3PE防腐层钢管石油管道可靠性研究_3PE防腐钢管

针对采用3PE涂层在国内发生的争论，中油工程技术研究院受北京华油天然气有限公司委托，完成了《陕京输气管道外防腐3层结构系统聚乙烯涂层安全评价研究》。该项研究包括从国外文献收集到北京华油天然气有限公司2001-2003年进行的管线外防腐层开挖检查和不开挖检查的结果分析，以及陕京管道未用完露天堆放在华北石油钢管厂2年和6年的3PE防腐性能检测，得出如下结论：
（1）目前国内外防腐层应用效果评价很好，对其使用中产生的缺陷报道的很少。报道的主要缺点有露点、剥离、阴极剥离、阴极保护屏蔽、剥离防腐层膜下腐蚀等，而且大部分有关缺陷的报道还停留在理论推测阶段，如资料中提到阴极保护屏蔽的问题，到目前还没有关于防腐层实际运作中出现阴极保护屏蔽的实例报道。经过多年的实践表明，随着使用年限的增加，出现缺陷最少的涂层系统是FBE/挤压聚乙烯3层结构防腐系统。
（2）同过对欧洲聚乙烯防腐层30年应用史的回顾，虽然理论上剥离防腐层下会发生腐蚀或应力腐蚀开裂，但目前还没有发生剥离防腐层下出现膜下腐蚀或应力开裂的案例。在德国曼内斯曼研究所，曾经进行了长期的腐蚀实验室实验，以模拟防腐层应用效果。腐蚀实验环境有土壤、水、试验主要检查应力腐蚀开裂问题，其实验防腐是把有缺陷的聚乙烯防腐层钢管置于腐蚀条件和应力条件下，腐蚀环境为含有NaHCO3的沙土环境，温度70℃，管地电位-430~-460mV，钢管表面以不同方式预处理，所有钢管均带压循环。实验结束，防腐层缺陷周围或多或少都有剥离，但剥离区为发现腐蚀。表面无氧气化皮的钢管为出现应力开裂，有氧化皮的钢管出现了开裂，裂纹最大深度0.2mm，可能是由应力腐蚀造成。由此得出结论，彻底的表面处理是防止应力开裂的有效手段。
（3）陕京管道2003年开挖763m长管段，3PE防腐层共有破损点四个。油破损点的缺陷形式可以看出，防腐层的破损均是由硬物划伤所致。对3PE直管和冷弯管3个探坑检查，共检测17出剥离强度，其中5处剥离强度值低于70N/ cm，最小剥离强度120N/cm,最大剥离强度200 N/cm。产生原因为陕京管道是国内首次采用3PE涂敷技术，涂敷商的涂敷水平有限，对工艺工程的控制能立相对较差，可能导致个别管道的涂敷工艺设置不当造成防腐层的粘接力差。防腐层剥离强度低只是个别部位，而且只要防腐层无破损，也不会造成管道腐蚀。
（4） 1999年和2003年对华北石油钢管厂露天存放的陕京管道剩余防腐管进行了抽测，其防腐的性能基本没有下降，尤其是华龙公司采用齐鲁聚乙烯生产的防腐管，存放6年后各项指标仍符合现行标准SY/T0413-2002规定，说明3PE防腐层确实具有优良的耐久和抗衰老性能。
综合调研情况和陕京管道的检测结果，3PE防腐层的主要缺陷是施工过程中的机械损伤。

3PE防腐层钢管石油管道可靠性研究

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盐山兴松钢管有限公司

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