管道工程用三层PE防腐层的优化研究

【摘要】：三层聚乙烯(PE)防腐层已经成为国际上新建油气管道的首选防腐方案。我国的三层PE防腐层标准是沿用国外标准的规定,并不适应国内管道工程的现状。其表现为:1、熔结环氧粉末(FBE)层偏薄,不能完全覆盖管道金属表面。2、焊缝处防腐层厚度要求不低于管体防腐层厚度的90%,造成材料消耗偏大。3、防腐层造价比较高。因此,有必要对管道三层PE防腐层进行优化,达到防腐层结构适应我国管道工程现状的目的。 本研究中,利用交流阻抗电化学分析技术,分别对FBE层、PE层试样进行测试分析,明确了三层PE防腐层的各层功能,并确定了FBE层的最小厚度。并综合国内外三层PE防腐层的应用经验和国内实际情况,确定了焊缝部位防腐层厚度。此外,通过工厂预制试验,验证了优化的三层PE防腐层结构的工艺适应性,确认了优化的三层PE防腐层的可行性。本课题研究结果表明: (1)三层PE防腐层的防腐性能主要依赖于PE层,FBE层的作用主要是提供强附着力和优异的抗阴极剥离能力。 (2)为确保FBE层的连续性,使其具备基本的防腐性能,FBE层的厚度应≥100μm。 (3)对于大口径输油气管道,三层PE防腐层焊缝处防腐层厚度可降至管体防腐层厚度的70%,并且不会对防腐层整体性能有较大影响。 (4)优化的三层PE防腐层结构经生产现场试验表明:完全适应管道工程的防腐生产实际工艺条件。 通过西气东输的工程实践,三层PE防腐层的上述变化不仅能满足防腐层的性能要求,并可以较显著的降低生产成本。建议在今后管道工程中推广。