方矩管的力学性能

熔结环氧粉未防腐层是将防腐用环氧粉末通过静电涂敷技术,涂敷到230℃左右的钢管上,环氧粉末在方矩管表面熔融并固化该防腐层的主要优点是:具有对钢管表面粘结力高、抗土壤应力好、耐化学介质浸泡性能好、硬度高、摩擦系数小、阴极剥离半径小、使用范围广、预制费用适中等一系列优点;主要缺点是:该防腐层薄且相对较脆,单层熔结环氧粉未防腐层的厚度仅为400~500μm,耐冲击性较差,对外来的人为损坏及运输损坏的抵御能力差,在运输、施工过程中极易造成损伤,水汽渗透率高、防腐层的修补和环焊缝补口相对难度较大。补口和补伤不方便,在施工中,很难保证管道的防腐质量。
双层聚乙烯(PE)防腐层该防腐层曾是20世纪70年代~90年代欧洲使用最为广泛的外防腐层。该防腐层的第一层为胶粘剂,第二层为PE该防腐层的主要优点是:具有极其优异的力学性能,抗冲击性好韧性好、水汽渗透率低、抗土壤应力好、耐化学介质浸泡、绝缘电阻高、不污染环境、补口与补伤容易、运输与施工中损伤少;主要缺点是:PE与钢管粘结性能不理想、粘结力不如环氧粉末、易发生粘结失败,防腐层与方矩管脱离。失去粘结性的双层聚乙烯防腐层会形成对阴极保护电流起屏蔽作用的绝缘壳给阴极保护带来困难。一旦进水阴极保护电流没法穿透聚乙烯到达方矩管表面,极易岀现防腐层屏蔽发生膜下腐蚀。一般情况下不会发生腐蚀事故,但对于采用高强度钢、输送介质温度高于60℃C的管道,阴极保护产生的强碱性产物可能诱发管道应力开裂事故,威胁管道的安全平稳运行。
目前,国内外外防腐层采用最多的是三层PE防腐层,三层PE防腐层的生产工艺如下。
1.洗管经检验的需要清洗的钢管在进入生产线之前,在钢管垛位或进管台架上用人工高压水进行清洗,清除钢管表面的油脂和污垢等附着物。
2.进管方矩管进入进管台架,对钢管的挠度、坡口及表面质量进行检查并记录,不符合涂敷要求的钢管一律退出生产线。
3.预热经检验合格的钢管在进管传动线运送下进入预热炉在预热炉中管体表面被烘千并加热到40~60℃,高于露点温度4°C,以除去钢管表面的水分。
4.抛丸除锈加热后的钢管经传动线进入抛丸除锈机,利用钢砂、钢丸击打钢管表面以除去钢管表面锈蚀,除锈质量应达到《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》(GB8923-1988)中规定的Sa2.5级要求,锚纹深度达到50~75m。抛丸除锈后,钢管表面应无灰尘、焊渣、毛刺及磨料,并防止涂敷前钢管表面受潮、生锈或一次污染。抛丸除锈后的钢管要检查其表面质量。达不到标准要求的钢管由反馈线退出,重新进入喷砂进管传动线,再次进行抛丸除锈处理;而表面有缺陷的方矩管则由退管小车退出生产线。表面预处理过的钢管应在4h内进行涂敷,超过4h或当出现返锈或表面污染时,应重新进行表面预处理检验合格的除锈钢管则被送入涂敷传动线。
5.中频感应加热除锈后的钢管在喷涂前,要经过中频加热。当传动线上的方矩管旋转穿过中频加热线圈时,通过电磁感应的作用使钢管在短时间被加热,并通过调节功率对钢管表面温度进行监控,使其始终保持在涂敷所需的温度范围内。