沧螺集团tpep防腐钢管再次迎来南水北调专家
沧螺集团【销售热线：13833763630吴经理】再次迎来2015年省南水北调专家--莅临我司检查指导tpep防腐钢管
2015年5月20日上午，河北省南水北调专家在我司孙国志总经理、新项目开发副总经理、南水北调项目负责人等3人的陪同下，对我司（沧州市螺旋钢管集团有限公司）tpep防腐钢管、螺旋钢管、防腐钢管的生产质量及生产车间的环境等方面进行检查指导工作。
省南水北调专家察看钢管的质量以及型号
省南水北调专家，实地察看了企业的建设和生产情况，并与沧螺集团孙国志总经理及相关工作人员进行交流，了解沧螺集团的生产运营情况，给予了相应建议。
品详细介绍：
外3PE内熔结环氧复合钢管（又称TPEP防腐钢管）是在外聚乙烯内熔结环氧复合钢管的基础上升级换代产品，是目前埋地长输管线最先进的防腐形式。是沧州市螺旋钢管集团有限公司借鉴国外先进防腐技术和公司30年防腐经验的基础上，自主开发的第四代大口径管道新型防腐生产线，外壁采用热熔结缠绕工艺底层环氧树脂、中间层胶黏剂、外层聚乙烯形成三层结构的防腐层，内壁采用热喷涂环氧粉末防腐方式，将粉末经高温加热熔结后均匀地涂敷在管体表面上。极大提高了涂层附着力及涂层厚度，增强了耐磕碰，耐腐蚀的能力。可以进行2PE、3PE、内外涂热熔环氧、内环氧外PE/2PE/3PE等产品的生产，且内外涂的产品均可以实现同时涂敷和固化，一次性成膜。该产品于2009年获取国家实用新型专利。2010年获得国家火炬项目。外三层聚乙烯内熔结环氧防腐钢管填补了国内钢管最佳防腐的空白，价格与单层聚乙烯内熔结环氧复合钢管相差无几，耐腐蚀能力提高了3-5倍。
涂塑钢管在国内经历了四次升级换代，最早是20世纪80年代由沧州市螺旋钢管集团有限公司（原沧州螺旋钢管厂）从日本引进的硫化床浸渍一次性成膜工艺，采用改性聚乙烯防腐，由于聚乙烯与钢管的附着力问题，慢慢的发展到内外涂环氧树脂粉末，但是外壁环氧树脂涂层较脆不耐磕碰，后来发展到第三代内壁环氧外壁聚乙烯防腐，但是单层聚乙烯直接与钢管结合还是存在附着力问题，且施工过程中难免出现磕碰，最后升级到现在的第四代防腐——外3PE防腐内熔结环氧粉末防腐。3PE防腐层是以熔结环氧粉末(FBE)为底层、胶粘剂为中间层和挤出聚乙烯为外护层同步缠绕或挤出而成为一个整体，具有优良的绝缘性能和抗机械损伤性能，较单层聚乙烯防腐具有优势。如下表所示：
外三层结构聚乙烯（3PE）防腐与外单层聚乙烯（PE）防腐区别 （tpep防腐钢管）
性能比较
外3PE内熔结环氧复合钢管
外单层聚乙烯内环氧复合钢管
外防腐层工艺
熔结缠绕，三层结构
幕帘法，淋涂，单层
防腐结构
底层环氧树脂涂层，中间层是胶黏剂，外层高密度聚乙烯
单层低密度聚乙烯
外防腐层厚度
2.5-4mm
1-1.5mm
附着力
极强
一般，不耐水煮
性能
耐腐蚀、耐磨、耐冲击
耐蚀性一般，不耐划伤
缺陷
无
易出现针孔，外观流平不均匀
综上所述：第四代外三层结构的聚乙烯（3PE）内熔结环氧复合钢管明显优于当前第三代单层聚乙烯内环氧防腐。
技术参数
产品规格：DN100-DN1800
钢管材质：Q235或Q345
涂层材料：高密度聚乙烯，食品级环氧粉末
通用颜色：外壁黑色，内壁灰色
涂层厚度：外壁2.0-4.0mm，内壁0.35-0.5mm
涂覆方式：熔结缠绕，热喷涂同步进行一次性成膜。
产品长度：12米，
常规压力：0.1Mpa—5.0Mpa
连接方式：焊接，
补口方式：内衬不锈钢免修补技术
应用领域：长距离输水管线、水利行业、自来水行业
产品特性：
(1)内壁光滑，摩擦系数只有0.009-0.01，且达到食品级要求。
(2)较强的机械强度(包括抗冲击强度、耐弯曲性、耐腐蚀性、针入度等指标)：
(3)好的耐阴极剥离性能；
(4)良好的耐磨性和涂层附着能力
(5)良好的电绝缘性能
(6)较好的耐化学性能和抗老化性能
(7)易于施工，易于补口、补伤；
业主及质监站的反馈：
第一篇由上海青草沙投资建设发展有限公司，发表的《青草沙大口径输水钢管外防腐技术研究》讲述了“熔结环氧涂层的粘结力与耐摩擦能力十分令人满意，防护效果良好，一举解决了自来水行业钢管外防腐材料易剥离、不耐磨的大问题，为上海乃至全国大口径钢管长距离钢顶管外防腐方案提供了十分宝贵的经验。”
第二篇由温州市市政公用工程质量监督站，发表的《3PE防腐技术在洞头引水工程中的应用》讲到了“3PE防腐蚀技术综合了环氧涂层与挤压聚乙烯种防腐蚀层的优良性能，将环氧涂层的界面特性耐化学特性与挤压聚乙烯防腐蚀层的机械保护特等优点结合起来，从而显著改善了各自的性能。”
第三篇是由中国石化股份胜利油田分公司胜利采油厂基建工程管理中心发表的《钢制管道3PE外防腐和熔结环氧粉末内防腐的优越性分析》讲述了“3PE防腐作为一种使用周期为50年的防结构，比其胶带防腐更优越的性能，必将替代胶带防腐，3PE外防腐和熔结环氧粉末内防腐应该在油田地面建设中大力推广应用，发挥其更积极的作用。”
第四篇由北京市水利规划设计研究院发表的《钢塑复合管在长距离输水工程中的应用》通过对钢管、球墨铸铁管、玻璃钢管、钢塑复合管等常用输水管材进行了综合分析比较。解决了管道的内外防腐问题，管道糙率小、内壁光滑、水力性能良好。通过设计实例分析得出：与同管径管材相比，钢塑复合管的管路损失可以降低30％以上；在输送相同流量的情况下，其管径可以减小一级，从而降低了成本，减少了能耗，在长距离输水过程中优先推荐钢塑复合管。
大口径输水管道内EP外PE最佳防腐工艺组合
（北京汉森邦德化工科技有限公司 师立功）
摘要 在输水工程中, 大口径输水管道通常选用钢管。为保证工程质量钢管的内、外壁的防腐尤为重要。结合内外壁常用的防腐涂层材料的性能，本文介绍在钢管的内、外壁防腐中，内壁使用EP粉末涂料而外壁使用PE粉末涂料为最佳的防腐工艺组合。
一、输水管道的现状
供水管网是城市运行的生命线，爆管、断水、低压都会威胁安全供水。保障输送的水质安全卫生对管道要求是非常重要的，水厂输出再好的水，经过不良管道可能也会出现问题，因此国家要求供水企业要不间断地保障将出厂的自来水安全、有效、可靠地通过管网输送到每一个用户。
长距离输水钢管道将受到各种环境介质的腐蚀，在多种腐蚀因素中电化学腐蚀和生物腐蚀是主要的。在大口径（DN>600）输水工程中，推荐使用钢塑复合管和球墨铸铁管，但成本上钢塑复合管更具有优势。为常用几种管材的综合造价比较。由图中可见DN600是钢塑管和球铁管的成本分水岭，管径超过600mm，球铁管的综合成本将急剧增高。
图1 不同管道综合造价对比图
由于钢管具有优越的延展性、整体性和便捷的施工操作性, 既适用于埋地敷设, 又可用于跨越架空、过河倒虹和顶管施工。对钢管及其配件，采用防腐蚀涂层对其内、外壁表面实施屏蔽，是最方便、最常用的防护手段。经内外防护后的钢塑复合管性价比很高，它是钢管与塑料管优良性能的结合体，既有钢管的强度和钢度，又有塑料的耐化学腐蚀、无污染、内壁光滑、不积垢、流体阻力小等优点，美国和日本等发达国家已有50年以上的使用历史。
给水钢管内外涂塑工艺是目前国内最先进的防腐技术，它集钢材优越的机械性能与高分子材料卓越的耐化学腐蚀性能于一体，极大地延长了钢管的使用寿命，具有独特的防腐耐酸碱性、抗磨损、无结垢、助润滑、耐负压等优越性，可替代衬塑管、镀锌管、不锈钢管、铜管等。将高分子防腐粉末涂料，通过特殊的设备将其均匀地涂覆于金属管道的内外表面，经固化和塑化后在金属管道内外表面形成一层均匀、致密、光滑的塑料涂层，成为一种新型的钢塑复合管。
内外涂塑钢塑复合管可有效防止水质的二次污染，对提高水质有明显的作用。涂塑钢管在发达国家的使用已比较成熟，如美国、日本等国的输水管道有80％～90％的管材采用涂塑钢管。内外涂塑钢塑复合管的优势和特性，符合建设给排水要求，完全符合CJ/T120-2008及GB/T5750-2006标准，近年来受到广大客户的高度赞扬和肯定。
二、 给水涂塑钢管内防腐涂层综合性能分析:
2.1管道内防腐涂层种类
a)单层聚乙烯涂层
b)环氧粉末涂层
管道内涂敷层主要有两个功能：
· 防腐，提高输水管线的使用寿命；
· 减阻，提高输水管线的输水能力。
2.1.1 环氧树脂的分子结构与性能
双酚A型环氧树脂的各结构单元赋予树脂不同的功能，见图2
1)环氧基和羟基赋予树脂反应性，使树脂固化物具有很强的内聚力和粘接力；
2)醚键和羟基是极性基团，有助于提高浸润性和粘附力；
3)醚键和C-C链使大分子具有柔顺性；
4)苯环赋予聚合物以耐热性和刚性；
5)异丙基也赋与环氧大分子具有一定的刚性；
6)-C-O-键的键能高，从而提高了树脂的耐碱性。
图2 双酚A环氧树脂各结构单元赋于树脂的性能
· 环氧树脂卓越的附着力
环氧树脂经与固化剂反应，充分交联之后才发挥其优良性质，最突出的是其与接触物的附着力。这是由于其分子中含有极性的羟基、醚键等，即使对湿面也能有一定的附着。其附着机理与图2的搭扣机理有关。由于羟基和醚基的极性使环氧树脂分子和相邻表面之间产生引力，而且环氧基和含活泼氢的金属表面形成化学键，因此大大提高了其对金属表面的附着力及耐化学防腐性能。
固化时体积收缩率仅有2%左右，而且环氧分子中的醚键使分子链便于旋转，可消除内应力，所以附着力高。
图2 环氧树脂附着力搭扣原理
·环氧树脂的化学性
环氧树脂中含有亲水的羟基及醚键，但该树脂中的双酚A链段（二个苯环和一个异丙基，共15个碳原子的烃基）则有疏水性，两个苯环的刚性屏蔽了羟基和醚键，保持了整体涂层的耐水性。固化后的环氧树脂的玻璃化温度较高，有利于其耐水性。环氧树脂分子中没有酯键，耐碱性优良。在腐蚀微电池的阴极部位呈碱性。一般优良的防腐蚀涂层必须有耐碱性和附着力，所以环氧树脂是优良的防蚀涂料的基料。
·环氧树脂的老化性能
环氧树脂中含有醚键，涂层经日光紫外线照射后易降解断链，其链式反应可见图3
图3. 环氧树脂的老化断链反应
所以环氧涂层不耐户外日晒，涂层易失去光泽，然后粉化，不宜作户外用面漆。环氧涂层老化破坏主要表现为逐渐粉化而涂层减薄。
2.1.2 聚乙烯的分子结构与性能
聚乙烯粉末涂料是目前钢管涂塑的主要原料，且以线性低密度为主。线性低密度是乙烯和—烯烃的共聚物，其分子结构和密度有较大变化，它的结构、结晶度和密度介于高密度聚乙烯和低密度聚乙烯之间，虽然也是线性结构，但分子排列整齐，支链短小且有规则，导致分子间排列不紧密，破坏了分子链段的近程有序性，降低了聚乙烯分子的结晶倾向，因此抗冲击性能好，结构通式为
R为：CH3（甲基）；C2H5（乙基）；C4H9（异丁基）
由结构可看出聚乙烯是以—CH2—为主体的链状高分子聚合物，R侧链或支链的存在会降低聚乙烯的结晶度。
聚乙烯的分子结构使其具有优异的耐环境应力裂化性能及耐腐蚀性能。
2.2两种内防腐涂层综合比较
1) EP附着力更强。涂层与钢管内表面的附着力与涂塑钢管的使用寿命有密切关系，而涂层的附着力主要取决于所用防腐涂层材料的自身性能。环氧（EP）涂层附着力强，远大于聚乙烯涂层的附着力。环氧树脂结构中含有不易水解的脂肪基（－C－）和醚键（－C-O-C-），能够产生电磁引力。另外，在固化过程中活泼的环氧基和钢材表面上的游离氢键起反应而形成牢固的化学键，从而赋予环氧固化物对钢管基材以极好的附着力以及抗阴极剥离能力。
2）EP具有更优异的防腐蚀性能
环氧树脂固化涂层，含有稳定的苯环、醚键等，结构致密，耐酸、耐碱、耐有机溶剂、耐水。漆膜对金属附着力好，结构气孔小，使各种腐蚀介质难以渗透到金属表面，所以耐腐蚀性极好。
3）EP固化收缩率低
沧螺集团tpep防腐钢管再次迎来南水北调专家