3PE介绍
一 慨述
3PE是钢管外防腐的一种形式，执行德国标准DIN 30670-1991“钢管和管件的聚乙烯覆塑层”和SY/T 0413“ 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准”；按SY/T 0413“ 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准”规定，外防腐形式有二层结构或三层结构，二层结构底层为粘胶剂，外层为聚乙烯，简称2PE，三层结构底层为环氧粉末，中间层为粘胶剂，外层为聚乙烯，简称3PE。防腐层厚度规定如表1： 表1
钢管公称直径 DN（mm） | 环氧粉末涂层 | 胶粘刘层 | 防腐层最小厚度（mm） |
（µm） | （µm） | 普通级（G） | 加强级（S） |
DN≦100 | ≧80 | 170~250 | 1.8 | 2.5 |
100‹DN≦250 | 2.0 | 2.7 |
250‹DN≦500 | 2.2 | 2.9 |
500‹DN≦800 | 2.5 | 3.2 |
DN≧800 | 3.0 | 3.7 |
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二 防腐层涂敷工艺：
1．在防腐层涂敷前，先清除钢管表面的油脂和污垢等附着物，并对钢管预热后进行表面预处理，钢管预热温度为400C~600C。表面预处理质量应达到“涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级”G聩规定的Sa21/2级的要求，锚纹深度达到50µm~75µm。钢管表面的焊渣毛刺等应清理干净。 2.。表面预处理后，应将钢管表面附着的灰尘及磨料清扫干净，并附止涂敷前钢管表面受潮、生锈或三次污染。表面预处理过的钢管应在4h内进行涂敷；超过4h或钢管表面返锈时，应重新进行表面预处理。
3。预处理后的钢管旋转着通过中频感应加热圈将钢管加热至合适的涂敷温度，环氧粉末涂料均匀地涂敷到钢管的表面。
4。聚乙烯和粘胶剂的涂敷可采用纵向挤出工艺或侧向缠绕工艺。公称直径大于500 mm的钢管，宜采用侧向缠绕工艺。
5。纵向挤出工艺是已加热的钢管（2PE）或已加热并喷涂粉末涂料的钢管（3PE）通过一台涂胶挤出机的模头和一台聚乙烯挤出机的模头，从而在钢管外表面涂敷一层熔融的粘胶剂和一层熔融的聚乙烯。采用纵向挤出工艺模头离钢管较近，涂敷在钢管上的粘胶剂和聚乙烯温度较高，冷却后收缩较大，使粘胶剂、聚乙烯和钢管紧密地粘结在一起。采用纵向挤出工艺时，焊缝两侧不应出现空洞。
6。侧向缠绕工艺是钢管旋转着通过中频感应加热圈加热，有二台挤出机不断地挤出熔融的粘胶剂薄膜带和熔融的聚乙烯薄膜带，粘胶剂和聚乙烯薄膜带从侧向缠绕在旋转着前进的已加热的钢管（2PE）或钢管的环氧粉末涂料（3PE）外。采用侧向缠绕工艺时，应确保搭接部分的聚乙烯及焊缝两侧的聚乙烯完全辊压密实工防止压伤聚乙烯层表面。采用侧向缠绕工艺塑胶层的壁厚差小。
7。聚乙烯涂敷后，应用水冷却至钢管温度不高于600C，随着聚乙烯冷却后收缩，使粘胶剂、聚乙烯和钢管紧密地粘结在一起。
8．防腐层涂敷完成后，应除去管端部位的聚乙烯层。管端预留长度为100~150 mm，且聚乙烯层端面应形成小于或等于300的倒角。
三 基层钢管：
基层钢管是按GB/T9711-1997“石油天然气工业输送钢管交货技术条件”和API Spec 5L“输送管规范”进行生产的。钢管可以是无缝钢管、直缝埋弧焊钢管、螺旋缝埋弧焊钢管、直缝高频焊接钢管，并经焊缝热处理。钢管口径可以从DN 15-DN 1200，外径从¢21.3-¢1219，钢管壁厚从2.8-31.8 mm,试验压力可以从4.8MPa-20.7 MPa,钢管都经过严格的横向拉伸试验、纵向拉伸试验、焊接接头拉伸试验、焊接接头延性试验、压扁试验、弯曲试验、断裂韧性试验、金相栓验、静水压试验、无损检验。钢级可采用B（即L245）、X42（即L290）、X52（即L360）、X60（即L415）、X70（即L485）。钢级L485中485指总伸长应力为485 MPa。 四 接口焊接：
1．基管连接处采用焊接，焊接按GB50236“现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范”执行。壁厚相同的管子、管件组对，内壁应齐平，内壁错边量不应超过管壁厚度的10%，且不大于1 mm。
2．管道、管件组对时，坡口表面不得有裂纹、夹层等缺陷，坡口及其两侧10 mm内的油漆、锈斑、毛刺等应清理干净；
3．管道、管件组对点固焊的工艺措施及焊接材料应与正式焊接一致。点固焊的点焊长度宜为10~15 mm，高度为2~4 mm，且不应超过管壁厚度的2/3。点固焊的焊肉如发现裂纹等缺陷，应及时处理。
4．焊缝表面质量应符合GB50236“现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范”
五．焊缝处防腐
1．管体焊接接头的外覆层可以采用带胶水的热缩聚乙烯带，采用喷灯烘烤后热缩聚乙烯带收缩，形成聚乙烯包覆层紧紧地包裸在钢管的外表面。热收缩套表面应平整，无皱折、无气泡、无烧焦炭化等现象；热收缩套周向应有胶粘剂均匀溢出。每一个补口均应用电火花检漏仪进行漏点检查。检漏电压为15kV。若有针孔，应重新补口并检漏，直至合格。补口处的热收缩套的剥离强度应不小于50N/cm。
2．外覆防腐层也可采用聚脲喷涂在焊缝处的外表面。市场上聚脲多用于地坪和防水涂层， 我们把聚脲用于钢管内衬和外覆，钢与聚脲结合强度非常好，聚脲的耐腐蚀性又非常好。聚脲是近10年来继高固体份涂料（如无溶剂环氧）、水性涂料、光固化涂料、粉末涂料（如PE粉末）和三层结构涂层（如3PE、3PP）等材料和涂装技术之后，新研发出来的一种性能优、无溶剂、无污染、快速固化的新型防腐材料和新型涂装技术。
聚脲在高温下呈液态，分为A组分和R组分，A组分为端NCO基团的半预聚体，R组分由端氨基聚醚胺链基和助剂等组成，在A、R不粘胶组分通过双组分反应喷射成型专用设备喷涂到常温的钢管壁撞击混合，并发生化学反应，快速胶凝成涂层。因被喷涂的钢管不需加热，故可以在安装现场施工，可喷涂在管内壁、管外壁和焊缝部位。聚脲涂层有优质的防腐蚀、耐老化、抗腐损及很强的附着力和机械强度，使用寿命可达30年以上。
聚脲双组分，固体份含量100％，无溶剂、无污染，管道内壁涂聚脲涂层，其固化后对所承运介质无任何污染，符合健康、安全、环保要求。聚脲涂层具有优良的抗大气环境因素侵袭和抗紫外线照射能力，适用于管体外表面涂覆，涂层不失、不失效。聚脲可据要求配制不同颜涂层，且长期不退，可达到良好的装饰效果。
图1 外表面喷聚脲施工图
图2 聚脲喷涂设备
图3 外覆PE的衬塑复合钢管
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