干货丨管道防腐的大学问-k8凯发ios

管道防腐机制

我国目前的管道仍然主要是金属管道，它有一定的缺陷，其在氧气和水的环境介质下会发生化学或电化学反应。而这种化学反应，将会导致管道生锈，对管道有损害。特别是在管道的内部，管道的接头地方相对较弱，并且这种化学反应将导致管道泄漏和穿孔，影响运输效率。

管道腐蚀与周围的媒介有关系，酸碱性质和微生物与腐蚀存在很大关系。同时，地下水位变化，土壤中水分的交替变化也与腐蚀密切相关；周围介质的温度越高，管道的腐蚀就越快。腐蚀不仅发生在管道外部，还会在管道内部发生，由于管道的内壁含有水分和氧气，因此形成管道的内壁出现腐蚀裂缝。

工艺流程

基面处理 → 调配涂料 → 刷中间漆 → 刷或喷涂施工 → 养护

管道防腐分为主体防腐和补口焊口防腐，管道防腐选用什么材料，要根据主体管道防腐层材料的不同而定。

常用补口方式有石油沥青补口、环氧煤沥青补口、粘胶带补口、粉末环氧补口和pe热缩材料补口等多种方式。

管道主体如果是三层pe复合结构，其补口材料首选三层pe热缩补口材料。

单层环氧粉末涂层的补口可采用环氧粉末、胶粘带底漆和三层pe热缩补口三种方式。

另：国内应用较多的钢质管道防腐层有石油沥青、pe夹克及pe泡沫夹克、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、环氧粉末和三层复合结构、环氧煤沥青冷缠带（pf型）、橡塑型环氧煤沥青冷缠带（rpc型）等，目前推广应用最广的几种管道防腐方式为三层pe复合结构、单层粉末环氧、pf型冷缠带、rpc型冷缠带。

石油沥青，原料广泛，价格低。但劳动条件差，质量难以保证，环境污染严重。

环氧煤沥青，操作简便，但覆盖层固化时间长，受环境影响大，不适于野外作业，10℃以下难以施工。

环氧粉末防腐，采用静电喷涂方式，与同种材料防腐的管体熔结好，粘接力强，但环氧粉末防水性较差（吸水率较高，达到0.83%），给阴极保护设计带来一定的困难。现场器具要求高，操作难度大，质量不易控制。

3pe热缩材料，管道防腐密封性强，机械强度高，防水性强，质量稳定，施工方便，适用性好，不污染环境。pe吸水率低（低于0.01%），同时具备环氧强度高，pe吸水性低和热熔胶柔软性好等，有很高的防腐可靠性，缺点是：与其它补口材料成本相比，费用高。

pf型、rpc型冷缠带施工简便易行，配套的三种定型胶，使pf型环氧煤沥青冷缠带可以在任何环境、任何季节、任何温度条件下施工。

冷缠带和3pe热缩带的特点是：适用各种材料主体防腐层管道，而其他方式适用于相同或接近材料的主体防腐层管道。

其次随着发展有些管道在防腐时同时也需要保温，石油是很复杂的混合物，易腐蚀管道，防腐是有必要的，但是成品油管线在防腐的情况下也需要做保温，在东北和冬季，热胀冷缩会冻裂管道，影响稳定供应。

防腐方法

涂层防腐

用涂料均匀致密地涂敷在经除锈的金属管道表面上，使其与各种腐蚀性介质隔绝，是管道防腐最基本的方法之一。70年代以来，在极地、海洋等严酷环境中敷设管道，以及油品加热输送而使管道温度升高等，对涂层性能提出了更多的要求。因此，管道防腐涂层越来越多地采用复合材料或复合结构。

1、外壁防腐涂层：管道外壁涂层材料种类和使用条件。

2、内壁防腐涂层：为了防止管内腐蚀、降低摩擦阻力、提高输量而涂于管子内壁的薄膜。常用的涂料有胺固化环氧树脂和聚酰胺环氧树脂，涂层厚度为 0.038～0.2毫米。为保证涂层与管壁粘结牢固，必须对管内壁进行表面处理。70年代以来趋向于管内、外壁涂层选用相同的材料，以便管内、外壁的涂敷同时进行。

3、防腐保温涂层：在中、小口径的热输原油或燃料油的管道上，为了减少管道向土壤散热，在管道外部加上保温和防腐的复合层。常用的保温材料是硬质聚氨脂泡沫塑料，适用温度为－185～95℃。这种材料质地松软，为提高其强度，在隔热层外面加敷一层高密度聚乙烯层，形成复合材料结构，以防止地下水渗入保温层内。

目前国内外用于管道防腐的

涂料主要有以下几类：

 1. 环氧类防腐涂料

1.环底漆 2.铁红高防腐防锈底漆 3.富锌环氧防锈底漆 4.富锌环氧防锈底漆 5.云铁环氧防锈底漆 6.云铁环氧防锈底漆 7.红丹环氧防锈漆 8.铁红车间底漆 9.铁红环氧甲板漆 10.环氧磁漆 11.环氧防腐面漆 12.环氧煤沥青重防腐涂料 13.环氧煤沥青防锈底漆 14.黑色抗静电耐油底漆 15.黑色抗静电耐油面漆 16.无机硅酸锌底漆

 环氧树脂防腐涂料被广泛用于管道内外壁防腐，具有附着力强、耐酸耐碱、收缩率低等优点，缺点是漆膜易粉化，耐候性差，特别是固化处理不好时，涂层耐水性差，膜易泛白，变脆。

 2.沥青防腐涂料

 沥青涂料原料易得，价格低廉，常温下耐稀酸和稀碱的腐蚀，漆膜干燥快，弹性好，常用作防水层。沥青涂料含有碳氢结构，能溶于部分有机物，在强氧化剂条件下易反应分解，且不耐有机溶剂，低温脆化。现有的定型产品，如煤环氧煤沥青，煤焦油瓷漆、石油沥青漆都是改性的沥青漆，目的是提高漆膜的硬度、耐温性、耐候性和附着力。沥青涂料的主要用途是防水及地下管道的防腐，用于地下管道防腐时，通常配合采用玻璃布包覆。

 3.漆酚防腐涂料

漆酚涂料是生漆经过脱水缩聚，用有机溶剂稀释而成，与生漆相比，毒性小，干燥快。漆酚涂料耐酸、耐碱、耐氨、耐水，可作为氨气、氨水、氯气和硫化氢气体的防腐涂料，也可作为地下管道的防潮、防腐涂料。

 4. 丙烯酸or聚氨酯防腐涂料

1.高分子互穿网络防腐底漆 2.高分子互穿网络防腐涂料 3.灰铝粉石墨醇酸磁漆 4.聚氨脂防锈底漆 5.聚氨脂中间漆 6.聚氨脂防腐面漆 7.丙烯酸聚氨酯磁漆

 聚氨酯涂料耐酸、耐碱、耐油、耐水并且耐磨性也较好。作为防腐涂料，主要是单组份的湿固化型，和双组份的催化剂固化型及羟基固化型。为了改善某些性能，常和环氧树脂、沥青等混合使用。自制的聚氨酯沥青漆，漆膜固化快、耐水性好，可用于电站压力输水管内壁、油田注水井地下钢管内壁防腐。

 5.烯烃树脂防腐涂料

  烯烃树脂防腐涂料主要是以含有乙烯或丙烯分子结构的树脂为原料，再加上改性树脂、填料等制成的涂料，耐水、耐酸、耐碱、耐候性均好。

 6.过氯乙烯树脂防腐涂料

  过氯乙烯涂料是一种广泛地应用于化工管道防大气腐蚀的涂料。其缺点是与管道的附着力差，为了提高其附着力，常用环氧树脂改性，取得了一定的效果。

 7.氯化橡胶防腐涂料

 1.氯磺化聚乙烯面漆 2.氯磺化聚乙烯底漆 3.高氯化聚乙烯面漆 4.高氯化聚乙烯底漆 5.氯化橡胶厚浆甲板漆 6.氯化橡胶厚浆型防锈漆 7.氯化橡胶船壳漆 8.氯化橡胶防腐面漆 9.氯化橡胶水线面漆 10.过氯乙烯清漆 11.过氯乙烯外用磁漆 12.过氯乙烯底漆 13.过氯乙烯防腐漆

  将天然橡胶或合成橡胶经过氯化反应后制得的氯化橡胶溶在有机溶剂中，即制得氯化橡胶涂料。其特点是能够较耐稀酸和稀碱的腐蚀，抗渗透性好，阻燃，一般用于大气防腐蚀，效果较好。

 8.耐高温防腐涂料

 1.有机硅耐热底漆 2.有机硅耐热漆磁漆 3.有机硅耐热漆磁漆 4.有机硅耐热漆 5.有机硅耐热漆 6.有机硅耐热漆 7.有机硅耐热漆

 高温防腐涂料主要是有机硅树脂耐热涂料，使用温度可达500℃，优点是耐水、耐腐蚀、耐候性较好。缺点是附着力差、价格贵，含铅粉的产品需要烘干。

  9.富锌防腐涂料

 富锌涂料有无机富锌涂料和有机富锌涂料两种。无机涂料由锌粉、硅酸钠（水玻璃）和固化剂等组成；有机涂料由锌粉、树脂（主要是环氧树脂）。富锌涂料防腐原理主要是锌粉对钢铁材料能起到阴极保护的作用，因此适用于水、海水、油、海洋大气的防腐蚀。在酸、碱介质中不宜使用。

 10.水泥砂浆

  水泥砂浆主要作为给水管道的内衬涂料，在管道内壁形成一层保护膜，防止介质与管道直接接触而引起腐蚀。其特点是经济、无污染。目前已有聚合物水泥砂浆等改性品种，可适用于热水、海水、污水等管线，并可抑制微生物和苔藓植物的生长。

国内管道防腐技术

我国历史上使用最多、时间最长的是沥青防腐涂层，之后是煤焦油瓷漆、环氧沥青涂层，再后来发展到聚乙烯包覆涂层。聚乙烯涂层的出现推动了粉末涂料的迅猛发展，随后环氧粉末涂层以其优异的附着性和防腐性开始应用于管道防腐。

首先，环氧煤沥青漆涂层：具体如下：

1）现场施工中，环氧树脂的固化受温度影响，固化较慢，施工工期长。

2）由于在施工中添加大批溶剂，轻易给某些施工单位提供偷工减料（多加溶剂，冲稀涂料，升高造价）的时机。

3）由于是双组份，现场施工时会发生固化剂配比不准或搅拌不匀，易形成固化不好或固化后质量不均。

4）防腐层中采用玻璃布增强，玻璃布含蜡，影响层间粘接力，施工进程中发生玻璃纤维，易损伤施工工人皮肤，一般工人不愿意也不好好干。

其次，水泥砂浆内衬防腐：管道内壁采用此防腐形式容易出现空鼓的情况（容易出现针孔等），抗渗水能力差，整体性不强。对环境要求比较高，需要在10℃以上才能施工。由于水泥砂浆中水泥用量较多，收缩性大，当水泥砂浆找平层硬化收缩所产生的内应力大于砂浆与混凝土的粘结力时，砂浆找平层与混凝土之间起壳空鼓。如果施工操作不当，起壳空鼓现象更为严重。久而久之，特别是受振动后，起壳空鼓范围扩大，导致防腐层起壳开裂脱落。

再次，聚乙烯涂层：具有很好的韧性，抗弯折，耐冲击、阴极保护电流低、耐酸耐碱污染小、适用温度范围宽、适当改性具有很好的耐候性、涂装工艺简单等优点。但该涂层致密度较低，会缓慢渗水；聚乙烯分子具有非极性结构，决定了它与钢铁的附着性相对差一些。两重原因致使该涂层在长期使用过程中有脱落的风险。

再次，环氧粉末涂层：涂层的致密结构决定了它很强的防腐性，环氧分子的极性结构决定了它很强的附着性，是一种防腐效果好的涂料。只是涂层薄而脆，在吊装、运输、堆放过程中机械碰伤的可能性很大，且环氧结构抗紫外线能力很差，不适合管道外壁、外表面涂装。

最后，聚乙烯和环氧虽然都具有优良的耐腐性，但是聚乙烯属于热塑性物质，柔性好，耐磕碰，由于是非极性分子与钢管附着力的持久性差；环氧树脂属于极性分子，有羟基基团在一定温度下，易与钢管发生反应，附着力极强，但是由于是热固性物质，不耐磕碰。因此两种材料的组合属于目前防腐行业最佳搭配。