聚氨酯預(yù)制直埋保溫管要用管路做為運(yùn)載工具的一種遠(yuǎn)距離運(yùn)輸液態(tài)和氣體物資的輸方法，是一種專門(mén)由生產(chǎn)地向市場(chǎng)運(yùn)輸原油、煤和化學(xué)產(chǎn)品的運(yùn)輸方式，是統(tǒng)一運(yùn)輸網(wǎng)中干線運(yùn)輸?shù)莫?dú)特構(gòu)成部分。有時(shí)，氣動(dòng)管也能做到類似工作，以壓縮空氣運(yùn)輸固態(tài)艙，而內(nèi)里裝著貨品。管道運(yùn)輸石油產(chǎn)品比船運(yùn)花費(fèi)高，但仍然比鐵路貨運(yùn)劃算。大部分管路都是被其所有者用于運(yùn)送已有商品。管道運(yùn)輸當(dāng)今世界早已具備了140多年的歷史，在這140多年中管路建設(shè)的有關(guān)施工工藝、施工機(jī)具及其防腐技術(shù)等方面的改變都很大。

　　我國(guó)的管道技術(shù)層面也有了長(zhǎng)久的發(fā)展，而且早已形成了一套適合我國(guó)現(xiàn)在國(guó)情的管路的防腐體系。如今越來(lái)越多的人了解并認(rèn)可了管道運(yùn)輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，因?yàn)槌３０l(fā)生因腐蝕所造成的有關(guān)管道的破孔破壞層面的難題，因此用哪種材料來(lái)做為運(yùn)送的管路成為了一大熱點(diǎn)。雖然我國(guó)的防腐涂層生產(chǎn)早已達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，一些技術(shù)也已經(jīng)達(dá)到了海外的水準(zhǔn)，可是與海外相比，還是存有一定差別。尤其要在防腐層來(lái)講，其在材料質(zhì)量、設(shè)計(jì)應(yīng)用及其補(bǔ)口技術(shù)等有關(guān)方面。

　　管路的防腐體系

　　電化學(xué)防腐

　　電化學(xué)反應(yīng)的特點(diǎn)是有電流產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕里的電流也正是因?yàn)榻饘僭陔娊赓|(zhì)溶液中形成了構(gòu)造與原電池類似的“浸蝕電池”而產(chǎn)生的。一般在電化學(xué)反應(yīng)的金屬中，浸蝕電池很小，但數(shù)量很多。金屬觸碰到電解質(zhì)溶液，發(fā)生原電池效用，較為活潑的金屬原子失去電子而被氧化，浸蝕情況下有電流產(chǎn)生，叫電化學(xué)反應(yīng)或電化浸蝕。比如鋼材在濕冷空氣中，表面吸附一層薄薄的水膜，純水是弱電解質(zhì)，它能水解出少量的H+和OH-同時(shí)，因?yàn)榭諝饫锏腃O2的溶解使水中的H+增加，結(jié)果在鋼材表層形成了一層電解質(zhì)溶液薄膜，它跟鋼材的鐵和少量的碳或其他雜質(zhì)正好構(gòu)成了原電池，因而鋼鐵制品的表面就形成了無(wú)數(shù)微小的原電池，在這些原電池里鐵是負(fù)級(jí)碳是正級(jí)這時(shí)做為負(fù)級(jí)的鐵就失去電子而被氧化：Fe-2e=Fe2+;在正級(jí)，溶液中的H+得到電子而被復(fù)原，后產(chǎn)生氡氣在碳的表層釋放：2H++2e=H2，這類浸蝕一般叫析氫腐蝕。假如鋼材表層的水膜酸性很弱或呈中性，在負(fù)級(jí)上也是鐵失去電子而被氧化成Fe2+，但在正級(jí)上主要是融解于水膜中的O2得到電子而被復(fù)原，這類浸蝕叫吸氧腐蝕

　　金屬的電化學(xué)反應(yīng)和浸蝕的電化學(xué)控制，目前大部分還建立在唯象理論前提下，浸蝕理論和技術(shù)里的突破將關(guān)鍵依靠金屬等材料頁(yè)面電化學(xué)分子水準(zhǔn)的研究。當(dāng)前的研究主要包含：在繁雜的宏觀體系中基元浸蝕過(guò)程以及相互作用的理論模型;決定體系使用期限的參數(shù)及壽命預(yù)測(cè);對(duì)關(guān)鍵技術(shù)設(shè)備浸蝕實(shí)施監(jiān)管的傳感技術(shù);用于浸蝕維護(hù)的新電池材料;抗腐蝕新材料的開(kāi)發(fā);金屬鈍化膜的成份、分子結(jié)構(gòu)及電子特性，鈍化膜部分破壞和金屬部分浸蝕的理論模型、統(tǒng)計(jì)解決及原位微區(qū)檢測(cè)技術(shù);金屬表層耐蝕解決的技術(shù)和理論;脫硫劑電化學(xué)行為的分子水平研究。

　　海外已成功地將水性硅酸鋅涂料用以長(zhǎng)輸管道的防腐，其中的應(yīng)用實(shí)例有澳大利亞Morgan-Wyalla油管長(zhǎng)達(dá)250km，選用水性硅酸鋅為防銹涂料，效果很好。以色列、韓國(guó)選用環(huán)氧富鋅底漆替代熱噴鋅，用以地底鋼管防腐，亦獲得良好效果。應(yīng)用富鋅類涂料應(yīng)特別注意的是鋅在常溫下相對(duì)鐵是陽(yáng)極，但一定溫度范圍內(nèi)(76。7~104。4)，鋅對(duì)鐵而言就變成了負(fù)極，浸蝕發(fā)生時(shí)，鐵變成陽(yáng)極*先被腐蝕掉。

　　涂料防腐

　　1.環(huán)氧煤瀝青層隨著渡河管路、江心采水頭部與岸上連接井管路、廢水水深排出管路、遠(yuǎn)距離江底或深海輸水管線的建造，水中鋼管防腐材料發(fā)展很快。如：環(huán)氧煤瀝青、環(huán)氧粉末、聚乙烯膠粘帶、黃綠夾克及氯化橡膠漆膜等。

　　環(huán)氧煤瀝青防腐材料，要以厚膜、高效和適用于嚴(yán)酷浸蝕環(huán)境條件為主要特征的一種專用系列涂料產(chǎn)品。該防腐材料在水下管道工程中具備優(yōu)良而平穩(wěn)的防腐特性，特別是耐海水、江水的浸蝕，在國(guó)內(nèi)外做為鋼結(jié)構(gòu)的高效防腐材料被廣泛運(yùn)用于極端的浸蝕環(huán)境中，它在水中鋼制鋼管防腐工程中也得到了廣泛運(yùn)用。如：1997年鎮(zhèn)江市廢水截留工程鋪設(shè)的DN1200和DN1400二根總長(zhǎng)各為800m的廢水過(guò)江管路的里外防腐(以下簡(jiǎn)稱污水工程)及1998年南京市大廠區(qū)飲用水源改建工程鋪設(shè)的二根DN1400，總長(zhǎng)各為620m的過(guò)江輸水管線的外防腐(以下簡(jiǎn)稱給水工程)均使用了環(huán)氧煤瀝青涂料，并取得了良好的效果。環(huán)氧煤瀝青涂料是由環(huán)氧樹(shù)脂、煤焦瀝青、顏料、溶劑、固化劑等組成，為組份包裝，一成分含有底漆和面漆，另一組分成固化劑。它具備下列特性：

　　(1)防銹性和耐溶劑物質(zhì)腐蝕性優(yōu)良。在污水工程中，管路內(nèi)運(yùn)輸?shù)奈镔|(zhì)為城市生活污水和工業(yè)廢水，其成分非常復(fù)雜。在施工中，管路內(nèi)防腐選用一底五油，涂層厚度不小于420um，按理論計(jì)算的防腐層的維護(hù)期限為20年。

　　(2)電絕緣性優(yōu)良，耐離散電流、耐熱、耐溫度巨變等。環(huán)氧樹(shù)脂自身是熱塑性高分子化合物，添加固化劑后能在幾小時(shí)內(nèi)交聯(lián)干固，產(chǎn)生不熔的高分子涂層。在2個(gè)工程中，鋼管的表面防腐均選用一底四布五油，涂層厚度為600~900Lm，玻璃布干固后形成類似玻璃鋼構(gòu)造的致密涂層，從而使鋼管表層與外部電解質(zhì)有些絕緣性。

　　(3)物理機(jī)械性能優(yōu)良，附著力好，漆層堅(jiān)毅耐磨。涂膜后分子式里的苯環(huán)上羥基已被醚化，因此質(zhì)量穩(wěn)定，涂層剛?cè)崛诤希湍バ院?。此外，因涂層分子中含有的極性羥基與相臨界面產(chǎn)生引力，如與金屬表層里的分散鍵起反應(yīng)，而形成牢固的離子鍵，因而大大地加強(qiáng)了涂層的附著力。在2個(gè)工程的施工中，鋼管的防腐作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)與安裝地點(diǎn)距離很遠(yuǎn)，需進(jìn)行2~3次的起吊和運(yùn)送。在起吊和運(yùn)輸過(guò)程中沒(méi)有發(fā)覺(jué)大的損害和脫落現(xiàn)象。

　　2.環(huán)氧玻璃鱗片涂料玻璃是一種優(yōu)良的抗化學(xué)品和耐老化性的無(wú)機(jī)材料。玻璃鱗片是玻璃經(jīng)1700℃高溫熔融再經(jīng)獨(dú)特工藝吹制成的的極薄的玻璃碎片，薄厚一般為2~5μm，片晶長(zhǎng)短為100~300μm。玻璃鱗片的片徑橫縱越大，鍍層的抗透水性能越強(qiáng)。玻璃鱗片能把鍍層分割成很多小空間，使鍍層里的微裂痕、微氣泡互相分割，同時(shí)抑制了毛細(xì)管作用的滲入。玻璃鱗片的硬化縮水率只有其他材料的幾分之一到幾十分之一，這大大地提高了鍍層的附著力和耐沖擊性能，抑止了鍍層開(kāi)裂、脫落等缺陷。

　　(1)環(huán)氧玻璃鱗片涂料的特點(diǎn)因?yàn)椴Ａ[片的化學(xué)惰性，使它具備優(yōu)良的搭配性，可與氯化橡膠、氯磺化聚乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂、環(huán)氧煤瀝青、酚醛環(huán)氧樹(shù)脂、不飽和聚酯樹(shù)脂和乙烯酯等多種樹(shù)脂構(gòu)成防腐材料。環(huán)氧樹(shù)脂涂料自身具有優(yōu)良的附著力、抗化學(xué)品性和電絕緣性等優(yōu)良特性。添加玻璃鱗片開(kāi)展優(yōu)良組合后，具備極優(yōu)良的抗物質(zhì)透水性、優(yōu)良的耐磨損性、硬化時(shí)縮水率小，熱膨脹系數(shù)小、內(nèi)襯下基體溫表粘結(jié)力好，耐溫劇變性強(qiáng)、施工便捷，可選用噴、滾刷和抹等工藝，修復(fù)容易。

　　(2)玻璃鱗片涂料的防腐原理涂料做為防腐層簡(jiǎn)單的方法，便是使物質(zhì)與基材阻隔，而涂料一般存有孔隙，而物質(zhì)(水、酸、堿)等小分子的直徑一般比鍍層的孔隙要小，加上這些與涂層觸碰的物質(zhì)都是直線地根據(jù)，而鍍層又不可能涂得很厚(不然要產(chǎn)生裂紋)，一般的涂料即便能夠地耐其所觸碰的物質(zhì)浸蝕，但它抵不住物質(zhì)向基材的擴(kuò)散滲入。因此，一般的防腐涂料一般只能做為大氣防腐而不能起到內(nèi)襯的作用，尤其在液相物質(zhì)和溫度較強(qiáng)的場(chǎng)所。玻璃鱗片的加入使涂料發(fā)生了二層面的變化，一是能夠加工成很厚而不要擔(dān)心會(huì)發(fā)生裂痕，這是因?yàn)椴Ａ[片把鍍層分割成很多小的空間而大大地減少了鍍層的收縮應(yīng)力和膨脹系數(shù);二是由于玻璃鱗片的雙層平行與基材排序，使物質(zhì)蔓延滲入的線路變得曲曲折折，增加了物質(zhì)滲入蔓延至基材的時(shí)間。用以涂料里的玻璃鱗片具備魚(yú)鱗效用：成千上萬(wàn)的鱗片交疊排序，產(chǎn)生鍍層內(nèi)繁雜坎坷的滲入蔓延方式，使得浸蝕物質(zhì)的蔓延線路變得非?？部雷兦?，難以達(dá)到基材。

　　3.高固態(tài)分環(huán)氧鋁粉漆

　　大部分環(huán)氧樹(shù)脂涂料都是以高相對(duì)分子質(zhì)量環(huán)氧樹(shù)脂為涂膜原料的，而高固態(tài)分改性環(huán)氧鋁粉漆選用的要以低相對(duì)分子質(zhì)量碳?xì)錁?shù)脂改性的涂膜物，不含瀝清致癌物，無(wú)需丙烯酸酯干固，具有優(yōu)異的表層潤(rùn)濕性和透水性，鍍層附著力出色，漆層堅(jiān)毅耐磨，與陰極保護(hù)系統(tǒng)相溶性好，能夠在冬天低溫時(shí)干固。涂層中添加鋁粉，增強(qiáng)了防潮耐蝕性能。埋地鋼制管路因?yàn)樘幵诼竦丨h(huán)境，不可能開(kāi)展重涂，因此要求選用重防腐噴涂系統(tǒng)，同時(shí)要與陰極保護(hù)系統(tǒng)相容。漆層要堅(jiān)毅耐磨，不因運(yùn)送、安裝和回填等產(chǎn)生漆層損害。因?yàn)槭苁┕?chǎng)地的標(biāo)準(zhǔn)限制，涂料要便于施工，好噴漆2道即可達(dá)到要求膜厚，減少施工周期。而玻璃布提高的瀝青或環(huán)氧煤瀝青防腐漆，鍍層系統(tǒng)達(dá)到11道工序。高固態(tài)分改性環(huán)氧鋁粉漆體積固體含量達(dá)到87%、溶劑含量?jī)H為13%，為環(huán)保型高性能涂料。噴漆一道干膜薄厚即可以達(dá)到150~350um。碳?xì)錁?shù)脂改性使涂層具備優(yōu)良的低表層處理特性，即便在打磨到St2~3級(jí)的鋼材表層，依然有出色依然有優(yōu)異的附著力和高效耐久的耐腐蝕特性，這針對(duì)埋地管道的焊縫補(bǔ)口和漆層損害部位的修復(fù)顯得特別有益。

　　然而，因?yàn)槁竦毓艿酪?guī)定超長(zhǎng)期防腐20~30年，而且因?yàn)槭┕すさ毓て诰o，工作目標(biāo)大，因而推薦全面噴砂到Sa2.5，僅對(duì)補(bǔ)口處等部位做機(jī)械打磨處理。

　　熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層技術(shù)在海底管道里的運(yùn)用

　　在海洋石油工程中，避免材料浸蝕是一項(xiàng)重要的課題，目前主要以鍍層做為防護(hù)方式。環(huán)氧粉末是一種由環(huán)氧樹(shù)脂、固化劑填料和顏料等構(gòu)成的單組分、熱固性粉末涂料。熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層具備熱固性交聯(lián)分子式特性及其與鋼的某種意義的離子鍵融合特點(diǎn)，做為防腐層具備優(yōu)良的特性，因此被愈來(lái)愈多地用于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸油氣管道的防腐。海外20世紀(jì)80時(shí)代就用熔結(jié)環(huán)氧粉末外鍍層替代其他防腐涂層，90時(shí)代至今，在新制訂的