包覆式3PE防腐管生產工藝

3PE鋼管層適用于復雜地形、腐蝕嚴重的管線保護，在油田建設中，3PE管以其高度的耐化學腐蝕特性、機械保護特性、使用壽命長等優點目前已在國內油田輸油、輸水、輸氣工程的應用中占據主導地位。為了滿足油田需要，同時擴大我廠產品的預制范圍，在原有泡夾管生產線的基礎上，設計制造了一條集3PE管、2PE管、保溫泡夾管兼容生產線，實現了φ219以下整體包覆式3PE管的生產。通過反復試驗，已經試生產3PE管近1km，經檢測，產品質量基本符合設計要求?，F將3PE管的結構、工藝流程介紹如下，以供參考。

1、聚乙烯3PE管結構

埋地鋼質管道三層PE層的結構如圖1。

(1)底層：熔結環氧粉末, 厚度≥120μm;

(2)中間層：共聚物膠粘劑，厚度≥170μm；

(3)外層：聚乙烯, 厚度1.8～3.7μm；

3PE層通常采用液體環氧或熔結環氧粉末作底漆，我廠采用熔結環氧粉末作底漆。環氧粉末通過靜電直接涂敷在鋼管表面, 其作用是與共聚物膠粘劑形成化學粘接, 具有好的和抗陰極剝離的性能。中間層為共聚物膠粘劑, 起到與底層環氧粉末和外層聚乙烯防護層粘接的作用，它與環氧粉末底層有好的化學粘合力, 能夠抵抗土壤運動、溫度變化引起的剪切力。外層為聚乙烯防護層，具有優良的抗潮氣性能，可以保護環氧粉末底層及膠粘劑層。這樣組成的三層結構具有耐化學腐蝕和良好的抗沖擊性能。

2、噴涂原理

在整體包覆式3PE管生產中，關鍵因素是增加了粉末噴涂系統。粉末噴涂系統是由粉末流化床、氣路控制系統、粉末泵、噴粉箱、粉末回收裝置等系統組成，采用靜電噴涂工藝，其工作原理是：環氧粉末在壓縮空氣的推動下與噴槍頭及輸粉管內壁摩擦，使環氧粉末顆粒帶上正電荷，在氣流的作用下經由噴槍噴向已經加熱的鋼管表面，并被吸附在管壁上，經加熱固化后形成致密的環氧粉末涂層。

3、主要技術特點

3.1 實現包覆式3PE管與2PE、泡夾管兼容生產

為使該生產線既能生產泡夾管，又能生產2PE、3PE管，在原有泡夾管生產線的基礎上又做了如下改進：

3.1.1 在原有中頻加熱裝置處，添加環氧粉末噴涂系統

在中頻加熱裝置的側面，安置粉末流化床和氣路控制柜系統。在中頻加熱裝置前方，增加一噴粉箱，在噴粉箱前、后進出管方位上，制作不同管徑擋板，以滿足不同管徑的3PE管生產。

3.1.2制作不同管徑的擠出機機頭，用來滿足不同直徑鋼管的3PE要求

我廠承攬的3PE管主要在φ219以下管徑，為此，經過設計、計算制作了幾種不同管徑的擠出機機頭，可同時滿足2PE、3PE的生產，使得即滿足生產需要，同時不造成資源浪費。

3.2 增加噴槍數量，噴涂均勻性

粉末流化床上有四個出粉口，所以在先期制作的噴粉箱上的上、下、左、右四個方位，各有一只噴槍。實驗過程中發現噴槍數量過少，導致鋼管表面噴涂環氧粉末不均勻。于是增大粉末流化床的出粉量，同時在粉末流化床出粉口處安裝三通，將四只噴槍改為八只噴槍，增大噴粉面積，粉末噴涂的均勻性。

3.3 節約生產成本，噴涂環境

在3PE管生產中，進行環氧粉末噴涂時，會發生部分環氧粉末從噴粉箱中溢出，尤其是在剛開始噴涂時，鋼管溫度達不到可以熔結環氧粉末的溫度，環氧粉末會隨著鋼管的移動而大量的溢出。這不僅導致環氧粉末的浪費，同時造成工作環境的污染。為解決此問題，特將噴粉箱所有縫隙封死，并在下方安裝粉末回收裝置，同時在中頻加熱圈和擠出機之間安裝一粉末回收罩，在生產時，可再次利用回收的環氧粉末，節約生產成本的同時也了工作環境。

4、結語

本條生產線已經投入使用，結果表明，該條生產線生產的整體包覆式3PE管達到技術標準要求，稍加改動后可生產2PE管、聚氨酯泡沫塑料保溫管，提高了該條生產線的利用率，同時為我廠擴大并油田市場提供了有力的。