重防腐環氧樹脂粉末涂料在西部管道工程中得到成功應用。西部原油、成品油管道工程涉及的范圍很寬,地形復雜、氣候多樣。業內通過對腐蝕與防護問題的研究,采用目前較先進的防護涂層,即單層重防腐環氧粉末涂料及重防腐環氧粉末涂料作為底層的三層防腐結構相結合,最大限度地保護管道、阻緩管道腐蝕。中國石油集團投資的西部管道工程,包括全長近4000公里的西部原油、成品油管道工程,由成品油和原油2條管道構成,一期建設2條干線、7條支線,其中原油管道長1878公里、成品油管道長1930公里,是我國目前設計輸量最大、距離最長、壓力最大、水平最高的輸油管道之一。重防腐環氧粉末涂料在其中的應用,證明了該產品性能過硬,同時國內產品設計科學、質量優異。
作為我國實施西部大開發戰略的標志性工程,該輸油管道西起新疆烏魯木齊市,途徑新疆、甘肅兩省區的28個市(縣),輸油管道西起新疆烏魯木齊市,途徑新疆、甘肅2省區的28個市(縣),終點為蘭州市。一期工程建設兩條干線、7條支線,其中輸送原油的管道長約1878公里、干線設計年輸量2000萬噸,成品油管道總計新建1930公里、干線設計年輸量為1000萬噸。該工程總投資約146億元,重防腐熔結環氧粉末性能和涂裝工藝,均結合實際要求包括氣候西部原油、成品油管道應用情況進行。自1855年美國在賓夕法尼亞州建設了第一條9 公里長的輸油管道以來,國外油氣管道的建設已有100多年的歷史。
管道運輸是水、石油、氣體等流體介質有效的傳輸方法,但一直受腐蝕問題困擾,防止管道腐蝕問題便成為—個世界性的難題,因管道腐蝕中國每年經濟損失高達數百億元。在工業發達國家,每年因管道腐蝕造成的經濟損失約占國民總產值的3%左右。因此如何提高防腐技術,減少因腐蝕造成的經濟損失是防腐界的一個長久課題。管道的使用壽命在很大程度上取決于鋼管的防腐方法,采用良好的涂敷材料和涂敷方法可以使管道使用壽命達到幾十年或更長。上世紀50年代以前,防腐涂層采用的材料主要是煤焦油瓷漆等材料使管道得到較好的保護,但這些材料也存在很多缺點,使用范圍受到一定的限制,直到50年代末重防腐熔結粉末涂料的推出,才使管道防護技術產生了一個飛躍,有關數據可以看出環氧熔結粉末涂料,無論從技術角度還是經濟角度都是其他材料不可比擬的。
重防腐環氧粉末涂料又稱熔結環氧粉末,國外簡稱FBE,最早開發于20世紀50年代,60年代實現了工業化生產。40多年來經過不斷的發展完善,這項技術已經走向成熟。迄今為止已有10萬公里以上的管道使用了熔結環氧粉末,鋪設于世界各地——從陸地到海洋,從平原到山地,河流、湖泊,從西伯利亞草原到非洲沙漠,從美洲大陸到中東海灣,都有熔結環氧粉末的應用實例。中國熔結環氧粉末技術起步較晚,20世紀90年代才開始引進和消化國外先進環氧粉末及工藝設備等技術。近幾年國內才生產重防腐系列環氧粉末涂料,并在國家許多重點工程上得到應用,取得了明顯的經濟效益和社會效益,特別是在“西氣東輸”工程中的應用使國內重防腐粉末涂料有了長足的發展。重防腐熔結環氧粉末涂料按用途可分為:管道內噴涂用粉、管道外噴涂用粉、石油鉆管用粉,以及三層結構防腐用粉。
三層防腐結構組成包括:熔結環氧粉末底層、聚合物膠粘劑中間層和聚乙烯面層,其中環氧粉末底層的作用是形成連續的涂膜,與鋼管表面粘結、固化而提供良好的附著力,并具有很好的耐化學品性和抗陰極剝離能力;聚合物膠粘劑的作用是在環氧粉末涂料膠化之前與之融合,并與外面的聚乙烯層粘結使三層成為一個整體,最外層一般選用中高密度聚乙烯(國外有的使用聚丙烯),這樣三層防腐結構綜合了環氧粉末的附著性、防腐性與聚乙烯層的耐候性、抗機械損傷性,彌補了各自的缺點,從而大大提高了涂層的使用壽命。它是目前我國大型管道工程上首選的涂層。PE三層結構防腐層從1995年在庫鄯線、陜京線應用以來,用戶反映是國內所用過的最好的覆蓋層。西氣東輸工程經專家論證后采用PE三層結構,PE三層結構防腐層造價相對較高。
三層PE熔結環氧粉末涂料一般是由合成樹脂、固化劑(熱固性粉末涂料中)、顏料、填料和助劑等幾種原料組成,因此選擇好這些原料是很重要的。三層PE熔結環氧粉末涂料的制備是先將合成樹脂與固化劑、固化促進劑、流平劑、顏料、填料、疏松流動劑、消泡劑等按配方用量混合,經熔融混煉擠出、冷卻、壓片、破碎、磨粉制成產品。
西部原油、成品油管道工程采用單層重防腐環氧粉末涂料,及重防腐環氧粉末涂料作為底層的三層防腐結構相結合的防腐涂層,事實證明對管道的防護是正確、科學的。對管道腐蝕與防護對策都凝結了生產廠家、研究部門、設計部門、監理部門的集體的結晶,我們有理由相信通過合理選擇,正確使用、嚴格把關。合理施工會有一個滿意的答卷,重防腐粉末涂料也將會越來越受到人們的重視,其市場應用前景將會愈來愈廣闊。