉末涂料作為底層的三層防腐結(jié)構(gòu)相結(jié)合,最大限度地保護(hù)管道、阻緩管道腐蝕。中國石油集團(tuán)投資的西部管道工程,包括全長近4000公里的西部原油、成品油管道工程,由成品油和原油2條管道構(gòu)成,一期建設(shè)2條干線、7條支線,其中原油管道長1878公里、成品油管道長1930公里,是我國目前設(shè)計輸量最大、距離最長、壓力最大、水平最高的輸油管道之一。重防腐環(huán)氧粉末涂料在其中的應(yīng)用,證明了該產(chǎn)品性能過硬,同時國內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計科學(xué)、質(zhì)量優(yōu)異。
作為我國實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略的標(biāo)志性工程,該輸油管道西起新疆烏魯木齊市,途徑新疆、甘肅兩省區(qū)的28個市(縣),輸油管道西起新疆烏魯木齊市,途徑新疆、甘肅2省區(qū)的28個市(縣),終點為蘭州市。一期工程建設(shè)兩條干線、7條支線,其中輸送原油的管道長約1878公里、干線設(shè)計年輸量2000萬噸,成品油管道總計新建1930公里、干線設(shè)計年輸量為1000萬噸。該工程總投資約146億元,重防腐熔結(jié)環(huán)氧粉末性能和涂裝工藝,均結(jié)合實際要求包括氣候西部原油、成品油管道應(yīng)用情況進(jìn)行。自1855年美國在賓夕法尼亞州建設(shè)了第一條9 公里長的輸油管道以來,國外油氣管道的建設(shè)已有100多年的歷史。
管道運輸是水、石油、氣體等流體介質(zhì)有效的傳輸方法,但一直受腐蝕問題困擾,防止管道腐蝕問題便成為—個世界性的難題,因管道腐蝕中國每年經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)百億元。在工業(yè)發(fā)達(dá)國家,每年因管道腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國民總產(chǎn)值的3%左右。因此如何提高防腐技術(shù),減少因腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失是防腐界的一個長久課題。管道的使用壽命在很大程度上取決于鋼管的防腐方法,采用良好的涂敷材料和涂敷方法可以使管道使用壽命達(dá)到幾十年或更長。上世紀(jì)50年代以前,防腐涂層采用的材料主要是煤焦油瓷漆等材料使管道得到較好的保護(hù),但這些材料也存在很多缺點,使用范圍受到一定的限制,直到50年代末重防腐熔結(jié)粉末涂料的推出,才使管道防護(hù)技術(shù)產(chǎn)生了一個飛躍,有關(guān)數(shù)據(jù)可以看出環(huán)氧熔結(jié)粉末涂料,無論從技術(shù)角度還是經(jīng)濟(jì)角度都是其他材料不可比擬的。
重防腐環(huán)氧粉末涂料又稱熔結(jié)環(huán)氧粉末,國外簡稱FBE,最早開發(fā)于20世紀(jì)50年代,60年代實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。40多年來經(jīng)過不斷的發(fā)展完善,這項技術(shù)已經(jīng)走向成熟。迄今為止已有10萬公里以上的管道使用了熔結(jié)環(huán)氧粉末,鋪設(shè)于世界各地——從陸地到海洋,從平原到山地,河流、湖泊,從西伯利亞草原到非洲沙漠,從美洲大陸到中東海灣,都有熔結(jié)環(huán)氧粉末的應(yīng)用實例。中國熔結(jié)環(huán)氧粉末技術(shù)起步較晚,20世紀(jì)90年代才開始引進(jìn)和消化國外先進(jìn)環(huán)氧粉末及工藝設(shè)備等技術(shù)。近幾年國內(nèi)才生產(chǎn)重防腐系列環(huán)氧粉末涂料,并在國家許多重點工程上得到應(yīng)用,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,特別是在“西氣東輸”工程中的應(yīng)用使國內(nèi)重防腐粉末涂料有了長足的發(fā)展。重防腐熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料按用途可分為:管道內(nèi)噴涂用粉、管道外噴涂用粉、石油鉆管用粉,以及三層結(jié)構(gòu)防腐用粉。
三層防腐結(jié)構(gòu)組成包括:熔結(jié)環(huán)氧粉末底層、聚合物膠粘劑中間層和聚乙烯面層,其中環(huán)氧粉末底層的作用是形成連續(xù)的涂膜,與鋼管表面粘結(jié)、固化而提供良好的附著力,并具有很好的耐化學(xué)品性和抗陰極剝離能力;聚合物膠粘劑的作用是在環(huán)氧粉末涂料膠化之前與之融合,并與外面的聚乙烯層粘結(jié)使三層成為一個整體,最外層一般選用中高密度聚乙烯(國外有的使用聚丙烯),這樣三層防腐結(jié)構(gòu)綜合了環(huán)氧粉末的附著性、防腐性與聚乙烯層的耐候性、抗機(jī)械損傷性,彌補了各自的缺點,從而大大提高了涂層的使用壽命。它是目前我國大型管道工程上首選的涂層。PE三層結(jié)構(gòu)防腐層從1995年在庫鄯線、陜京線應(yīng)用以來,用戶反映是國內(nèi)所用過的最好的覆蓋層。西氣東輸工程經(jīng)專家論證后采用PE三層結(jié)構(gòu),PE三層結(jié)構(gòu)防腐層造價相對較高。
三層PE熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料一般是由合成樹脂、固化劑(熱固性粉末涂料中)、顏料、填料和助劑等幾種原料組成,因此選擇好這些原料是很重要的。三層PE熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料的制備是先將合成樹脂與固化劑、固化促進(jìn)劑、流平劑、顏料、填料、疏松流動劑、消泡劑等按配方用量混合,經(jīng)熔融混煉擠出、冷卻、壓片、破碎、磨粉制成產(chǎn)品。
西部原油、成品油管道工程采用單層重防腐環(huán)氧粉末涂料,及重防腐環(huán)氧粉末涂料作為底層的三層防腐結(jié)構(gòu)相結(jié)合的防腐涂層,事實證明對管道的防護(hù)是正確、科學(xué)的。對管道腐蝕與防護(hù)對策都凝結(jié)了生產(chǎn)廠家、研究部門、設(shè)計部門、監(jiān)理部門的集體的結(jié)晶,我們有理由相信通過合理選擇,正確使用、嚴(yán)格把關(guān)。合理施工會有一個滿意的答卷,重防腐粉末涂料也將會越來越受到人們的重視,其市場應(yīng)用前景將會愈來愈廣闊。