管道外防腐层的国内外现状与发展趋势
十字绣图案-
管道外防腐层的国内外现状与发展趋势
摘要
：
简要介绍油气管道外防腐层的发展简史，
国外
3PE
防腐技术的开发、
应用
以及我国
3PE
防腐设备的引进
、
吸收、
国产化的发展过程和在石油天然气管道建
设中的使用情况。阐述了干线管道涂层、站场管道涂层、管道涂层补口、管道涂
层修复、管道内涂层的国内外现状，以及新型防腐涂层的发展趋势。
关键词：油气长输管线
防腐涂层
3PE FBE 3LPE
一
发展简史
20
世纪
80
年代初
,
德国曼内斯曼公司推出了该公司研究所与巴斯夫化学工
业
公司共同研制的
3
层结构聚烯烃防腐
涂层
(MAPEC
结构
),
该防腐层集中了熔结环
氧粉末
(FBE)
和挤压聚烯烃涂层的性能优势
,
克服了两种涂层
单独使用时性能上
的不足。它首先在欧洲广泛应用，深受用户好评，是使用最多的管线涂
层体系。
在北美，
有关学者指出，
熔结
环氧涂层在近期内将继续占有主导地位，
但是会举
荐与改进的挤
压聚烯烃涂层体系和多涂层体系（环氧粉末
-
挤压聚烯烃体系）
分
享管线防腐市场。
中国石油天然气
集团公司于
1994
年夏决定引进
3P
E
涂敷作业和涂敷技术，用
于即将开工的陕京输气管道和库鄯输
油管道的外防腐涂层。
同年
12
月，<
/p>
由中石油
基建局、管道局、四川石油设计院、西北管到指挥部专家
联合组团赴美国、意大
利、土耳其等国考察
3PE
涂敷作业线。
1995
年
5
月，由辽河油建一公司负责招标
从加拿大根劳公司引进了我国第
一条
3PE
涂敷作业线。
1996
年初投入正常生产。
1996
年意大利索克
萨姆公司与哈尔滨塑料六厂合资建设的朔州防腐厂经改造于
5
月
投入正常生产。西北管道指挥部与港商合资从荷兰引进的
3PE
涂敷作业线，于
1996
年在宝鸡亚东防腐公司建成投产，至此
，
3PE
防腐在中国得到关注和应用。
从涩宁兰管道建设开始，通过招标，加之
3PE
防腐材料全部国
产化，
3PE
防腐的
预制价格大幅下降
，
从此开始了国内
3PE
防腐广泛应用
的时代，
迄今已有
20000KM
埋地
钢管外防腐采用
3PE
防腐涂层。
<
/p>
目前国内已有数十条
3PE
涂敷作业线，
具有加工
Φ
25-2800mm
钢管
3PE
涂层的
能
力，加工方式既有缠绕式，也有圆模包覆式。缠绕式分上缠绕和下缠绕；圆模
包覆式中，
负压包覆已在一些作业线上使用，
较好地解决了焊缝两侧的空洞
问题。
随着
3PE
涂层在国内大规模的
推广使用，与之配套的补口材料也迅速发展。从采
用
3PE
防腐初期的陕京管道、库鄯管道进口国外辐射教练聚乙烯热缩带，发展到
西气东输工程和陕京二线工程以及国产辐射交联三层结构、
辐射交联热缩套、
热
缩带为主，国外进口为辅局面。知名国内热缩材料厂家生产的反应型
热熔胶的
3
层结构补口带，除热性能不如
3PE
外，其它性能已接近
3PE
。
且以解决热缩带固
定片滑移问题，
一经粘上，
< br>热缩带完全可以与热缩套一样周向均匀烘烤，
不用担
心固
定片下发生滑移，
彻底解决了热缩套发生的被割盗、
内层热熔胶
被污染的问
题。
二
发展现状
目前，
埋地长输油气管道采用
防腐涂层和阴极保护联合的方式进行防腐蚀保
护，
管道涂层作为
管道腐蚀与防护的关键技术之一，
已发展了半个多世纪，
目前<
/p>
仍属于全世界范围内的研究热点。
管道涂层保护主要是利用具有良
好绝缘性、
抗
渗透性、
抗冲击性等性能
的防腐涂层，
阻止周围环境中的水分、
氧及腐蚀性介质
进入，从而达到防腐蚀的目的。它先后经历了石油沥青、环氧煤沥青、煤焦油瓷
< br>漆、二层结构聚乙烯、熔结环氧粉末（
FBE
）
、
3
层结构聚乙烯（
3
PE
）的应用时
代，目前呈现出
3PE
、
FBE
和其它防腐涂层三足鼎立的局
面。管道涂层按用途主
要可以分为干线管道涂层、站场管道涂层、管道涂层补口、管道涂
层修复、管道
内涂层五个方面。
1
干线管道涂层
1.1
国外现状
在国外，目前干线管道涂层
主要采用的是
3PE
和
FBE
，其中北美地区一般偏向于
使用
FBE
，欧洲则偏向于使用
3PE
。近些年，国际上也
出现了一些新型涂层：
（
1
）
HPCC
防腐涂层体系由加拿大百劭公司（
bredero shaw<
/p>
）开发研制，由环氧粉末
底层、
胶黏剂中
间层和喷涂聚烯烃粉末面层的
3
层结构，
相对于
3PE
而言其最大
的优点就是
解决了阴极保护电流屏蔽的难题，
且喷涂技术使得层间粘结力耐阴极
剥离、耐老化等主要性能有一定提高。
（
2
）喷涂聚脲防腐层是近
10
年来新发展
的一种防腐技术，
它打破了传统防腐涂层需加热和缠绕带来的缺陷，
具有高弹性、
高硬度、
良好的防腐防水性能和力学
性能，
但应用过程中受到价格、
涂敷工艺和
维护的制约。
（
3
）还有聚氨脂、
环氧
/
改性聚乙烯粉末、无机非金属材料、纳米
改性材料、
复合材料等。
国外的干线管道涂层已发展半
个多世纪，
比较成熟。
《
NACE <
/p>
RP0169
地下或水下管路系统外部腐蚀控制》中规定的管道外
防腐涂层体系有：
煤焦油类、
预制薄膜
（冷缠胶带）
类、
熔接环氧涂层类、
聚
烯烃涂层类和石蜡类，
这些涂层技术也都有配套的技术标准，如
NACE
标准、
API
标准、
ISO
标准、
CSA
标
准、
DIN
标准等。
2.2
国内现状
< br>在国内，干线管道涂层主要采用的有
3PE
、单层
/
双层
FBE
、聚乙
烯缠带、煤焦油
磁漆、石油沥青等，从
2002
年以来对于新建管道涂层则几乎全部选用
3PE
。我
国的干线管道涂层应用状况较好，短短几十年间，也形成了较完整的技术体系，
如《
GB/T
21447-2008
钢质管道外腐蚀控制规范》
、
《
GB/T
50538-2010
埋地钢质
管道防腐保温层技术标准》
；对于每一种应用涂层都有相应的规范标准
，如
《
GB/T23257-2009
埋地钢制管道聚乙烯防腐层》等。
2
站场管道涂层
2.1
国外现状
国外，
对于站场地上管道通常采用复合涂层结构，
底涂层和中间过渡涂层为环氧
或聚氨酯涂层，
外涂层大多采用耐候性、
耐磨性优
异的聚氨酯或氟碳涂层；
对于
埋地管道，加拿大、美国等发达国
家采用环氧、煤焦油、聚氨酯涂料。相关标准
如《
NACERP
0190
地下或水下金属管道系统连接点、管件和阀门的外部保护涂
< br>层》
。
3.2
国内现状
国内，
站场地上管道也采用复合型防腐涂料，
如丙烯酸聚氨酯涂料、
交联氟碳涂
料及与之配套的中间漆；站场埋地管道采用与干线涂层相同级别的预制防腐
层，
现场涂敷选用无溶剂环氧、聚乙（丙）烯胶粘带或其复合结构、以及无溶剂环氧
玻璃钢等。相关标准如《
Q/SY 1186-2009
油气田及管道站场外腐蚀控制技术规
范》
。目前
，国内站场管道涂层问题较多，部分站场相继出现埋地管线腐蚀穿孔
案例，引起高度关注
，站场埋地管线的防腐已成为管道防腐设计的薄弱环节。
3
管道涂层补口
3.1
国外现状
国际上，
< br>补口材料普遍采用与管道主体相同或相近的涂层材料进行管道补口，
例
如
FBE
涂层采用环氧粉末或液态环氧补口、
3PE
涂层采用聚烯烃热收缩带补口。
目前
，聚烯烃热收缩带、液态环氧、液体聚氨酯及粘弹体材料补口成为主流。近
年来也出现了
一些新型补口材料：
（
1
）
喷涂聚脲弹性体材料，
为满足环保要求而
研制的一
种新型无溶剂、
无污染的喷涂材料，
最大的优点是可在低温下进
行补口
作业。中国石油管道科学研究院在兰州
-
银川输气管道工程中对新型改性聚脲补
口涂料进行了现场应用演示，试验结果良
好。
（
2
）
A
TO
超陶（陶瓷金属）防腐防
污材料，
由韩国爱涂防水防腐株式会社研发，
属于无机高分子双组份涂料，
依靠