3LPE涂层管道
什么是 3LPE的涂层管道？
三层聚乙烯 (3LPE) 是一种多层涂料，通常涂在管道的外表面。它由三种功能成分组成：高性能熔融粘结环氧（FBE）底漆、共聚物粘合剂和坚韧耐用的聚乙烯外层。3LPE 系统可在高腐蚀性环境中提供出色的管道保护。它们具有优异的机械和粘合性能，以及出色的抗阴极电解性能。3LPE 涂层通常与钢表面熔融粘接，然后就地固化，以形成极其牢固耐用的粘接。这种粘结力可在管道的使用寿命内提供优异的抗内外腐蚀性能。此外，3LPE 涂层还具有出色的耐磨性，可保护管道在安装和运行过程中免受外部损坏。
3LPE的涂层管道的组成部分
3LPE 涂层的第 1 层： 这是一层防腐蚀层。这一层由熔融粘结环氧树脂组成，具有极佳的防腐蚀性能。熔融粘结环氧树脂能很好地附着在喷砂钢表面。
3LPE 涂层的第 2 层： 这是共聚物粘合层。共聚物粘合剂是一种与马来酸酐接枝的聚乙烯化合物。这种材料能很好地粘附在熔融粘结的环氧树脂和表层聚乙烯上。
第 3 层 3LPE 涂层： 这一层由聚乙烯制成，起到物理屏障的作用。由于共聚物粘合剂和聚乙烯之间的相似性，它们很容易相互粘合。
3LPE 涂层管道的性能
| No. | 项目 | 绩效指标 | |
|---|---|---|---|
| 1 | 拉伸强度 | 轴向，兆帕 | ≥20 |
| 圆周方向，兆帕 | ≥20 | ||
| 偏差，% | ≤15 | ||
| 2 | 断裂后伸长率，% | ≥600 | |
| 3 | 压痕硬度（毫米） | 23℃ | ≤0.2 |
| 50℃ or 70℃ | ≤0.3 | ||
| 4 | 耐环境应力开裂（F50），h | ≥1000 | |
3LPE 涂层管道的最小厚度
| 管道尺寸（指定外径） | 最小涂层厚度表（毫米） |
|---|---|
| ≤ 10 3 /4” (273.1 mm) | 2.5 |
| > 12 3 /4” (323.9 mm) to ≤ 18” (457 mm) | 2.8 |
| > 20″ (508.0 mm) to ≤ 30″ (762 mm) | 3 |
| > 32″ (813.0 mm) | 3.3 |
3LPE 涂层管道生产工艺
管道3LPE外防腐是利用一条3LPE生产线，将三种不同的防腐成分涂覆在钢管上，生产出3LPE防腐涂层。其中，钢管表面要用除锈等级Sa2.5以上的除锈剂进行预处理，环氧粉末底层涂敷到螺旋操作抛丸除锈后的钢管上；中间层胶粘剂和外层聚乙烯分别通过挤出缠绕或挤出涂敷的方式涂敷在涂有环氧粉末的连续运行钢管上。
- 管道表面处理
- 在 3LPE 涂层技术中，钢管的表面处理至关重要。钢管的表面处理质量直接影响防腐涂层的附着力和防腐性能。
- 在对钢管进行表面预处理之前，应检查钢管的外观是否有油污、焊渣、毛刺、损伤和其他缺陷。
- 检查钢管的椭圆度、焊缝形状和高度。钢管的椭圆度过大，会在一段时间内对防腐涂层的质量产生不利影响，并且容易在管端形成气泡。其次，会对钢管现场施工产生影响。如果钢管焊缝为三角形或矩形，在涂层成型过程中容易产生气泡、涂层变薄等缺陷，降低质量，增加材料消耗。
- 表面预处理清洁度测试
未经处理的钢铁表面的生锈程度可分为四个 “清洁度 ”类别： 清洁度 根据 “清洁度 ”值对未涂层钢表面和去除原涂层后清洁的钢表面进行分类。钢铁表面的锈蚀和除锈是通过书面描述和代表性实例的图片来分级的。锈蚀分为四种类型：
- 完全涂层的钢表面，表面有氧化皮，几乎没有锈迹；
- 部分氧化层被去除的腐蚀钢表面；
- 已被锈蚀剥离的钢表面，或可刮除但有轻微点蚀的钢表面；
- 氧化层已被锈蚀和点蚀完全剥离的钢表面很常见。
- AD&PE 申请
挤出机是用于粘合剂和聚乙烯涂料生产的主要设备。其基本原理是将颗粒状原料送入挤出机，然后通过旋转的螺杆轴送入加热筒，加热至熔融状态后从模头挤出。
涂覆程序应考虑到环氧粉末喷涂和粘合剂涂覆的时间间隔，并应保证环氧粉末在涂覆粘合剂后不处于固化状态，因为环氧粉末固化后将失去与粘合剂反应的能力。同样，聚乙烯涂层也应在粘合剂熔化阶段进行，以保证两者之间的适当融合。
- 涂层厚度和剥离测试
厚度测量：使用测厚仪确定管体和焊缝上防腐涂层的厚度。为保证涂层厚度不低于要求，每班的前五根管子都要进行检测，之后每五根管子甚至一根管子一根管子地检测。每次检测包括三个管头位置、一个中间位置和一个末端位置，以及三点、六点、九点和十二点。每隔两小时应校准一次测厚仪。
剥离强度测试：剥离强度测试是三层结构防腐层的关键性能标准，因为附着力直接影响涂层的防腐性能。每班至少在两种不同温度下进行一次抽样测试。测量时，涂层必须完全刮开，并确定涂层的有效宽度。20°C, 100N/cm 和 50°C, 70N/cm 是行业标准。
- 露点检测和外观检查
露点检测： 使用火花检漏仪对冷却涂层钢管进行 100% 检测。检漏电压为 25 千伏。如果发生泄漏，操作员应标记泄漏点，以便后续处理。要实现 100% 检测，探头的有效宽度应大于间距。在整个操作过程中，要随时注意检漏仪的灵敏度，避免出现不报警和误报现象。
目测涂层外观： 目测检查每个涂层。聚乙烯层表面应平滑，无气泡、麻点、皱纹、断裂或翘曲，颜色应均匀一致。尽量避免暗泡和扭曲边缘。
- 柔韧性和冲击测试
弯曲强度：无裂纹/剥落，无泄漏点。
