TPEP防腐钢管全称“内熔结环氧外3PE防腐钢管”。是以钢管为基材,管体内壁采用热熔结环氧粉末防腐方式,将粉末经高温加热熔结后均匀地涂敷在钢管管体表面,形成钢塑合金层,外壁采用三层结构缠绕聚乙烯防腐。TPEP防腐钢管是在外单层聚乙烯、内环氧复合钢管基础上的升级换代产品,为第四代新型防腐生产工艺。
内壁热熔结环氧涂层厚度(>0.4mm):耐化学腐蚀、抗阴极剥离,光滑、环保。
第一层环氧粉末(≥120um):耐化学腐蚀、抗阴极剥离。
第二层胶粘剂(≥170um):对底层环氧与外层聚乙烯的粘结作用。
第三层聚乙烯(2.2~4.2mm):机械保护、防腐蚀。
1.产品在国内外发展、应用情况
国外 |
20世纪80年代初,率先应用欧洲 |
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国内 |
阶段 |
考察学习 |
设备引进 |
广泛应用 |
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时间 |
1994年 |
1995年 |
1996年 |
2000年 |
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单位/组织 |
中石油系统 |
辽河油建公司 |
宝鸡亚东防腐公司 |
中国石油青海油田公司(西气东输—涩宁兰管道工程) |
2.产品性能
TPEP复合涂层:聚乙烯和环氧都具有优良的耐腐性,聚乙烯属于热塑性物质,柔性好,耐磕碰;环氧树脂属于极性分子,有羟基基团,在一定温度下,易与钢管发生反应,附着力极强,因此两种材料的组合属于目前防腐行业最佳搭配。
(1)耐腐蚀性与抗渗性好
环氧涂层和聚乙烯层具有高抗渗性、高密封性,绝缘性能强(剥离强度N/cm:20℃±5℃:≥100,60℃±5℃:≥70);耐腐蚀性能比内EP、外PE涂塑复合钢管提高3-5倍。
设计使用寿命不低于50年(国内油气领域应用已有20多年历史,国外使用已30多年)。
(2)内壁光滑、糙率小
内壁糙率0.0081-0.0091,平均0.0086(中国水利科学研究院检测中心检测结果),水头损失小,且内壁不宜结垢。
(3)3PE防腐钢管重量轻、韧性高
管材重量较轻且韧性高,施工安装吊装方便,适应各种复杂地形,对地基基础要求低,抗基础沉陷、抗地震能力强。
(4)绿色安全、环保
内壁熔结环氧粉末为绿色食品级,外壁使用聚乙烯缠绕,环保性好,通过了卫生健康安全检测。
(5)粘结性强、抗冲击性能好
内壁及外壁底层采用中频加热熔结环氧粉末,大大提高了涂层的附着力,外壁缠绕聚乙烯层大大增强了耐磕碰性能;韧性高,防应力裂变性强,抗冲击性能好(冲击强度≥8J/mm)。
3.应用领域
产品适用于水利、市政给水、石油天然气输送、煤矿及电厂等其他流体输送。
4.执行标准
外防腐层执行标准: GB/T23257-2017《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》
内防腐层执行标准:CJ/T120-2016《给水涂塑复合钢管》
▼内环氧涂层厚度(CJ/T120-2016)
公称尺寸DN(mm) |
内涂层(环氧树脂)厚度(mm) |
DN≤300 |
≥0.35 |
350≤DN≤800 |
≥0.4 |
DN≥900 |
≥0.45 |
卫生性能(输送饮用水),符合GB/T17219的规定 |
▼外3PE防腐层厚度(GB/T23257-2017)
钢管公称直径 DN(mm) |
环氧涂层 (μm) |
胶粘剂层 (μm) |
防腐层最小厚度(mm) |
|
普通级(G) |
加强级(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 |
||
只限于三层结构聚乙烯防腐层,不适用于二层结构聚乙烯防腐层。 |
▼外3PE防腐层性能指标(GB/T23257-2017)
项目 |
性能指标 |
试验方法 |
剥离强度(N/cm) 20℃±5℃ 60℃±5℃ |
≥100(内聚破坏) ≥70(内聚破坏) |
GB/T23257 附录K |
阴极剥离(60℃,48h) |
≤5mm |
GB/T23257 附录D |
冲击强度(J/mm) |
≥8 |
GB/T23257 附录L |
抗弯曲(-30℃,2.5°) |
聚乙烯无开裂 |
GB/T23257附录E |
耐热水浸泡(80℃,48h) |
翘边深度平均≤2mm 最大≤3mm |
GB/T23257附录M |
环氧粉末固化度(%) |
≥95 |
GB/T23257附录 |
5.防腐工艺流程
6.规格尺寸
TPEP复合钢管规格尺寸表
公称直径DN(mm) |
钢管外径/mm |
常规壁厚(mm) |
单根长度(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 |
具体壁厚须根据实际工况及运行条件进行设计。 |
7.连接方式
(1)对焊接口
TPEP复合钢管施工安装主要采用对焊方式,施工安装成本相对柔性接口较高,但接口密封性及安全系数相对较高。对焊形成的是对接焊缝,从焊缝的强度、受力状况等方面进行分析,对焊接口的要优于承插接口,所以在压力等级较高的工况和使用状况比较复杂的场合下,宜采用对焊的形式。
(2)内衬不锈钢接口
为了解决小口径管内壁焊缝补口问题,采用钢管两端内壁加焊C304不锈钢,内壁不需再进行补口。一般只用于DN600mm及以下口径(施工成本略高)。