重防腐環(huán)氧樹(shù)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(guò)對(duì)腐蝕與防護(hù)問(wèn)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(guó)石油集團(tuán)投資的西部管道工程,包括全長(zhǎng)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(xiàn)、7條支線(xiàn),其中原油管道長(zhǎng)1878公里、成品油管道長(zhǎng)1930公里,是我國(guó)目前設(shè)計(jì)輸量最大、距離最長(zhǎng)、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(guò)硬,同時(shí)國(guó)內(nèi)產(chǎn)品設(shè)計(jì)科學(xué)、質(zhì)量?jī)?yōu)異。
作為我國(guó)實(shí)施西部大開(kāi)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(gè)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(gè)市(縣),終點(diǎn)為蘭州市。一期工程建設(shè)兩條干線(xiàn)、7條支線(xiàn),其中輸送原油的管道長(zhǎng)約1878公里、干線(xiàn)設(shè)計(jì)年輸量2000萬(wàn)噸,成品油管道總計(jì)新建1930公里、干線(xiàn)設(shè)計(jì)年輸量為1000萬(wàn)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(shí)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(guó)在賓夕法尼亞州建設(shè)了第一條9 公里長(zhǎng)的輸油管道以來(lái),國(guó)外油氣管道的建設(shè)已有100多年的歷史。
管道運(yùn)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(wèn)題困擾,防止管道腐蝕問(wèn)題便成為—個(gè)世界性的難題,因管道腐蝕中國(guó)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(guó)家,每年因管道腐蝕造成的經(jīng)濟(jì)損失約占國(guó)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(gè)長(zhǎng)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(zhǎng)。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(diǎn),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(gè)飛躍,有關(guān)數(shù)據(jù)可以看出環(huán)氧熔結(jié)粉末涂料,無(wú)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(chēng)熔結(jié)環(huán)氧粉末,國(guó)外簡(jiǎn)稱(chēng)FBE,最早開(kāi)發(fā)于20世紀(jì)50年代,60年代實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。40多年來(lái)經(jīng)過(guò)不斷的發(fā)展完善,這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)走向成熟。迄今為止已有10萬(wàn)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(shí)例。中國(guó)熔結(jié)環(huán)氧粉末技術(shù)起步較晚,20世紀(jì)90年代才開(kāi)始引進(jìn)和消化國(guó)外先進(jìn)環(huán)氧粉末及工藝設(shè)備等技術(shù)。近幾年國(guó)內(nèi)才生產(chǎn)重防腐系列環(huán)氧粉末涂料,并在國(guó)家許多重點(diǎn)工程上得到應(yīng)用,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,特別是在“西氣東輸”工程中的應(yīng)用使國(guó)內(nèi)重防腐粉末涂料有了長(zhǎng)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(gè)整體,最外層一般選用中高密度聚乙烯(國(guó)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(bǔ)了各自的缺點(diǎn),從而大大提高了涂層的使用壽命。它是目前我國(guó)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(kù)鄯線(xiàn)、陜京線(xiàn)應(yīng)用以來(lái),用戶(hù)反映是國(guó)內(nèi)所用過(guò)的最好的覆蓋層。西氣東輸工程經(jīng)專(zhuān)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(jià)相對(duì)較高。
三層PE熔結(jié)環(huán)氧粉末涂料一般是由合成樹(shù)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(shù)脂與固化劑、固化促進(jìn)劑、流平劑、顏料、填料、疏松流動(dòng)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(shí)證明對(duì)管道的防護(hù)是正確、科學(xué)的。對(duì)管道腐蝕與防護(hù)對(duì)策都凝結(jié)了生產(chǎn)廠(chǎng)家、研究部門(mén)、設(shè)計(jì)部門(mén)、監(jiān)理部門(mén)的集體的結(jié)晶,我們有理由相信通過(guò)合理選擇,正確使用、嚴(yán)格把關(guān)。合理施工會(huì)有一個(gè)滿(mǎn)意的答卷,重防腐粉末涂料也將會(huì)越來(lái)越受到人們的重視,其市場(chǎng)應(yīng)用前景將會(huì)愈來(lái)愈廣闊。