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— 6—全面腐蚀控制2 0 0 4 年第 1 8 卷第 2 期埋地管道用防腐蚀涂层A n t i c o r r o s i o n C o a t i n g f o r U n d e r g r o u n d P i p e l i n eR i c h a r d N ． S l o a n1 、 涂层作为控制腐蚀的手段的有效性控制腐蚀的第一步尝试依靠的是涂层材料的应用， 理论依据是管道金属如果与周围土壤环境接触隔离， 则不会发生腐蚀这个概念是完全合理的和符合逻辑的进一步说如果涂层材料符合下列条件， 作为一种阻止腐蚀的手段涂层应该是完全有效的 ：· 涂层材料是有效的电绝缘体· 涂层无任何破损而且在回填保持无破损· 涂层原始涂层完好而且随着时间保持完好尽管对一些先进的多层系统讲这是可能的， 但从最初的造价分析看则是不实际的虽然靠涂料自身对腐蚀控制不是尽善尽美的，但正确使用时还是非常有效的许多人势所必然计划对他们的所有的管道进行涂层和阴极保护当涂层被使用的时候， 合适的选择和使用涂层能对大多数管道表面提供必要的保护在一般的完好涂覆管道上保护将超过9 9 ％， 如加上阴极保护则可以实现完全保护。

本文将讨论各种管道涂料的性能和限制条件、令人满意的特性和如何得到大多数有用的材料现在主要介绍管道系统的现用涂层类型N A C E 标准 R P 0 1 6 9 - 9 6 列出了涂层的下列理想特性:1 . 1 有效的电绝缘体由于土壤的腐蚀是一个电化学过程， 管道涂层必须通过将管道与它的环境／电解质隔离而阻断电流为了确保高电阻， 涂层应该有较高的耐电强度1 . 2 有效的湿气阻碍与水汽吸收对增加阴极保护有效性有益的理论相反， 水在涂层中的迁移可能产生鼓包而且通过破坏隔离层而引起腐蚀.1 . 3 施工性能涂层在管道上的应用可以通过借助一种方法, 它将不会明显的影响管道的性质并且具有最小的缺陷1 . 4 抵抗针孔随时间发展的能力在涂覆管埋入地下后， 可能破坏涂层和降低涂层等级的两个因素是土壤的压力和土壤的污染在湿干交替的某些土壤中产生的土壤的应力会使一些区域裂开或变薄要减少这个问题， 首先必须评估涂层的耐磨性， 抗拉强度， 附着力和结合力另外应该了解涂层抵抗化学物质、 碳水化合物的能力和耐酸碱性能， 以便评估他们在有害的土壤中的性能1 . 5 与管道表面良好的附着力管道涂层要求有足够的附着力来防止水进入或迁移到涂层和管道之间， 同结合力一起共同抵抗土壤的应力。

土壤的应力是管道涂层损坏的主要原因土壤压力的作用可以使弹性添加物的柔性聚乙烯涂料起皱然而， 另外一些作用则可从熔结环氧( F B E )起包或煤焦油瓷漆( C T E ) 疲劳破裂等现象中观察到⋯抗剪切力应与包装材料( 或外护套) 的抗变形和抗拉力的测量相结合这两个因素结合决定了管道涂层抵抗土壤运动破坏的能力 ” 抗土壤应力能力通过测量土壤的抗剪切力而不是测量其剥离强度1 . 6 抵抗正常的加工、 保管( 紫外线降解) 和安装的能力涂层抵抗损坏的能力和它的冲击性、 耐磨性和柔韧性有密切关系管道涂层在施工和回填中间经受到许多处理过程其抵抗能力差异相当明显， 因此需要评估这些因素确定是否需要特别的预警措施紫外线可能对管道涂层是非常有害保管期从6 个月到5年， 因此抗紫外线能力是一个重要的因素1 . 7 随着时间的推移， 有保持基本恒定的电阻率的能力平均每平方英尺涂料的有效电阻与下面因素有关：埋地管道用防腐蚀涂层全 面 腐 蚀 控 制 T O T A L C O R R O S I O N C O N T R O L第1 8 卷第2 期 2 0 0 4 年4 月V o l . 1 8 N o . 2 A p r . 2 0 0 4— 7—全面腐蚀控制2 0 0 4 年第 1 8 卷第 2 期· 涂料电阻· 涂层厚度· 抗湿气吸收能力· 抗水汽传递能力· 针孔的数量和尺寸· 电解质的导电率· 涂层的粘结力和附着力如果有效阻值不稳定， 需要的阴极保护在很短几年中可能加倍。

如果管道周围的土壤没有填好， 或如果在涂层的任何小孔中充满水汽时， 很容易测得错误的较高电阻值经验对评估电阻测量值和阴极保护系统的设计是非常必要的1 . 8 抗剥离性能由于许多管道被阴极保护， 涂层与阴极保护必须相容需要的阴极保护量与涂层的质量和完整性是直接成比例的阴极保护的阴极可能驱使水通过涂层而且使针孔周围的粘接界面有剥离的趋势, 没有涂层能完全抵御阴极保护引起的损害当要求大电流时，可能产生杂散电流和干扰问题这强调了合适的涂层选择、 施工和安装的重要性1 . 9 容易修补由于不存在绝对完整的管道涂层， 我们希望能够进行一些现场修补以及焊接区域的现场涂装检查相容性和遵循生产商的说明现场修补永远不会像原始涂层那样好， 应该进行彻底的检验1 . 1 0 对环境无毒害作用根据环境和健康标准， 一些涂层材料被限制、 约束或禁止使用石棉毛毡和含有溶剂的底漆要求由玻璃钢和改性溶剂取代， 因健康和环境的原因要求消除熔结环氧粉末中的致癌物质这些是影响目前管道涂层变化的主要因素除上面的特点外， 选择管道涂层时还应该考虑以下因素：· 环境类型· 管道易受的影响· 管道操作温度·在涂覆施工、 贮存、 运输、 建造和安装施工过程时的环境温度· 地理和物理位置· 现管道的涂层类型· 运送和贮存· 安装方法·造价· 管道表面处理要求现代管道腐蚀控制工作的成功经验是把完好的涂层和阴极保护措施结合起来作为管道防护的主要措施。

绝缘连接和局部的环境控制等辅助措施可以被用来加强这些基本控制方法的使用对一个给定的管道工程在选择涂层体系时， 设计的最重要的特征是涂层稳定性为此需要的是涂层化合物在管道安装后和稳定的回填后具有高电阻值，而且随着时间的推移电阻损失很少这些特征在任何情况下都很重要， 特别是阴极保护用来作为涂层保护的辅助方法时尤其如此当使用不稳定涂层时， 在管道的早期阶段完全适用的阴极保护体系， 当涂层破坏( 表现为涂层的有效电阻减小)时， 可能不再提供完全保护系统需要额外的电流，这意味着另外增加阴极保护和连续额外的支出涂层加阴极保护的总经济性会被差的涂层的影响回顾5 0 年管道涂层的文献资料， 得到以下观点 ：· 最好涂层的选择和合适的使用最重要· 阴极保护必须辅助涂层以确保1 0 0 ％的保护·“实地” 测试比实验室测试更可信· 附着力测试的结果与阴极剥离测试没有关系· 阴极剥离测试是测量涂层保护效果的最好测试方法· 阴极保护需要的电流的大小是测试涂层保护效果的最好方式· 适宜的涂层厚度是很重要· 土壤应力是主要的问题之一· 耐阴极剥离和耐土壤应力能力是管道涂层非常重要的要求如果管道涂层有效， 应该满足这些标准：附着力、 足够厚度、 低的吸潮性／湿气传输、 耐化学性( 特别是来源于阴极保护的碱) 和柔韧性。

· 最适当的系统选择很重要， 但正确施工更重要管道涂层被破坏的一个主要原因是不当使用错误使用的高质量材料是毫无用处， 在此管道涂层的质量仅仅体现在它的施工质量上对施工人员的评R i c h a r d N ． S l o a n 埋地管道用防腐蚀涂层— 8—全面腐蚀控制2 0 0 4 年第 1 8 卷第 2 期价， 应考虑下面几点：· 经验随着施工人员、 涂料制造商、 设备制造者和业主的密切合作， 研究、 试验和修正存在于涂层开发的每一步从实验室到生产线的转变通常是有价值的经验， 不应该被忽略· 信誉这是由于稳定的表现获得的资本不仅高质量的工作而且解决问题和修正错误的能力也有助于信誉的形成· 可靠性许多可变因素影响涂层的施工可靠的工程队/ 良好的施工设备和稳定的质量表现是施工者的先决条件· 遵循涂料生产商的产品说明书生产商确立的对材料应用的最低标准应该得到满足· 现代的自动化设备在自动化施工装备上的资本花费是涂层成功的重要部分通过自动化控制消除人为的错误是改善管道涂层的重要因素· 质量控制必须定期检查涂层说明书执行情况施工者在材料、 施工和完成产品方面的质量控制知识是选择施工承包商的核心条件。

2 、施工规程如果没有严格的、 能精确说明涂料产品使用步骤的规程， 不应该使用该管道涂料这样的规程是必备的， 以确保所用材料形成其能够形成的最佳涂层由于要使用许多材料， 涂层使用规程不包括特例把附有生产商修正意见的推荐方案作为特别工程的应用说明和涂覆管管道系统的要求规程应包括下列内容 ：· 管道表面的清洗·需要时， 打底漆· 所用的涂层材料和他们的施工顺序( 如果多于一种材料)· 总厚度及许可偏差·对特殊材料的设计说明， 例如施工温度和厚度、 拉力( 包装带或包装物) 和其它同类性质的内容· 掌握涂料的使用要求， 例如储存措施和干燥性维护以及清洁条件· 检验要求· 修补涂层缺陷程序· 不合格涂层舍弃的基本原则· 涂层管道的搬运和运输要求· 预制涂层管道的现场接口细节· 回填要求2 . 1 检验程序一旦涂层系统和施工队伍选定后， 高质量安装必须有高质量的检验检验应该从裸管的堆放开始经过涂料施工、 装运、 涂覆管道的堆放、 现场检验、 涂层接口程序和涂覆管的回填有关涂层系统、 工厂设施、 质量控制方法、 运输要求、 管理、 涂层接口、 现场状况、 涂层小孔诊断和修补方面的知识是正确安装所必须掌握的。

经验、 规程的理解及测试结果的分析将有助于获得最好的涂层效果涂层检验仪器对实施施工监理提供最终支持，管道一般的检验手段包括使用漏点诊断器( 或电火花检测仪) 进行最终测试该装置是对涂层施加电压， 电极通过整个涂层表面， 当它经过涂层的缺陷处时， 在电极和管道之间有放电现象该放电现象， 或电火花信号装置， 能够报警给操作人员探查到了漏点操作人员标记出要修复的缺损位置后再继续探查检查漏点时应参考相应的N A C E 设计说明 ：检查较厚涂层的R P 0 2 - 7 4（最新版本） ， 检查较薄的涂层系统的R P 0 4 - 9 5 ( 最新版本) 2 . 2 工厂漏点检查在车间涂装的涂层管道在装运前通常要通过电火花检测车间涂装的管道和在沟渠涂装的管道在放入沟渠前都应该接受最终的漏点测试涂层需要修复的缺陷越少， 涂层的质量越好虽然如此， 如果所有的漏点在适当的操作条件下由探测仪检查出来， 而且按照有效的程序修复， 那么涂层在进入沟渠时的质量将最终接近最优质量2 . 3 现场漏点检查有几种类型的漏点探测仪适合在管道建造点的现场使用其共同点通常是使用电池和装备某一类型管状环绕电极电极是排列的因而电线可能被操作者插入或沿着管道缠绕， 让电极到达涂层表面的所有部分。

漏点诊断器应该严格按照生产商的说明操作，应该确保操作人员经过适当培训并能够正确使用这些设备用于所有类型的漏点诊断器的实用操作程R i c h a r d N ． S l o a n 埋地管道用防腐蚀涂层— 9—全面腐蚀控制2 0 0 4 年第 1 8 卷第 2 期序如下：2 . 3 . 1 使用电池的检测仪应该使用充分充电的电池2 . 3 . 2 准备采用的探测仪电压适合于被检查的涂层厚的涂层放电需要高的电压， 另一方面， 太高的电压可能会击穿薄涂层2 . 3 . 3 定期校验探测仪是否正常运行这可以通过有目的的制造孔隙( 例如用刀扎一个针孔) 、 让探测仪通过该小孔来实施不能准确地探测出小孔存在，则表示应立即矫正调节在生产操作过程中， 一天应该进行至少两次以上的检验如果检测者怀疑， 则可用探测仪多做几次2 . 3 . 4 保持接触电极清洁在电极上沾染的涂层材料可能会干扰某些小孔的诊断或者甚至完全无法测出，不同材料受影响的可能性是不一样的一旦发现这一因素， 应清除附着的涂层材料， 以保持电极清洁。