針對采用3PE塗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，完成瞭《陜京輸氣管道外防腐3層結構系統聚乙烯塗層安全評價研究》。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，到目前還沒有關於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，出現缺陷最少的塗層系統是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，曾經進行瞭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於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，鋼管表麵以不同方式預處理，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。表麵無氧氣化皮的鋼管為出現應力開裂，有氧化皮的鋼管出現瞭開裂，裂紋最大深度0.2mm，可能是由應力腐蝕造成。由此得出結論，徹底的表麵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。由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處剝離強度值低於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塗敷技術，塗敷商的塗敷水平有限，對工藝工程的控製能立相對較差，可能導致個別管道的塗敷工藝設置不當造成防腐層的粘接力差。防腐層剝離強度低隻是個別部位，而且隻要防腐層無破損，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餘防腐管進行瞭抽測，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年後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。

3PE防腐尚待解決

編輯

第一批采用3PE外防腐層的陜京管道和庫鄯管道，熱煨彎管的外防腐塗層分別采用進口TEK-RAP冷纏帶和進口3M公司液體環氧外纏中央製塑聚丙烯增強纖維膠帶保護兩種方式，以後的工程有采用熱縮套蝦米搭接、單層FBE外纏膠帶保護等多種形式的外防腐方式，但綜合性能都達不到3PE防腐水平，造價卻高瞭很多。熱煨彎管究竟用何種方式防腐，以成為設計、施工、運行管理者急需解決的問題，如過這個問題解決不徹底解決，熱煨彎管將成為3PE防腐塗層系統的瓶頸。目前彎管常用熱縮纏繞帶防腐，而且性能也得到大傢的肯定，北京正在用熱縮纏繞帶全麵替代原來的冷纏帶防腐方式。

自2001年起，因招標引發的價格站導致環氧粉末售價偏離正常水平，其直接反映結果是：1.3PE塗敷聲場線上的上粉率下降到85%以下；2.單層FBE塗層的上分率下降，塗層露點多、易受損傷，此問題已出現在國內某重點工程上。對於3PE防腐，目前尚未發現問題，幾年後是否會出現粘結力不足的問題，還很難預料，但犧牲質量來換取價格有事是不可取的。環氧粉末塗層是中間連接層，直接決定瞭3PE塗層和鋼管的粘結情況，如果粘結力有問題，那麼防腐效果是大打折扣，甚至導致防腐措施失效，所以環氧粉末的質量問題一定要註意。就是補口用熱縮帶、熱縮套在收縮前塗敷的環氧粉末底漆也需要加強，用戶在選擇時最好用配套廠傢的，因為膠層各個廠傢配方有區別，在測試時也是和自己所選用環氧粉末的底漆來做的，如果冒然選用其他底漆，就有可能出現問題。

國內各防腐廠拋丸處理後隻註意除銹效果和卯紋深度，對清潔後的鋼管粉塵僅滿足於吹掃，對鋼管表麵殘存的微塵既不重視又不檢驗，粉塵附著過多，將嚴重影響環氧粉末對鋼管的長期附著力。引進3PE塗敷技術初期，由於塗敷經驗不足，當年陜京管道翹邊主要原後經摸索，找出翹邊主要原因是內接頭耗熱量大，導致管端溫度太低造成的。陜京二線發生的34根翹邊管中，有幾根就是因塗敷廠取消內接頭，兩根管端頭相互錯位，壓輥沒有實現周向全壓實所致；為便於端頭處理，管端包紙無可非議，但陜京二線出現的34根翹邊管中多數為包紙不當造成的缺陷，有的是操作工的手汗造成管麵局部污染所致。從全長850KM的陜京二線看，3PE防腐管的塗敷質量是很好的，但34根防腐管出現翹邊現象引起瞭業主的高度重視，兩次組織專傢到現場逐根對翹邊防腐管進行鑒別，花去瞭大量人力物力，對此各防腐廠必須引進高度重視。還有就是補口用熱縮套、熱縮帶的施工工藝對質量影響很大，還有施工人員水平也是很重要的一個因素，以後本站將有相應文章專門討論。

SY/T0413-2002標準的基本框架來源於德國標準DIN3067-1991,國外標準對原材料的性能基本上不做詳細要求，但對於轉型期的中國來講，信譽問題還沒有取得根本好轉，對原材料提出更詳細又便於檢查的項目顯得什麼重要，建議標準中應調整以下幾項指標：

（1） 膠層厚度上下限。按照SY/T0413-2002標準中表2.0.2的規定為170-250μm，對於圓模包覆作業線，這一厚度值沒有問題；對纏繞作業線，這一厚度范圍就無法保證瞭。纏繞作業線擠出的是伯母片材，其厚度若大於170μm, 則搭邊部分肯定超過250μm。如果要求滿足目前行業標準要求，膠層擠出時，片材的厚度不應大於60μm，采用多層搭接才能滿足行標要求，否則膠層厚度就不能保證為170-250μm。因此，膠層厚度的上下限值至少應相差一倍。

（2） 共聚膠的名稱和指標。目前我國3PE防腐用膠實際為接枝膠，共聚膠實際上是3PE防腐第一帶膠粘劑，踏實聚乙烯與聚丙烯酸酐接枝的產物，所以應該稱為接枝膠更為恰當；目前行業標準SY/T0413-2002 中，共聚膠的指標隻有四項，不能全麵反映膠的工藝性能，至少應該增加拉伸強度和斷裂伸長率兩項指標，以確保膠的加工性能。

（3）聚乙烯熱老化性能指標。SY/T0413-2002中聚乙烯耐熱老化性能需做100天或200天試驗。在生產過程中需要抽樣檢查聚乙烯行性能時，這項實驗周期太長，無操作性可言，能否用熱氧化誘導期值代替值得研究。如果能改用氧化誘導期代替傳統的熱老化性能測試，將極大地縮短抽樣的時間。同樣耐環境應力開裂F50改為F0是否可以縮短檢驗周期也應探索

中國的3PE防腐要取得突破，首先還是標準的完善，希望有關部門重視起來。

3PE防腐項目應用

編輯

當前，3PE防腐成功解決瞭鋼管外壁耐腐蝕，耐磕碰的的問題，但是內壁防腐目前國內通常采用液體環氧塗料IPN8710，該液體環氧常溫下需要很長一段時間才能固化，而且內壁采用液體環氧塗料，隻能起到減阻的能力，不能達到耐腐蝕和乃沖刷，若采用輸水管道中，內壁必須采用熱熔結環氧樹脂粉末形式可以更好的提高內壁的耐蝕性和耐摩擦能力。其中，南水北調中線河南段采用的外3PE內熔結環氧復合鋼管成功應用到南水北調配套中。解決瞭內壁不易結垢，光滑，耐磨耐蝕的特點。