Three-Layer Polyethylene Coating Performance in Iran

Ali Ehsan Nazarbeygi and Ali Reza Moeini

（伊朗国家石油公司石油工业研究院）

王向农  译

（浙江建德  311607）

摘要  三层聚乙烯管道防腐层已经被广泛采用防止埋地管道的腐蚀。但是，已经有一些防腐层剥离或者分层剥离的报告。本文探讨了造成这些剥离问题的直接因素和间接因素，剥离的原因和可能的解决方案。

关键词  三层聚乙烯防腐层  剥离问题

伊朗的三层聚乙烯（3LPE）管道防腐层发生了剥离和分层剥离事故。管道上的3LPE的附着力严重减少，不费多大的力就能够把防腐层从管道上剥离下来。根据发表的报告，在世界上不同地区的一些采用3LPE防腐层的管道也发生了类似的问题，尽管问题发生的范围不像伊朗那么广。为研究此问题，在伊朗国家天然气公司的主要输气管网上执行了一项综合性的调查和检查计划。

沿管道135处开挖后取样（图1），分析结果表明：45%的取样点完全失去附着力，30%的取样点只有很少的附着力，仅有9.4%的取样点显示良好的附着力（图2和图3）。问题在于“为什么在使用寿命内这样的防腐层却在管道上发生分层剥离了呢？”尽管在剥离的防腐层下面没有发现明显的腐蚀，这样的问题依然引起伊朗天然气管道公司的很大担忧。

在我们的调查中发现，仅仅那些埋地使用的管道防腐层才发生这样的剥离问题，甚至在管道放在地上储存两年时间后，相同供应商提供的类似防腐层的管道并没有失去任何附着力。

1 剥离的直接因素

防腐层之所以能够附着在钢管表面，是因为它与金属的黏结强度。在3LPE防腐层中，主要是第一层熔结环氧粉末（FBE）的黏结强度。假如作用在防腐层上的应力超过了它的黏结强度，就会放声剥离。因此，土壤应力与防腐层的热胀冷缩是引起剥离的主要影响因素。聚乙烯的热胀冷缩大约是钢材的十倍。当防腐层受到土壤的应力作用以及温度和压力发生波动时，预期防腐层中会有一定程度的热诱导应力。

当非常热的防腐层非常迅速的冷却到环境温度时，防腐层会受到一定的应力影响。在管道安装和试运行过程中，静水压力实验会产生应力，在伊朗静水试验压力通常是屈服值的110%。这些应力最终作用到钢材与熔结环氧粉末（FBE）的界面上，也会加剧防腐层的剥离问题。调查了这样一个事例，两条相似的管道涂覆后都处于实际的使用条件下，但是，采用200-300μm厚的单纯熔结环氧粉末（FBE）的管道上，防腐层一点也没有失去附着力；而另一条采用3LPE防腐层体系（相同厚度的熔结环氧粉末FBE底漆以及粘结剂层和聚乙烯层）的管道上的防腐层却失去了附着力。我们检索了有关文献资料，发现世界上没有人报告单纯熔结环氧粉末（FBE）的管道发生过安全剥离的事故。