包覆式3PE防腐管生产工艺

3PE钢管层适用于复杂地形、腐蚀严重的管线保护，在油田建设中，3PE管以其高度的耐化学腐蚀特性、机械保护特性、使用寿命长等优点目前已在国内油田输油、输水、输气工程的应用中占据主导地位。为了满足油田需要，同时扩大我厂产品的预制范围，在原有泡夹管生产线的基础上，设计制造了一条集3PE管、2PE管、保温泡夹管兼容生产线，实现了φ219以下整体包覆式3PE管的生产。通过反复试验，已经试生产3PE管近1km，经检测，产品质量基本符合设计要求。现将3PE管的结构、工艺流程介绍如下，以供参考。

1、聚乙烯3PE管结构

埋地钢质管道三层PE层的结构如图1。

(1)底层：熔结环氧粉末, 厚度≥120μm;

(2)中间层：共聚物胶粘剂，厚度≥170μm；

(3)外层：聚乙烯, 厚度1.8～3.7μm；

3PE层通常采用液体环氧或熔结环氧粉末作底漆，我厂采用熔结环氧粉末作底漆。环氧粉末通过静电直接涂敷在钢管表面, 其作用是与共聚物胶粘剂形成化学粘接, 具有好的和抗阴极剥离的性能。中间层为共聚物胶粘剂, 起到与底层环氧粉末和外层聚乙烯防护层粘接的作用，它与环氧粉末底层有好的化学粘合力, 能够抵抗土壤运动、温度变化引起的剪切力。外层为聚乙烯防护层，具有优良的抗潮气性能，可以保护环氧粉末底层及胶粘剂层。这样组成的三层结构具有耐化学腐蚀和良好的抗冲击性能。

2、喷涂原理

在整体包覆式3PE管生产中，关键因素是增加了粉末喷涂系统。粉末喷涂系统是由粉末流化床、气路控制系统、粉末泵、喷粉箱、粉末回收装置等系统组成，采用静电喷涂工艺，其工作原理是：环氧粉末在压缩空气的推动下与喷枪头及输粉管内壁摩擦，使环氧粉末颗粒带上正电荷，在气流的作用下经由喷枪喷向已经加热的钢管表面，并被吸附在管壁上，经加热固化后形成致密的环氧粉末涂层。

3、主要技术特点

3.1 实现包覆式3PE管与2PE、泡夹管兼容生产

为使该生产线既能生产泡夹管，又能生产2PE、3PE管，在原有泡夹管生产线的基础上又做了如下改进：

3.1.1 在原有中频加热装置处，添加环氧粉末喷涂系统

在中频加热装置的侧面，安置粉末流化床和气路控制柜系统。在中频加热装置前方，增加一喷粉箱，在喷粉箱前、后进出管方位上，制作不同管径挡板，以满足不同管径的3PE管生产。

3.1.2制作不同管径的挤出机机头，用来满足不同直径钢管的3PE要求

我厂承揽的3PE管主要在φ219以下管径，为此，经过设计、计算制作了几种不同管径的挤出机机头，可同时满足2PE、3PE的生产，使得即满足生产需要，同时不造成资源浪费。

3.2 增加喷枪数量，喷涂均匀性

粉末流化床上有四个出粉口，所以在先期制作的喷粉箱上的上、下、左、右四个方位，各有一只喷枪。实验过程中发现喷枪数量过少，导致钢管表面喷涂环氧粉末不均匀。于是增大粉末流化床的出粉量，同时在粉末流化床出粉口处安装三通，将四只喷枪改为八只喷枪，增大喷粉面积，粉末喷涂的均匀性。

3.3 节约生产成本，喷涂环境

在3PE管生产中，进行环氧粉末喷涂时，会发生部分环氧粉末从喷粉箱中溢出，尤其是在刚开始喷涂时，钢管温度达不到可以熔结环氧粉末的温度，环氧粉末会随着钢管的移动而大量的溢出。这不仅导致环氧粉末的浪费，同时造成工作环境的污染。为解决此问题，特将喷粉箱所有缝隙封死，并在下方安装粉末回收装置，同时在中频加热圈和挤出机之间安装一粉末回收罩，在生产时，可再次利用回收的环氧粉末，节约生产成本的同时也了工作环境。

4、结语

本条生产线已经投入使用，结果表明，该条生产线生产的整体包覆式3PE管达到技术标准要求，稍加改动后可生产2PE管、聚氨酯泡沫塑料保温管，提高了该条生产线的利用率，同时为我厂扩大并油田市场提供了有力的。