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摘要：随着科学技术的快速发展，各个领域都进行了技术革新，促进了各行业的快速发展。在管道的防腐保温上，防腐保温的材料和技术都较过去有了很大的改变。素有第五能源之称的保温行业，更是发生了翻天覆地的变化。现在油气管道、热力管道等都离不开防腐保温技术的有力支持,可以说提高防腐保温技术能够有效促进企业向节能、低消耗及高效益的方向发展，本文就建筑施工管线防腐保温生产线技术进行分析及讨论。
关键词：防腐保温 防腐生产线FBE 三层PE
中图分类号：TE867 文献标识码：A
引言：管道防腐指的是为减缓或防止管道在内外介质的化学、电化学作用下或由微生物的代谢活动而被侵蚀和变质的措施。避免管道，遭受土壤、空气和输送介质（石油、天然气等）腐蚀的防护技术。输送油、气的管道大多处于复杂的土壤环境中，所输送的介质也多有腐蚀性，因而管道内壁和外壁都可能遭到腐蚀。一旦管道被腐蚀穿孔，即造成油、气漏失，不仅使运输中断，而且会污染环境，甚至可能引起火灾，造成危害。所以,加强对防腐保温生产线的研究对整个管道的腐蚀控制具有重大意义。
一、管道防腐简介及一般方法：
1、管道防腐简介：
基面处理 → 调配涂料 → 刷中间漆 → 刷或喷涂施工 → 养护
管道防腐分为主体防腐和补口焊口防腐
国内应用较多的钢质管道防腐层有石油沥青、PE夹克及PE泡沫夹克、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、环氧粉末和三层复合结构等，目前推广应用最广的两种管道防腐方式为三层PE复合结构和单层粉末环氧。
2：管道防腐方法：
环氧粉末防腐，采用静电喷涂方式，与同种材料防腐的管体熔结好，粘接力强，但环氧粉末防水性较差（吸水率较高，达到0.83%），给阴极保护设计带来一定的困难。现场器具要求高，操作难度大，质量不易控制。
FBE是熔结环氧的英文名称“FUSION BOND EPOXY”的缩写。FBE涂层有单层和双层两种。双层环氧防腐,它将单层FBE的防腐性能与表层塑性FBE的抗机械损伤性能结合在一起,表现出粘结性能强、使用温度高(-60～100℃)、耐土壤应力、耐冲击能力和抗阴极剥离性能好的特点。它的耐冲击性能和阴极保护电流密度与三层PE相当,它是唯一能用于阴极保护系统并完全兼容而无屏蔽的防腐系统,且具有失效安全性,双层FBE的价格因其结构与厚度不同而不同。所谓FBE涂层一般指单层熔结环氧涂层。单层FBE涂层采用专用的熔结环氧粉末涂料作为成膜材料。这种环氧粉末涂料是一种热固性涂料，由固态环氧树脂、固化剂及多种助剂经混炼和粉碎加工而成。钢管在喷漆前先经过抛丸处理和中频预热，再采用静电喷涂方法将环氧粉末涂料喷涂在加热的钢管表面上，熔融粘结在钢管表面，固化形成涂层。FBE涂层一般一般为一次成膜结构，膜厚为300~500μm.。FBE涂层有对钢铁粘结力强、膜完整性好、耐阴极剥离、耐土壤应力和耐磨損的优点，但抵抗机械损伤的能力和耐湿热性较差。FBE涂层可用于工作温度为-30~100摄氏度的钢制埋地管道或水下管道设施的外防腐。
三层PE防腐层的结构是:底层为FBE,约50～127μm,中间层为共聚物胶,约200μm,外层为聚乙烯,约3mm。这一结构将FBE的高粘结性、抗氧性、耐化学腐蚀及耐阴极剥离性能和高密度聚乙烯的抗潮气、电绝缘及抗机械损伤的性能结合成一个完美的有机整体,具有与管道表面粘结力强、电绝缘性能好、耐冲击、寿命长等突出优点,而且阴极保护电流密度小,只有1～3μA/m2。但是费用相对较高。三层PE是20世纪80年代欧洲研制成功并开始使用的，它是将FBE良好的防腐蚀性能、粘结性、高抗阴极剥离性和聚烯烃材料的高抗渗性、良好的机械性能和抗土壤应力等性能结合起来的防腐蚀结构，一经问世就在许多工程上得到了应用，尤其在欧洲国家，其应用呈不断上升的趋势。三层PE的底层为环氧涂料，中间层为聚合物胶粘剂，面层为聚烯烃。胶粘剂可采用改性聚烯烃，它含有接枝到聚烯烃碳键主链上的极性基团。这样，胶粘剂既可与表面未改性的聚烯烃相融，又可利用极性基团与环氧树脂固化反应。这种组合特点是，三种涂层之间能达到最佳粘结强度，而各层的性能和特性使三层涂料得到互补。它的特点在于造价高，工艺复杂
冷缠带和3PE热缩带的特点是：适用各种材料主体防腐层管道，而其他方式适用于相同或接近材料的主体防腐层管道。
无机非金属防腐层主要有陶瓷涂层、搪瓷涂层和玻璃涂层。陶瓷涂层具有高化学稳定性,耐腐蚀、耐氧化、耐高温,目前已有蔓延高温合成、热喷涂、化学反应法等较成熟的制备方法。搪瓷涂层具有极强的耐腐蚀性能,用它对钢制管道进行防腐将会使防腐水平得到极大提高。
纳米技术是近年来出现的一门新兴技术,它带来了材料科学领域的重大革命。由于腐蚀防护所涉及的表面材料的性质由微观结构所决定,纳米技术的出现与应用无疑将给腐蚀控制技术的发展带来巨大的机遇。研究表明,利用纳米技术对有机涂层防腐材料进行改性,可有效提高其综合性能,特别是增加材料的机械强度、硬度、附着力,提高耐光性、耐老化性、耐候性等。
石油是很复杂的混合物，易腐蚀管道，防腐是有必要的，但是成品油管线在防腐的情况下也需要做保温，在北方和冬季，热胀冷缩会冻裂管道，影响稳定供应。结合青海油田地处西北高原寒冷地区，对原来的防腐生产线进行改造，科学运用环氧粉末防静电喷涂、3层PE、一步法保温外护生产线新技术，是今后研究的一个重要方向。
二、管线防腐保温生产线改造和隐患治理方案
1、方案一：原钢管除锈设备及一步法保温外护生产线位置不变，在原堆管场位置增设环氧粉末防静电喷涂、及3层PE厂房及设备，如图所示。
维修原一步法生产线厂房并加长15米作为环氧粉末静电喷涂及3层PE生产线厂房，新增一步法保温外护生产线。厂房面积：45m×15m=675m2，运输通道硬化共约480米×6米，面积2880平方米，厂坪硬化面积5000平方米；新增环氧粉末防静电喷涂及3层PE设备、新增一步法保温外护生产线设备。
2、方案二：原一步法保温外护生产线位置不变，将原抛丸除锈设备移位，与新建环氧粉末防静电喷涂及3层PE生产线建成流水作业线，如图所示。
维修原一步法生产线厂房并加长15米作为环氧粉末静电喷涂及3层PE生产线厂房，新增一步法保温外护生产线。厂房面积： 45m×15m=675m2，运输通道硬化共约480米×6米，面积2880平方米，厂坪硬化面积4000平方米；新增环氧粉末防静电喷涂及3层PE设备；新增一步法保温外护生产线设备。
3、方案三：原钢管除锈设备位置不变，将原一步法保温外护生产线厂房变更为环氧粉末防静电喷涂及3层PE生产线厂房，新建部分设置为一步法保温外护生产线厂房，如图所示。
维修原一步法生产线厂房并加长15米作为环氧粉末静电喷涂及3层PE生产线厂房，新增一步法保温外护生产线。厂房面积：40m×20m=800m2，运输通道硬化共约480米×6米，面积2880平方米，厂坪硬化面积5000平方米，合计7880平方米；新增环氧粉末防静电喷涂及3层PE设备、新增一步法保温外护生产线设备
4、方案比较：
方案一、二中，由于一步法保温外护生产线位置不变，厂房内功能配置基本不变，建设费用略低，但因施工工序为除锈—防腐—保温—外护，建成后运行过程中除锈完成后需用设备倒运管线至环氧粉末防静电喷涂生产线，防腐完成后再倒运回一步法保温外护生产线，运行费用较高。
方案三中管线除锈完成后可直接进入防腐生产线，防腐完成后直接进入一步法保温外护生产线，可保证连续作业。
5、通过以上对比，建议采用方案三。
参考文献：<<管道技术与设备 >>2004年05期，张其滨 , 刘金霞 , 赫连建峰；
<<焊管 >>2003年04期，刘书国 , 石荣满；
<<天然气工业 >>2005年12期，姚红艳 , 刘会才 , 王中必。
关键词：防腐保温 防腐生产线FBE 三层PE
中图分类号：TE867 文献标识码：A
引言：管道防腐指的是为减缓或防止管道在内外介质的化学、电化学作用下或由微生物的代谢活动而被侵蚀和变质的措施。避免管道，遭受土壤、空气和输送介质（石油、天然气等）腐蚀的防护技术。输送油、气的管道大多处于复杂的土壤环境中，所输送的介质也多有腐蚀性，因而管道内壁和外壁都可能遭到腐蚀。一旦管道被腐蚀穿孔，即造成油、气漏失，不仅使运输中断，而且会污染环境，甚至可能引起火灾，造成危害。所以,加强对防腐保温生产线的研究对整个管道的腐蚀控制具有重大意义。
一、管道防腐简介及一般方法：
1、管道防腐简介：
基面处理 → 调配涂料 → 刷中间漆 → 刷或喷涂施工 → 养护
管道防腐分为主体防腐和补口焊口防腐
国内应用较多的钢质管道防腐层有石油沥青、PE夹克及PE泡沫夹克、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、环氧粉末和三层复合结构等，目前推广应用最广的两种管道防腐方式为三层PE复合结构和单层粉末环氧。
2：管道防腐方法：
环氧粉末防腐，采用静电喷涂方式，与同种材料防腐的管体熔结好，粘接力强，但环氧粉末防水性较差（吸水率较高，达到0.83%），给阴极保护设计带来一定的困难。现场器具要求高，操作难度大，质量不易控制。
FBE是熔结环氧的英文名称“FUSION BOND EPOXY”的缩写。FBE涂层有单层和双层两种。双层环氧防腐,它将单层FBE的防腐性能与表层塑性FBE的抗机械损伤性能结合在一起,表现出粘结性能强、使用温度高(-60～100℃)、耐土壤应力、耐冲击能力和抗阴极剥离性能好的特点。它的耐冲击性能和阴极保护电流密度与三层PE相当,它是唯一能用于阴极保护系统并完全兼容而无屏蔽的防腐系统,且具有失效安全性,双层FBE的价格因其结构与厚度不同而不同。所谓FBE涂层一般指单层熔结环氧涂层。单层FBE涂层采用专用的熔结环氧粉末涂料作为成膜材料。这种环氧粉末涂料是一种热固性涂料，由固态环氧树脂、固化剂及多种助剂经混炼和粉碎加工而成。钢管在喷漆前先经过抛丸处理和中频预热，再采用静电喷涂方法将环氧粉末涂料喷涂在加热的钢管表面上，熔融粘结在钢管表面，固化形成涂层。FBE涂层一般一般为一次成膜结构，膜厚为300~500μm.。FBE涂层有对钢铁粘结力强、膜完整性好、耐阴极剥离、耐土壤应力和耐磨損的优点，但抵抗机械损伤的能力和耐湿热性较差。FBE涂层可用于工作温度为-30~100摄氏度的钢制埋地管道或水下管道设施的外防腐。
三层PE防腐层的结构是:底层为FBE,约50～127μm,中间层为共聚物胶,约200μm,外层为聚乙烯,约3mm。这一结构将FBE的高粘结性、抗氧性、耐化学腐蚀及耐阴极剥离性能和高密度聚乙烯的抗潮气、电绝缘及抗机械损伤的性能结合成一个完美的有机整体,具有与管道表面粘结力强、电绝缘性能好、耐冲击、寿命长等突出优点,而且阴极保护电流密度小,只有1～3μA/m2。但是费用相对较高。三层PE是20世纪80年代欧洲研制成功并开始使用的，它是将FBE良好的防腐蚀性能、粘结性、高抗阴极剥离性和聚烯烃材料的高抗渗性、良好的机械性能和抗土壤应力等性能结合起来的防腐蚀结构，一经问世就在许多工程上得到了应用，尤其在欧洲国家，其应用呈不断上升的趋势。三层PE的底层为环氧涂料，中间层为聚合物胶粘剂，面层为聚烯烃。胶粘剂可采用改性聚烯烃，它含有接枝到聚烯烃碳键主链上的极性基团。这样，胶粘剂既可与表面未改性的聚烯烃相融，又可利用极性基团与环氧树脂固化反应。这种组合特点是，三种涂层之间能达到最佳粘结强度，而各层的性能和特性使三层涂料得到互补。它的特点在于造价高，工艺复杂
冷缠带和3PE热缩带的特点是：适用各种材料主体防腐层管道，而其他方式适用于相同或接近材料的主体防腐层管道。
无机非金属防腐层主要有陶瓷涂层、搪瓷涂层和玻璃涂层。陶瓷涂层具有高化学稳定性,耐腐蚀、耐氧化、耐高温,目前已有蔓延高温合成、热喷涂、化学反应法等较成熟的制备方法。搪瓷涂层具有极强的耐腐蚀性能,用它对钢制管道进行防腐将会使防腐水平得到极大提高。
纳米技术是近年来出现的一门新兴技术,它带来了材料科学领域的重大革命。由于腐蚀防护所涉及的表面材料的性质由微观结构所决定,纳米技术的出现与应用无疑将给腐蚀控制技术的发展带来巨大的机遇。研究表明,利用纳米技术对有机涂层防腐材料进行改性,可有效提高其综合性能,特别是增加材料的机械强度、硬度、附着力,提高耐光性、耐老化性、耐候性等。
石油是很复杂的混合物，易腐蚀管道，防腐是有必要的，但是成品油管线在防腐的情况下也需要做保温，在北方和冬季，热胀冷缩会冻裂管道，影响稳定供应。结合青海油田地处西北高原寒冷地区，对原来的防腐生产线进行改造，科学运用环氧粉末防静电喷涂、3层PE、一步法保温外护生产线新技术，是今后研究的一个重要方向。
二、管线防腐保温生产线改造和隐患治理方案
1、方案一：原钢管除锈设备及一步法保温外护生产线位置不变，在原堆管场位置增设环氧粉末防静电喷涂、及3层PE厂房及设备，如图所示。
维修原一步法生产线厂房并加长15米作为环氧粉末静电喷涂及3层PE生产线厂房，新增一步法保温外护生产线。厂房面积：45m×15m=675m2，运输通道硬化共约480米×6米，面积2880平方米，厂坪硬化面积5000平方米；新增环氧粉末防静电喷涂及3层PE设备、新增一步法保温外护生产线设备。
2、方案二：原一步法保温外护生产线位置不变，将原抛丸除锈设备移位，与新建环氧粉末防静电喷涂及3层PE生产线建成流水作业线，如图所示。
维修原一步法生产线厂房并加长15米作为环氧粉末静电喷涂及3层PE生产线厂房，新增一步法保温外护生产线。厂房面积： 45m×15m=675m2，运输通道硬化共约480米×6米，面积2880平方米，厂坪硬化面积4000平方米；新增环氧粉末防静电喷涂及3层PE设备；新增一步法保温外护生产线设备。
3、方案三：原钢管除锈设备位置不变，将原一步法保温外护生产线厂房变更为环氧粉末防静电喷涂及3层PE生产线厂房，新建部分设置为一步法保温外护生产线厂房，如图所示。
维修原一步法生产线厂房并加长15米作为环氧粉末静电喷涂及3层PE生产线厂房，新增一步法保温外护生产线。厂房面积：40m×20m=800m2，运输通道硬化共约480米×6米，面积2880平方米，厂坪硬化面积5000平方米，合计7880平方米；新增环氧粉末防静电喷涂及3层PE设备、新增一步法保温外护生产线设备
4、方案比较：
方案一、二中，由于一步法保温外护生产线位置不变，厂房内功能配置基本不变，建设费用略低，但因施工工序为除锈—防腐—保温—外护，建成后运行过程中除锈完成后需用设备倒运管线至环氧粉末防静电喷涂生产线，防腐完成后再倒运回一步法保温外护生产线，运行费用较高。
方案三中管线除锈完成后可直接进入防腐生产线，防腐完成后直接进入一步法保温外护生产线，可保证连续作业。
5、通过以上对比，建议采用方案三。
参考文献：<<管道技术与设备 >>2004年05期，张其滨 , 刘金霞 , 赫连建峰；
<<焊管 >>2003年04期，刘书国 , 石荣满；
<<天然气工业 >>2005年12期，姚红艳 , 刘会才 , 王中必。