CDP-S-PC-AC-018-2009B 钢质管道三层结构聚乙烯防腐层技术规格书

聚乙烯三层构造防护层又称三层PE,是近几年从国外引进的先辈的防腐技巧.它的全称为熔结环氧/挤塑聚乙烯构造防护层,构造由以下三层构成：底层为熔结环氧(60—80μm);中央层为胶粘剂(170—250μm);面层为挤塑聚乙烯(约2mm).防护层总厚度大于 2.2—2.9mm.在三层构造中,环氧底漆的重要感化是：形成持续的涂膜,与钢管概况直接粘结,具有很好的耐化学腐化性和抗阴极剥离机能;与中央层胶粘剂的活性基团反响形成化学粘结,包管整体防腐层在较高温度下具有优胜的粘结性.中央层平日为共聚物粘结剂,其重要成分是聚烯烃,今朝普遍采取的是乙烯基共聚物胶粘剂.共聚物胶粘剂的极性部分官能团与环氧底漆的环氧基团可以反响生成氢键或化学键,使中央层与底层形成优胜的粘结;而非极性的乙烯部分与面层聚乙烯具有很好的亲合感化,所以中央层与面层也具有很好的粘结机能.聚乙烯面层的重要感化是起机械呵护与防腐感化,与传统的二层构造聚乙烯防腐层具有同样的感化.三层构造聚乙烯防腐层分解了环氧
涂层和挤压聚乙烯两种防腐层的优秀性质,将环氧涂层的界面特征和耐化学特征,与挤压聚乙烯防腐层的机械呵护特征等长处联合起来,从而明显改良了各自的机能.是以作为埋地管线的外防护层是异常优胜的.据有关材料介绍,三层PE可使埋地管道的寿命达到 50年,今朝,在国际上被以为是最先辈的管道外防腐技巧.在3PE防腐装备,三层PE已率先在石油自然气体系得到运用.我国已建成的陕京自然气管道及库鄯输油管道,工程西气东输近4000公里管道均采取了三层PE外防腐涂层.在3PE防腐装备,陕气进津67公里高压管道.外环线30公里高压自然气管道.陕京线地下储气库 122公里管线也是采取的三层PE.它已成为往后管道外防腐层的成长3PE防腐装备偏
向.。

城镇燃气管道三层PE 防腐层的常见缺陷分析Ξ杨希贵1,宋礻韦昕2(1.临海市上盘管道燃气有限公司,浙江临海　317015;2.西南石油大学,四川成都　610500) 摘　要:三层P E 防腐层广泛应用于城镇燃气埋地钢质管道。

本文从防腐层翘边、焊缝区防腐层应力开裂和防腐层表面鼓包与缩孔三个方面论述了常见的三层PE 防腐层缺陷,并详细进行了各种缺陷产生的原因分析。

关键词:城镇燃气管道;三层P E ;防腐层;缺陷;分析 中图分类号:TE 986 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2010)20—0071—03 天然气是一种易燃、易爆、易扩散的特殊气体,一旦发生泄漏,导致火灾、爆炸,不仅影响正常的居民生活和工业生产,造成巨大的经济损失,而且将造成人员伤亡或环境污染事故。

目前,国内城镇燃气钢质埋地管道大多采用三层PE 防腐层,三层PE 防腐层对燃气管道本质的安全起着至关重要的作用。

三层PE 防腐层是以熔结环氧粉末(FB E )为底层、中间胶粘剂和挤出聚乙烯外护层同步缠绕或挤出而成,具有优良的绝缘性能和抗机械损伤性能,自20世纪80年代开始用作管道防腐层,是世界上公认的先进防腐层之一[1]。

良好的城镇燃气管道防腐效果不但可以延长设备及管道的使用寿命,而且还能降低城镇燃气工程的投资成本。

1　城镇燃气管道三层P E防腐层的常见缺陷类型图1　三层PE 防腐层缺陷类型通过笔者多年的现场施工经验把城镇燃气管道三层PE 防腐层的缺陷类型总结为三种:①三层P E 防腐层翘边缺陷;②焊缝区三层P E 防腐层应力开裂缺陷;③三层PE 防腐层表面鼓包与缩孔缺陷。

见图1。

其中三层P E 防腐层翘边缺陷是最常见的缺陷类型,同时也是最重要的缺陷。

三层P E 防腐层翘边缺陷主要表现在以下几个方面[2]:①整体防腐层翘边。

环氧粉末、中间粘结剂与聚乙烯层粘结完整,但环氧粉末与钢管基体表面脱粘,形成翘边;②中间粘结剂与环氧粉末表面脱粘,形成翘边;③聚乙烯层与中间粘结剂表面脱粘,形成翘边,也属于防腐层间分层引起的;④缠绕工艺成型时,聚乙烯与聚乙烯层之间的分层;⑤三层防腐层的中间粘结剂或环氧粉末层缺失引起的,缺失层造成防腐层间粘结缺陷形成翘边;⑥堆放(过程)环境引起防腐层翘边。

质量、健康、安全与环境（QHSE）管理体系油气管道工程钢质管道三层结构聚乙烯防腐层技术规格书GJX-SPE-AC-002中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部Pipeline Construction Administration Department目录第一部分基本要求 (1)1范围 (1)2 定义 (1)3项目总体要求 (1)第二部分主要通用技术要求 (2)1采用规范、标准及法规 (2)2 原材料要求 (2)3 防腐层材料适用性试验 (5)4 涂敷 (6)5 检查、试验与验收 (9)6 防腐层修补和验收 (10)7 标志、堆放和搬运 (10)8提交文件 (11)9质量保证和质量控制要求 (11)10验收 (12)11保证和担保 (12)12特殊要求 (12)第一部分基本要求1范围本技术规格书规定了对输油（气）管道工程所用钢质管道三层结构聚乙烯（简称三层PE）外防腐层的原材料、涂敷、检验和试验等方面的最低要求。

2 定义本技术规格书用到的名称定义如下：业主：项目投资人或其委托的管理方。

设计：承担项目工程设计任务的设计公司或组织。

供货商：是指按照本技术规格书的要求为业主设计、制造、提供成套材料的公司或厂家。

分包商：负责设计和制造分包合同所规定材料的公司或厂家。

成套材料：供货商供货范围内的完整的材料。

技术规格书：业主和设计提供的完整的技术规定，包括所附的数据单和附图等。

3项目总体要求3.1资格要求：3.1.1投标人近三年来DN400以上油气管线的应用业绩不少于1000km，投标者需提供涂敷预制的实际应用清单，同时用国际单位制标出主要参数。

提供的参数应包括：防腐管长度、管道直径，材质和管型等，用户名称和地点，联系电话，供货年份等情况。

3.1.2本工程管道应由经涂敷资格认证的涂敷商进行外防腐层涂敷。

涂敷资格认证可由业主组织的专家委员会代表业主执行，涂敷资格认证包括涂敷商的营业执照、ISO9001质量保证体系认证证书、涂敷商业绩、表面处理工艺鉴定、涂敷工艺鉴定、修补工艺鉴定、质量保证体系等。

常用管道防腐层（3）聚烯烃基防腐材料聚烯烃防腐层在管道防腐领域的使用量最大，防腐层结构最多，包括聚乙烯和聚丙烯两类。

聚乙烯防腐层所用聚乙烯有低密度（LDPE）、中密度（MDPE）和高密度（HDPE）3种，也可将其共混使用。

低密度聚乙烯的分子量低，属无规结构，材料强度低，吸水性相对较强；而高密度聚乙烯的分子量很高，结构规整，有晶体结构，使用温度高，耐环境应力性能可靠。

LDPE防腐层只适用于重量轻、口径小、使用条件温和的管道；HDPE则满足包括大口径管道的管道防腐。

聚乙烯材料性能极为稳定，隔离腐蚀介质能力强。

但是，由于聚乙烯没有极性，和强极性的钢铁表面黏结力太弱，只用聚乙烯材料生产的管道防护层存在严重的黏结缺陷。

最早的PE管道防腐层采用粉末烧结的方法成型，其后是采用玛蹄脂结剂/PE两层复合结构（保护250mm口径以下的管子），再后来采用粘结性能更强的聚合物黏结剂。

为了改善这种两层结构的性能，双组份环氧涂料被选择作为底层，起到对基底、黏结剂层两者的结合。

Mannesmann 于20世纪80年代初发明了以FBE为底层的三层防腐层结构专利，取代底漆为双组分环氧的结构。

多年以来，FBE底层的厚度规定在75μm左右，然而，有人认为底层厚度增加可以取得更好的保护效果，某些工程项目规定FBE厚度达到200μm；近年来，主要采用的黏结剂为两类，普通共聚物黏结剂只起机械黏结作用，而接枝共聚物能够和FBE形成化学键结合。

现在的应用趋势是：FBE厚度为150μm以上，接枝共聚物黏结剂厚度约200μm，使用MDPE或者HDPE。

用HDPE能够减小防腐层的厚度，防腐层总厚度取决于聚乙烯的密度、管子的口径和管线运行条件。

三层结构防腐层底层采用环氧防腐层，中间采用合成胶黏剂，最外层才是聚乙烯，通过前两者的“搭桥”作用，从根本上解决了聚乙烯与钢表面的黏结问题，形成“完美防腐层”。

总体而言，聚丙烯防腐层和聚乙烯的区别主要是使用温度更高。

3PE特加强级防腐钢管: 管道三层PE防腐结构：第一层环氧粉末（FBE＞100um）；第二层胶粘剂（AD）170～250um；第三层聚乙烯（PE）2.5～3.7mm。

三种材料融为一体，并与钢管牢固结合形成优良的防腐层。

3PE防腐(三层聚乙烯)工艺是上世纪90年代后期从国外引进的先进防腐技术，它的全称为熔结环氧/挤塑聚乙烯结构防护层。

3PE防腐技术综合了环氧涂层与挤压聚乙烯两种防腐层的优良性能，将环氧涂层的界面特性和耐化学特性与挤压聚烯防腐层的机械保护特性等优点结合起来，从而显著改善了各自的性能。

其特点:机械强度高、耐磨损、耐腐蚀、耐热、耐冷、可应用于150度介质中，在寒冷地带均适应。

因此，3PE防腐层是理想的埋地管线外防护层。

据权威部门检测，用3PE防腐技术的埋地管道寿命可长达50年。

2PE防腐(二层聚乙烯)管道二层PE防腐结构,第一层胶粘剂（AD）,第二层聚乙烯（PE）,二种材料融为一体,各层厚度同三层PE相同. 由此看出区别在于：3PE防腐多了一个环氧粉末层，而环氧粉末耐腐蚀性能好、力学性能好、抗阴极剥离强，虽然它有表面处理严格、耐候性差、吸水率偏高等优点，但它适用于埋地管道海底管道，包覆层厚度仅为0.3～0.5毫米，使用寿命可达40～50年。

3PE防腐钢管一防腐层对于埋地管道的寿命来说是至关重要的，同样材质的管道，有的埋在地下几十年不腐蚀，有的几年就发生泄露。

就是因为它们采用了不同的外防腐层。

聚乙烯三层结构防护层又称三层PE(3PE)，是近几年从国外引进的先进的防腐技术。

它的全称为熔结环氧/挤塑聚乙烯结构防护层，结构由以下三层组成：3PE防腐钢管二底层为熔结环氧(≥80μm);中间层为胶粘剂250μm);面层为挤塑聚乙烯(约2mm)。

防护层总厚度约1.8-3.7mm。

在三层结构中，熔结环氧粉末涂层的主要作用是：形成连续的涂膜，与钢管表面直接粘结，具有很好的耐化学腐蚀性和抗阴极剥离性能；与中间层胶粘剂的活性基团反应形成化学粘结，保证整体防腐层在较高温度下具有良好的粘结性。

三层结构的聚乙烯防腐层简介三层聚乙烯防腐又称3PE防腐，三层结构的底层为环氧类涂料,中间层为胶粘剂，外防护层为聚乙烯。

详见如下介绍：
第一层（底层）：溶结环氧（FBE）厚度一般为60—100μm。

以粉末形态进行喷涂并熔融成膜。

这种热固性粉末涂料无溶剂污染，固化迅速,具有极好的粘接性能。

第二层（中层）:聚烯烃共聚物.它作为胶粘剂的作用连接底层与外防护层厚度为200—400μm。

防护层聚乙烯是非极性聚合物，它要直接粘结在钢管表面或环氧层上是很困难的，所以中间层粘接剂必须同时具有极性基因和非极性基因，以便实现聚乙烯与环氧之间的化学键合.粘接剂是一种带有极性基因的乙烯共聚物、嵌段共聚物或三聚物（共聚物中有三个单体），通过共聚或嵌段反应，使末端环氧和羟基与未完全固化的环氧底漆发生化学反应，能获得很好的粘结。

同时，粘接剂的非极性链与聚乙烯的化学亲和作用,使其在软化点温度以上熔融粘结，与聚乙烯融为一体,显示出很强的粘接性.所以,三层PE 中的胶粘剂具有粘接性强、吸水率高、抗阴极剥离的优点，而且在施工过程中可以与防护层聚乙烯共同挤出，方便施工。

第三层（防护层）：聚烯烃，如低密度聚乙烯、高/中密度聚乙烯，或改性聚丙烯（PP）。

一般厚度为1.8-3。

7mm，或视工程的特殊要求增加厚度。

赛钢开放分类：有机化学、合成材料概述[编辑本段] 赛钢又称聚甲醛（polyformaldehyde）、POM，属于塑料类。

热塑性结晶聚合物。

又称聚氧亚甲基。

结构为，英文缩写为POM。

通常甲醛聚合所得之聚合物，聚合度不高，且易受热解聚。

1955年前后杜邦公司由甲醛聚合得到甲醛的均聚物。

聚甲醛很易结晶，结晶度70％以上。

均聚甲醛的熔融温度为180℃左右。

理化特性[编辑本段] POM是一种坚韧有弹性的材料，即使在低温下仍有很好的抗蠕变特性、几何稳定性和抗冲击特性。

POM既有均聚物材料也有共聚物材料。

均聚物材料具有很好的延展强度、抗疲劳强度，但不易于加工。

共聚物材料有很好的热稳定性、化学稳定性并且易于加工。

无论均聚物材料还是共聚物材料，都是结晶性材料并且不易吸收水分。

POM的高结晶程度导致它有相当高的收缩率，可高达到2%~3.5%。

对于各种不同的增强型材料有不同的收缩率。

工业制法[编辑本段]均聚甲醛的合成一般以甲醛的水溶液在酸的存在下缩合聚合。

得到聚合度为100以上的a-聚甲醛，然后将其加热分解成甲醛气体，经精制和脱水后，通常利用部分预聚合的方法纯化单体，然后通入含少量引发剂的干燥溶剂中进行聚合。

因为水的存在，使分子量显著降低。

引发剂可用路易斯酸或碱等。

但大多用叔胺进行负离子加成聚合，反应如下：聚甲醛的端基为半缩醛（—CH2OH），当温度高于100℃时，端基易断裂，一般需经端基处理使之稳定化。

稳定化处理后可耐热到230℃。

多聚甲醛可在170～200℃的温度下加工，如注射、挤出、吹塑等。

均聚甲醛结晶度高，机械强度、刚性、热变形温度等比共聚甲醛好，共聚甲醛熔点低，热稳定性，耐化学腐蚀性，流动特性，加工性优于均聚甲醛，新开发的产品为超高流动（快速成型），耐冲击和降低模具沉积牌号，也有无机填充，增强牌号。

均聚甲醛，以甲醛为单体制备。

原料甲醛中常含有大量水、甲醛和其他杂质，需经精制获得高纯度甲醛，将它通入含有阳离子型催化剂（如三氟化硼乙醚络合物）的惰性溶液中聚合成均聚甲醛，再在醋酐存在下将端羟基酯化，得到热稳定的聚甲醛,然后加入抗氧剂等助剂,造粒成均聚甲醛产品。

Q/SY 北京华油天然气有限责任公司企业标准Q/SY JS0020—2003陕京二线管道工程埋地钢质管道三层结构聚乙烯防腐层施工及验收规范Specification of application and acceptance of three-layer polyethylene coating for buried steelpipeline for the second SHAN-JING pipeline project2003—08—30发布2003—08—30实施中国石油北京华油天然气有限责任公司发布目次前言 (Ⅱ)1 范围 (1)2 规范性引用文件 (1)3 防腐层结构 (2)4 材料 (2)4.1 钢管 (2)4.2 防腐层材料 (3)4.3 防腐层材料适用性试验 (5)5 防腐层涂敷 (6)6 质量检验 (7)7 标志、堆放和运输 (8)8 补口补伤 (9)8.1 补口材料 (9)8.2 补口施工 (12)8.3 补口质量检验 (12)8.4 补伤 (13)9 下沟回填 (14)10 安全、卫生和环境保护 (14)11 竣工文件 (15)本标准用词和用语说明 (16)附件陕京二线管道工程埋地钢质管道三层结构聚乙烯防腐层施工及验收规范条文说明 (17)II前言为保证陕京二线管道工程防腐层的质量，北京华油天然气有限责任公司委托中国石油集团工程技术研究院编制《陕京二线管道工程埋地钢质管道三层结构聚乙烯防腐层施工及验收规范》。

本标准在编制过程中，编写组成员以《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》SY/T0413-2002及西气东输企业标准Q/SY XQ8为基础，进行了比较广泛的调查研究，认真总结了多年来聚乙烯防腐层在设计、施工及验收方面的实践经验,认真听取管道建设各方对聚乙烯防腐层—特别是大口径管道聚乙烯防腐层在设计、施工及验收方面的意见和建议。

对SY/T0413及Q/SY XQ8中的条文，凡现在仍然适用的予以保留；凡数据不确切或规定不合理之处进行了修改；力求做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量。

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管道建设标准cdp管道建设标准CDP。

管道建设标准CDP是指在管道工程建设过程中所遵循的一系列标准和规范，旨在确保管道工程的安全、可靠、高效运行。

CDP标准的制定和执行，对于保障人民生命财产安全、维护国家能源安全具有重要意义。

下面将从管道建设标准CDP的制定背景、内容要点以及执行意义等方面进行详细介绍。

首先，管道建设标准CDP的制定背景。

随着我国经济的快速发展，对能源需求不断增长，因此对于管道建设的需求也日益增加。

然而，管道建设涉及到国家能源安全、环境保护等重大利益，一旦发生安全事故将对国家和人民带来巨大损失。

因此，为规范管道建设行为，提高管道工程质量和安全水平，制定并执行管道建设标准CDP显得尤为重要。

其次，管道建设标准CDP的内容要点。

CDP标准主要包括管道材料选用、设计规范、施工工艺、安全管理等方面的规定。

在管道材料选用方面，CDP标准要求选择符合国家标准的优质材料，确保管道的耐腐蚀、耐高压等性能。

在设计规范方面，CDP标准要求管道设计应符合国家相关规范，考虑到地质、气候等因素，确保管道的安全稳定运行。

在施工工艺方面，CDP标准要求施工单位应具备相应的资质和技术实力，严格按照施工图纸和工艺要求进行施工，确保管道工程质量。

在安全管理方面，CDP标准要求施工单位应建立健全的安全管理体系，加强对施工现场的监管和安全防护，确保施工过程中不发生安全事故。

最后，管道建设标准CDP的执行意义。

执行CDP标准能够有效提高管道工程的质量和安全水平，降低事故风险，保障人民生命财产安全。

同时，CDP标准的执行也有利于提升我国管道工程的国际竞争力，促进管道行业的健康发展。

此外，CDP标准的执行还有利于节约资源、保护环境，促进可持续发展。

总之，管道建设标准CDP的制定和执行对于保障管道工程的安全、可靠、高效运行具有重要意义。

各相关单位应严格执行CDP标准，加强对管道建设过程的监管和管理，共同维护好我国的管道工程安全和稳定运行。