管道涂层防腐技术的现状与发展探讨

何文新

（大庆油田化工有限公司基建管理中心，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

管道运输有很多优越之处，与此同时管道腐蚀穿孔问题所导致的泄漏事故也让人非常烦恼。一旦出现泄漏事故，不但周围的环境会受到污染，还会造成爆炸、火灾，引起各类人员伤亡，相关企业也会蒙受巨大损失。所以必须想方设法使腐蚀所导致的危害得到降低，这既是一个经济问题，也是一个社会问题。

1 管道涂层防腐技术的现状

1958年我国开始自行设计建造克拉玛依—独山子炼油厂的输油管线。随着大庆油田、辽河油田的开发，我国管道建设开始飞速发展[1]。进入新的世纪以后，整个国民经济发展速度越来越快，人们的生活质量也有了很大提高，对石油、天然气的需求也越来越多。然而当前我国的管道输送能力却比较差。我国从20世纪60年代开始就对输油管道腐蚀控制问题进行总结和分析，很多对策随之提出。很多油田输油输气管道所所采用的控制方法主要为石油沥青防腐层和外加电流阴极保护相结合，这种腐蚀控制方法有一定的效果。从国际的角度来讲，比较成熟的金属腐蚀控制技术主要有阴极保护、缓蚀剂、电偶腐蚀控制、镀层与涂层。

常用涂层的性能及应用情况

石油沥青、聚乙烯胶带、环氧粉末等产品在国内外的应用比较多，随着新型技术的发展，石油沥青、聚乙烯胶带等传统产品的用量开始下降，而环氧粉末以及双层PE、单层PE的用量开始上升。在欧美和中东地区，聚氨酯沥青的应用范围也不断扩大。

首先，熔结环氧（PBE）粉末在国外的应用历史比较长。它与其他防腐涂料相比无论是附着性力、抗冲击还是抗阴极剥离性能都非常好。北美地区的各种管道对这种熔结环氧粉末的应用度较高。不过这一技术也存在防水性差、价格昂贵等缺点，而且一旦有硬物对其进行撞击，涂层很容易被破坏，而涂层破坏以后在修现场修复难度也比较大；

其次，三层PE产生于20世纪80年代的欧洲，它把PBE的防腐蚀性能、粘结性和土壤应力等各类性能进行整合，形成防腐蚀结构。很多工程中对三层PE的应用比较广泛，我国的陕京管线也应用了这种涂层结构。不过这种涂层结构不适用于架空管线，而且它的造价也比较高；

第三，最近几年双层环氧粉末涂料在防腐管道外防腐领域越来越引人注目，这种涂料在底层采用的是常规熔结环氧粉末涂料，所起的作用是防腐蚀保护。其面层采用的是增塑剂的华阳粉末体系，所起的作用是机械保护[2,3]。涂层厚度与三层PE的厚度相比大大降低。而且它的阴极保护的匹配性好。另外，因为两层涂层的固化官能团类似，进行的是化学交联，不产生层间分离，防腐效果较好。当前，加拿大3M公司和美国杜邦公司已经对双层粉末体系开发出了相应的产品。此类产品与以往那些功能单纯的熔结环氧粉末防腐层相比性能更佳；

第四，聚氨酯沥青在20世纪90年代获得了快速发展，这种涂料在加拿大、美国的很多工程中都有应用，而且效果良好。这种涂料的优点是能在正常情况下施工，也当环境温度为零度左右的时候也能够施工。聚氨酯沥青不含溶剂，环保效果好，施工效率高，附着力强，而且它的柔韧性和冲击性也很好，所以在运输的过程中所受损伤较小。从全世界的角度来看，各类性能优良的管道外壁防腐涂层会应用于不同的土壤条件和施工环境，对它们的优劣进行排序存在一定难度。对这些技术的应用要根据工程项目的具体情况来决定。

2 管道防腐技术的发展趋势

随着我国能源政策的调整，我国长输管线建设越来越多，对防腐技术的要求也会越来越高。

首先，受地方财政、认知水平等的影响，价格较高的防腐蚀涂料的应用会受到不小的影响。而那些综合性能好、价格低廉的防腐蚀新材料和新工艺的应用度会逐渐上升，这方面的研究工作也要不断推进；

其次，国内管道建设对涂层防腐比较重视，对阴极保护却有一定程度的忽视，有些地方甚至没有采用阴极保护技术。在这种情况下，要加大对阴极保护作用的认识度并逐渐完善这项技术，让涂层防腐和阴极保护这两项技术并驾齐驱，提高管道运行寿命；

第三，随着工程项目建设监理制的完善，可以使管道防腐设计、原材料供应等接受更多的监督，从而减少设计失误，使防腐工程质量得到保证。