TPEP防腐鋼管全稱“內熔結環氧外3PE防腐鋼管”。是以鋼管為基材,管體內壁采用熱熔結環氧粉末防腐方式,將粉末經高溫加熱熔結后均勻地涂敷在鋼管管體表面,形成鋼塑合金層,外壁采用三層結構纏繞聚乙烯防腐。TPEP防腐鋼管是在外單層聚乙烯、內環氧復合鋼管基礎上的升級換代產品,為第四代新型防腐生產工藝。
內壁熱熔結環氧涂層厚度(>0.4mm):耐化學腐蝕、抗陰極剝離,光滑、環保。
第一層環氧粉末(≥120um):耐化學腐蝕、抗陰極剝離。
第二層膠粘劑(≥170um):對底層環氧與外層聚乙烯的粘結作用。
第三層聚乙烯(2.2~4.2mm):機械保護、防腐蝕。
1.產品在國內外發展、應用情況
國外 |
20世紀80年代初,率先應用歐洲 |
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國內 |
階段 |
考察學習 |
設備引進 |
廣泛應用 |
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時間 |
1994年 |
1995年 |
1996年 |
2000年 |
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單位/組織 |
中石油系統 |
遼河油建公司 |
寶雞亞東防腐公司 |
中國石油青海油田公司(西氣東輸—澀寧蘭管道工程) |
2.產品性能
TPEP復合涂層:聚乙烯和環氧都具有優良的耐腐性,聚乙烯屬于熱塑性物質,柔性好,耐磕碰;環氧樹脂屬于極性分子,有羥基基團,在一定溫度下,易與鋼管發生反應,附著力極強,因此兩種材料的組合屬于目前防腐行業最佳搭配。
(1)耐腐蝕性與抗滲性好
環氧涂層和聚乙烯層具有高抗滲性、高密封性,絕緣性能強(剝離強度N/cm:20℃±5℃:≥100,60℃±5℃:≥70);耐腐蝕性能比內EP、外PE涂塑復合鋼管提高3-5倍。
設計使用壽命不低于50年(國內油氣領域應用已有20多年歷史,國外使用已30多年)。
(2)內壁光滑、糙率小
內壁糙率0.0081-0.0091,平均0.0086(中國水利科學研究院檢測中心檢測結果),水頭損失小,且內壁不宜結垢。
(3)3PE防腐鋼管重量輕、韌性高
管材重量較輕且韌性高,施工安裝吊裝方便,適應各種復雜地形,對地基基礎要求低,抗基礎沉陷、抗地震能力強。
(4)綠色安全、環保
內壁熔結環氧粉末為綠色食品級,外壁使用聚乙烯纏繞,環保性好,通過了衛生健康安全檢測。
(5)粘結性強、抗沖擊性能好
內壁及外壁底層采用中頻加熱熔結環氧粉末,大大提高了涂層的附著力,外壁纏繞聚乙烯層大大增強了耐磕碰性能;韌性高,防應力裂變性強,抗沖擊性能好(沖擊強度≥8J/mm)。
3.應用領域
產品適用于水利、市政給水、石油天然氣輸送、煤礦及電廠等其他流體輸送。
4.執行標準
外防腐層執行標準: GB/T23257-2017《埋地鋼質管道聚乙烯防腐層》
內防腐層執行標準:CJ/T120-2016《給水涂塑復合鋼管》
▼內環氧涂層厚度(CJ/T120-2016)
公稱尺寸DN(mm) |
內涂層(環氧樹脂)厚度(mm) |
DN≤300 |
≥0.35 |
350≤DN≤800 |
≥0.4 |
DN≥900 |
≥0.45 |
衛生性能(輸送飲用水),符合GB/T17219的規定 |
▼外3PE防腐層厚度(GB/T23257-2017)
鋼管公稱直徑 DN(mm) |
環氧涂層 (μm) |
膠粘劑層 (μm) |
防腐層最小厚度(mm) |
|
普通級(G) |
加強級(S) |
|||
250<DN<500 |
≥120 |
≥170 |
2.2 |
2.9 |
500≤DN<800 |
≥150 |
2.5 |
3.2 |
|
800≤DN≤1200 |
3.0 |
3.7 |
||
DN>1200 |
3.3 |
4.2 |
||
只限于三層結構聚乙烯防腐層,不適用于二層結構聚乙烯防腐層。 |
▼外3PE防腐層性能指標(GB/T23257-2017)
項目 |
性能指標 |
試驗方法 |
剝離強度(N/cm) 20℃±5℃ 60℃±5℃ |
≥100(內聚破壞) ≥70(內聚破壞) |
GB/T23257 附錄K |
陰極剝離(60℃,48h) |
≤5mm |
GB/T23257 附錄D |
沖擊強度(J/mm) |
≥8 |
GB/T23257 附錄L |
抗彎曲(-30℃,2.5°) |
聚乙烯無開裂 |
GB/T23257附錄E |
耐熱水浸泡(80℃,48h) |
翹邊深度平均≤2mm 最大≤3mm |
GB/T23257附錄M |
環氧粉末固化度(%) |
≥95 |
GB/T23257附錄 |
5.防腐工藝流程
6.規格尺寸
TPEP復合鋼管規格尺寸表
公稱直徑DN(mm) |
鋼管外徑/mm |
常規壁厚(mm) |
單根長度(m) |
|
系列Ⅰ |
系列Ⅱ |
|||
400 |
406.4 |
426 |
6 |
12 |
500 |
508 |
529 |
7 |
12 |
600 |
610 |
630 |
8 |
12 |
700 |
711 |
720 |
8 |
12 |
800 |
813 |
820 |
8 |
12 |
900 |
914 |
920 |
10 |
12 |
1000 |
1016 |
1020 |
12 |
12 |
1200 |
1219 |
1220 |
12 |
12 |
1400 |
1622 |
1420 |
14 |
12 |
1600 |
1626 |
1620 |
14 |
12 |
1800 |
1829 |
1820 |
16 |
12 |
2000 |
2032 |
2020 |
18 |
12 |
具體壁厚須根據實際工況及運行條件進行設計。 |
7.連接方式
(1)對焊接口
TPEP復合鋼管施工安裝主要采用對焊方式,施工安裝成本相對柔性接口較高,但接口密封性及安全系數相對較高。對焊形成的是對接焊縫,從焊縫的強度、受力狀況等方面進行分析,對焊接口的要優于承插接口,所以在壓力等級較高的工況和使用狀況比較復雜的場合下,宜采用對焊的形式。
(2)內襯不銹鋼接口
為了解決小口徑管內壁焊縫補口問題,采用鋼管兩端內壁加焊C304不銹鋼,內壁不需再進行補口。一般只用于DN600mm及以下口徑(施工成本略高)。