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熔結環氧粉末涂層:管道防腐保護基礎 版權信息
- ISBN：9787030636577
- 條形碼：9787030636577 ; 978-7-03-063657-7
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
熔結環氧粉末涂層:管道防腐保護基礎 內容簡介
美國J.AlanKehr的《熔結環氧粉末（FBE）涂層：管道防腐保護基礎》是管道防腐涂層領域的經典著作，可用于油氣管道、輸水管道、消防管道、鋼管樁及環氧涂層鋼筋等應用領域，其內容涵蓋了熔結環氧粉末涂層理論基礎及源于生產一線的應用實踐經驗，是管道防腐涂層領域很好實用的專業書籍。在熔結環氧粉末及應用領域方面，主要包括熔結環氧粉末結構及性能、單層及多層熔結環氧粉末涂層、三層FBE-聚烯烴涂層、熔結環氧粉末內涂層、管道修復涂層、管道補口涂層等；在管道涂覆工藝方面，重點介紹了熔結環氧粉末的涂覆工藝控制、質量檢測與評估等內容。在管道鋪設方面，重點介紹了管道的裝卸、運輸與安裝等內容；在運行領域，詳細介紹了管道涂層與陰極保護的匹配性等內容。
熔結環氧粉末涂層:管道防腐保護基礎 目錄
目錄
譯序
前言
致謝
第1章 熔結環氧防腐涂層導論 1
1.1 本章簡介 1
1.2 熔結環氧粉末(FBE)管道防腐涂層 1
1.3 管道與管道防腐涂層簡史 2
1.4 管道防腐涂層系統 3
1.5 本書其余各章概覽 5
1.5.1 第2章 FBE、聚烯烴、底漆和液體修補體系的化學知識 5
1.5.2 第3章 單層、雙層及多層FBE管道外涂層 6
1.5.3 第4章 三層結構FBE：聚烯烴涂層 6
1.5.4 第5章 FBE管道內涂層 7
1.5.5 第6章 定制涂層和管道修復涂層 7
1.5.6 第7章 補口涂層與內涂層 8
1.5.7 第8章 FBE涂敷工藝 8
1.5.8 第9章 FBE管道涂層涂敷過程中的質量保證：廠內檢查、測試和誤差 9
1.5.9 第10章 管道裝卸與安裝 9
1.5.10 第11章 FBE涂層與陰極保護的協同應用 9
1.5.11 第12章 技術規范與標準 10
1.5.12 第13章 涂層失效、原因分析及預防 10
1.6 參考文獻 11
第2章 FBE、聚烯烴、底漆和液體修補體系的化學知識 13
2.1 本章簡介 13
2.2 FBE化學 13
2.2.1 環氧樹脂 15
2.2.2 固化劑 16
2.2.3 催化劑 18
2.2.4 顏料與填料 20
2.2.5 添加劑 21
2.2.6 環氧粉末的生產 21
2.3 聚烯烴 22
2.3.1 聚乙烯 22
2.3.2 聚丙烯 26
2.4 三層結構聚烯烴管道涂層 28
2.5 酚醛底漆 29
2.6 液體修補體系(多組分液體) 29
2.6.1 液體環氧體系 29
2.6.2 液體聚氨酯體系 30
2.7 本章小結 31
2.8 參考文獻 31
第3章 單層、雙層及多層FBE管道外涂層 34
3.1 本章簡介 34
3.2 管道外涂層 36
3.2.1 單層FBE管道涂層 37
3.2.2 小結：單層FBE管道涂層 51
3.2.3 雙層FBE 51
3.2.4 小結：雙層FBE涂層 58
3.3 FBE涂敷 58
3.4 補口涂層 60
3.5 管件FBE定制涂層 61
3.6 本章小結 62
3.7 參考文獻 62
第4章 三層結構FBE：聚烯烴涂層 66
4.1 本章簡介 66
4.2 涂層系統 66
4.2.1 FBE層 68
4.2.2 膠黏劑層 71
4.2.3 聚烯烴外層 73
4.2.4 特殊的多層管道涂層體系 76
4.3 系統性能 79
4.3.1 機械保護 80
4.3.2 服役性能 82
4.3.3 服役壽命 84
4.4 涂敷 86
4.4.1 清潔 86
4.4.2 表面處理 86
4.4.3 加熱 87
4.4.4 FBE涂敷 89
4.4.5 聚烯烴涂敷 92
4.4.6 冷卻 95
4.4.7 檢查 95
4.4.8 修補 97
4.5 補口 98
4.6 本章小結 100
4.7 參考文獻 100
第5章 FBE管道內涂層 105
5.1 本章簡介 105
5.2 為什么要使用內涂層 105
5.2.1 腐蝕控制 105
5.2.2 水力效率 106
5.2.3 計算示例 108
5.2.4 小結：水力效率 110
5.3 什么情況下管道需要使用內涂層？對內涂層的要求是什么？ 111
5.3.1 鉆桿、套管和油井管 111
5.3.2 集輸管道 112
5.3.3 輸水和注水管道 112
5.3.4 漿體輸送管道 113
5.4 內涂層的選擇 114
5.4.1 鉆桿和油井管 114
5.4.2 可供選擇的內涂層體系都有哪些？ 118
5.5 為什么選擇FBE？ 119
5.5.1 小結：內涂層選擇 120
5.6 測試方法 120
5.6.1 FBE測試 120
5.6.2 小結：測試 123
5.7 FBE內涂層涂敷 123
5.7.1 小結：FBE內涂層涂敷 126
5.8 裝卸 129
5.9 內補口：腐蝕控制的解決方法 130
5.9.1 機械接頭 130
5.9.2 焊接內接頭連接 131
5.9.3 現場內補口涂敷：液態環氧或FBE 132
5.9.4 小結：內補口 132
5.10 本章小結 133
5.11 參考文獻 133
第6章 定制涂層和管道修復涂層 136
6.1 本章簡介 136
6.2 材料選擇的影響因素 136
6.2.1 粉末涂敷性能的影響因素 136
6.2.2 性能要求 138
6.3 粉末涂敷工藝 138
6.3.1 清潔 139
6.3.2 遮蔽 145
6.3.3 加熱 146
6.3.4 熔結環氧粉末涂層涂敷 150
6.3.5 供粉 155
6.3.6 固化 157
6.3.7 冷卻、檢查和修補 159
6.4 多層FBE涂層體系 160
6.5 多層聚烯烴涂層體系 160
6.6 液體涂層體系 161
6.6.1 雙組分液體涂料(多組分液體涂料)的涂敷 161
6.7 管道修復涂層體系 163
6.7.1 涂層失效時的選擇 164
6.7.2 對修復涂層的要求 164
6.7.3 涂層材料 166
6.7.4 材料選擇：液體環氧/液體聚氨酯涂料 166
6.7.5 修復(重涂)方法 167
6.7.6 小結：涂層修復 174
6.8 本章小結 175
6.9 參考文獻 175
第7章 補口涂層與內涂層 178
7.1 本章簡介 178
7.2 補口涂層的選擇 178
7.2.1 FBE補口涂層 179
7.2.2 用于FBE管道的非FBE補口涂層 188
7.3 三層結構聚烯烴管道涂層體系的補口防腐 191
7.3.1 用于三層管道的雙組分液體補口涂層 192
7.3.2 多層補口涂層系統(適用于工廠預制的PP涂層管道) 194
7.4 保溫管道補口體系 201
7.4.1 復合保溫補口體系 201
7.4.2 注射成型聚氨酯(IMPU)補口 202
7.4.3 聚丙烯保溫體系 202
7.4.4 保溫補口體系的選擇 203
7.5 內補口：腐蝕控制解決方案 203
7.5.1 機械接頭 203
7.5.2 焊接內接頭 205
7.5.3 現場內補口涂敷：FBE或液體環氧涂料 206
7.6 本章小結 207
7.7 參考文獻 208
第8章 FBE涂敷工藝 211
8.1 本章簡介 211
8.2 概述 211
8.3 來管檢查 213
8.4 拋丸清潔(表面處理) 214
8.4.1 拋丸室和密封 214
8.4.2 拋丸器和電機 214
8.4.3 磨料的清潔與回收 217
8.4.4 集塵器 219
8.4.5 拋丸磨料 220
8.4.6 拋丸清潔效率 222
8.4.7 小結：拋丸清潔(表面處理) 227
8.5 污染物、化學清潔和表面處理 228
8.5.1 有機污染物 228
8.5.2 無機污染物 231
8.5.3 小結：污染物、化學清潔和表面處理 240
8.6 鋼管加熱 240
8.6.1 加熱 241
8.6.2 溫度測量 245
8.6.3 鋼管溫度波動 249
8.6.4 小結：鋼管加熱 251
8.7 粉末涂敷 252
8.7.1 儲存 252
8.7.2 供粉 253
8.7.3 涂敷 257
8.7.4 影響涂層性能的涂敷因素 259
8.7.5 固化 273
8.7.6 小結：粉末涂敷與固化 274
8.8 冷卻、檢測和修補 275
8.8.1 冷卻(水冷) 275
8.8.2 檢查：作業線及涂敷后涂層檢測 275
8.8.3 修補 279
8.8.4 小結：冷卻、檢測和修補 280
8.9 本章小結 281
8.10 參考文獻 281
第9章 FBE管道涂層涂敷過程中的質量保證：廠內檢查、測試和誤差 285
9.1 本章簡介 285
9.2 廠內檢查 285
9.2.1 進廠鋼管 285
9.2.2 干燥 290
9.2.3 表面處理 290
9.2.4 加熱 295
9.2.5 FBE涂敷、固化和水冷 296
9.2.6 檢查 299
9.2.7 小結：廠內檢查 305
9.3 質量控制的實驗室檢測 305
9.3.1 粉末測試 305
9.3.2 非破壞性檢測 315
9.3.3 涂敷鋼管的破壞性檢測 320
9.3.4 小結：質量控制的實驗室檢測 343
9.4 挖掘質量保證數據用以優化工藝 343
9.4.1 概要：挖掘質量保證數據以優化工藝 346
9.5 本章小結 348
9.6 參考文獻 348
第10章 管道裝卸與安裝 353
10.1 本章簡介 353
10.2 防腐廠的裝卸 353
10.2.1 測試 353
10.2.2 叉車 354
10.2.3 吊裝 355
10.3 運輸 357
10.3.1 墊塊和支撐條 357
10.3.2 隔條 358
10.3.3 捆扎帶 361
10.3.4 海洋運輸 361
10.3.5 靜載荷應力 364
10.3.6 鐵路運輸 364
10.3.7 卡車運輸 364
10.4 儲存 366
10.4.1 堆放 366
10.4.2 堆放高度 366
10.4.3 紫外線照射：粉化 367
10.5 安裝 368
10.5.1 漏點檢測 368
10.5.2 修補 372
10.5.3 彎曲 374
10.5.4 焊接 378
10.5.5 現場切割 379
10.5.6 施工作業帶 379
10.5.7 補口 380
10.5.8 溝下安裝 380
10.5.9 定向鉆穿越 381
10.5.10 駁船安裝 384
10.6 本章小結 385
10.7 參考文獻 385
第11章 FBE涂層與陰極保護的協同應用 387
11.1 本章簡介 387
11.2 陰極保護歷史 387
11.3 陰極保護原理 387
11.3.1 腐蝕 387
11.3.2 電化學腐蝕 388
11.4 陰極保護方法 389
11.4.1 犧牲陽極的陰極保護 389
11.4.2 強制電流的陰極保護 390
11.5 實施陰極保護對管道防腐涂層的要求 391
11.5.1 有效的電絕緣體：但不屏蔽 391
11.5.2 有效的濕氣阻隔 393
11.5.3 能夠耐受裝卸和回填過程中的損傷并能長時
譯序
前言
致謝
第1章 熔結環氧防腐涂層導論 1
1.1 本章簡介 1
1.2 熔結環氧粉末(FBE)管道防腐涂層 1
1.3 管道與管道防腐涂層簡史 2
1.4 管道防腐涂層系統 3
1.5 本書其余各章概覽 5
1.5.1 第2章 FBE、聚烯烴、底漆和液體修補體系的化學知識 5
1.5.2 第3章 單層、雙層及多層FBE管道外涂層 6
1.5.3 第4章 三層結構FBE：聚烯烴涂層 6
1.5.4 第5章 FBE管道內涂層 7
1.5.5 第6章 定制涂層和管道修復涂層 7
1.5.6 第7章 補口涂層與內涂層 8
1.5.7 第8章 FBE涂敷工藝 8
1.5.8 第9章 FBE管道涂層涂敷過程中的質量保證：廠內檢查、測試和誤差 9
1.5.9 第10章 管道裝卸與安裝 9
1.5.10 第11章 FBE涂層與陰極保護的協同應用 9
1.5.11 第12章 技術規范與標準 10
1.5.12 第13章 涂層失效、原因分析及預防 10
1.6 參考文獻 11
第2章 FBE、聚烯烴、底漆和液體修補體系的化學知識 13
2.1 本章簡介 13
2.2 FBE化學 13
2.2.1 環氧樹脂 15
2.2.2 固化劑 16
2.2.3 催化劑 18
2.2.4 顏料與填料 20
2.2.5 添加劑 21
2.2.6 環氧粉末的生產 21
2.3 聚烯烴 22
2.3.1 聚乙烯 22
2.3.2 聚丙烯 26
2.4 三層結構聚烯烴管道涂層 28
2.5 酚醛底漆 29
2.6 液體修補體系(多組分液體) 29
2.6.1 液體環氧體系 29
2.6.2 液體聚氨酯體系 30
2.7 本章小結 31
2.8 參考文獻 31
第3章 單層、雙層及多層FBE管道外涂層 34
3.1 本章簡介 34
3.2 管道外涂層 36
3.2.1 單層FBE管道涂層 37
3.2.2 小結：單層FBE管道涂層 51
3.2.3 雙層FBE 51
3.2.4 小結：雙層FBE涂層 58
3.3 FBE涂敷 58
3.4 補口涂層 60
3.5 管件FBE定制涂層 61
3.6 本章小結 62
3.7 參考文獻 62
第4章 三層結構FBE：聚烯烴涂層 66
4.1 本章簡介 66
4.2 涂層系統 66
4.2.1 FBE層 68
4.2.2 膠黏劑層 71
4.2.3 聚烯烴外層 73
4.2.4 特殊的多層管道涂層體系 76
4.3 系統性能 79
4.3.1 機械保護 80
4.3.2 服役性能 82
4.3.3 服役壽命 84
4.4 涂敷 86
4.4.1 清潔 86
4.4.2 表面處理 86
4.4.3 加熱 87
4.4.4 FBE涂敷 89
4.4.5 聚烯烴涂敷 92
4.4.6 冷卻 95
4.4.7 檢查 95
4.4.8 修補 97
4.5 補口 98
4.6 本章小結 100
4.7 參考文獻 100
第5章 FBE管道內涂層 105
5.1 本章簡介 105
5.2 為什么要使用內涂層 105
5.2.1 腐蝕控制 105
5.2.2 水力效率 106
5.2.3 計算示例 108
5.2.4 小結：水力效率 110
5.3 什么情況下管道需要使用內涂層？對內涂層的要求是什么？ 111
5.3.1 鉆桿、套管和油井管 111
5.3.2 集輸管道 112
5.3.3 輸水和注水管道 112
5.3.4 漿體輸送管道 113
5.4 內涂層的選擇 114
5.4.1 鉆桿和油井管 114
5.4.2 可供選擇的內涂層體系都有哪些？ 118
5.5 為什么選擇FBE？ 119
5.5.1 小結：內涂層選擇 120
5.6 測試方法 120
5.6.1 FBE測試 120
5.6.2 小結：測試 123
5.7 FBE內涂層涂敷 123
5.7.1 小結：FBE內涂層涂敷 126
5.8 裝卸 129
5.9 內補口：腐蝕控制的解決方法 130
5.9.1 機械接頭 130
5.9.2 焊接內接頭連接 131
5.9.3 現場內補口涂敷：液態環氧或FBE 132
5.9.4 小結：內補口 132
5.10 本章小結 133
5.11 參考文獻 133
第6章 定制涂層和管道修復涂層 136
6.1 本章簡介 136
6.2 材料選擇的影響因素 136
6.2.1 粉末涂敷性能的影響因素 136
6.2.2 性能要求 138
6.3 粉末涂敷工藝 138
6.3.1 清潔 139
6.3.2 遮蔽 145
6.3.3 加熱 146
6.3.4 熔結環氧粉末涂層涂敷 150
6.3.5 供粉 155
6.3.6 固化 157
6.3.7 冷卻、檢查和修補 159
6.4 多層FBE涂層體系 160
6.5 多層聚烯烴涂層體系 160
6.6 液體涂層體系 161
6.6.1 雙組分液體涂料(多組分液體涂料)的涂敷 161
6.7 管道修復涂層體系 163
6.7.1 涂層失效時的選擇 164
6.7.2 對修復涂層的要求 164
6.7.3 涂層材料 166
6.7.4 材料選擇：液體環氧/液體聚氨酯涂料 166
6.7.5 修復(重涂)方法 167
6.7.6 小結：涂層修復 174
6.8 本章小結 175
6.9 參考文獻 175
第7章 補口涂層與內涂層 178
7.1 本章簡介 178
7.2 補口涂層的選擇 178
7.2.1 FBE補口涂層 179
7.2.2 用于FBE管道的非FBE補口涂層 188
7.3 三層結構聚烯烴管道涂層體系的補口防腐 191
7.3.1 用于三層管道的雙組分液體補口涂層 192
7.3.2 多層補口涂層系統(適用于工廠預制的PP涂層管道) 194
7.4 保溫管道補口體系 201
7.4.1 復合保溫補口體系 201
7.4.2 注射成型聚氨酯(IMPU)補口 202
7.4.3 聚丙烯保溫體系 202
7.4.4 保溫補口體系的選擇 203
7.5 內補口：腐蝕控制解決方案 203
7.5.1 機械接頭 203
7.5.2 焊接內接頭 205
7.5.3 現場內補口涂敷：FBE或液體環氧涂料 206
7.6 本章小結 207
7.7 參考文獻 208
第8章 FBE涂敷工藝 211
8.1 本章簡介 211
8.2 概述 211
8.3 來管檢查 213
8.4 拋丸清潔(表面處理) 214
8.4.1 拋丸室和密封 214
8.4.2 拋丸器和電機 214
8.4.3 磨料的清潔與回收 217
8.4.4 集塵器 219
8.4.5 拋丸磨料 220
8.4.6 拋丸清潔效率 222
8.4.7 小結：拋丸清潔(表面處理) 227
8.5 污染物、化學清潔和表面處理 228
8.5.1 有機污染物 228
8.5.2 無機污染物 231
8.5.3 小結：污染物、化學清潔和表面處理 240
8.6 鋼管加熱 240
8.6.1 加熱 241
8.6.2 溫度測量 245
8.6.3 鋼管溫度波動 249
8.6.4 小結：鋼管加熱 251
8.7 粉末涂敷 252
8.7.1 儲存 252
8.7.2 供粉 253
8.7.3 涂敷 257
8.7.4 影響涂層性能的涂敷因素 259
8.7.5 固化 273
8.7.6 小結：粉末涂敷與固化 274
8.8 冷卻、檢測和修補 275
8.8.1 冷卻(水冷) 275
8.8.2 檢查：作業線及涂敷后涂層檢測 275
8.8.3 修補 279
8.8.4 小結：冷卻、檢測和修補 280
8.9 本章小結 281
8.10 參考文獻 281
第9章 FBE管道涂層涂敷過程中的質量保證：廠內檢查、測試和誤差 285
9.1 本章簡介 285
9.2 廠內檢查 285
9.2.1 進廠鋼管 285
9.2.2 干燥 290
9.2.3 表面處理 290
9.2.4 加熱 295
9.2.5 FBE涂敷、固化和水冷 296
9.2.6 檢查 299
9.2.7 小結：廠內檢查 305
9.3 質量控制的實驗室檢測 305
9.3.1 粉末測試 305
9.3.2 非破壞性檢測 315
9.3.3 涂敷鋼管的破壞性檢測 320
9.3.4 小結：質量控制的實驗室檢測 343
9.4 挖掘質量保證數據用以優化工藝 343
9.4.1 概要：挖掘質量保證數據以優化工藝 346
9.5 本章小結 348
9.6 參考文獻 348
第10章 管道裝卸與安裝 353
10.1 本章簡介 353
10.2 防腐廠的裝卸 353
10.2.1 測試 353
10.2.2 叉車 354
10.2.3 吊裝 355
10.3 運輸 357
10.3.1 墊塊和支撐條 357
10.3.2 隔條 358
10.3.3 捆扎帶 361
10.3.4 海洋運輸 361
10.3.5 靜載荷應力 364
10.3.6 鐵路運輸 364
10.3.7 卡車運輸 364
10.4 儲存 366
10.4.1 堆放 366
10.4.2 堆放高度 366
10.4.3 紫外線照射：粉化 367
10.5 安裝 368
10.5.1 漏點檢測 368
10.5.2 修補 372
10.5.3 彎曲 374
10.5.4 焊接 378
10.5.5 現場切割 379
10.5.6 施工作業帶 379
10.5.7 補口 380
10.5.8 溝下安裝 380
10.5.9 定向鉆穿越 381
10.5.10 駁船安裝 384
10.6 本章小結 385
10.7 參考文獻 385
第11章 FBE涂層與陰極保護的協同應用 387
11.1 本章簡介 387
11.2 陰極保護歷史 387
11.3 陰極保護原理 387
11.3.1 腐蝕 387
11.3.2 電化學腐蝕 388
11.4 陰極保護方法 389
11.4.1 犧牲陽極的陰極保護 389
11.4.2 強制電流的陰極保護 390
11.5 實施陰極保護對管道防腐涂層的要求 391
11.5.1 有效的電絕緣體：但不屏蔽 391
11.5.2 有效的濕氣阻隔 393
11.5.3 能夠耐受裝卸和回填過程中的損傷并能長時
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熔結環氧粉末涂層:管道防腐保護基礎 節選
第1章 熔結環氧防腐涂層導論 1.1 本章簡介 熔結環氧粉末(FBE)管道防腐涂層 管道與管道防腐涂層簡史 管道防腐涂層系統 本書其余各章概覽 1.2 熔結環氧粉末(FBE)管道防腐涂層 早在二十世紀五十年代，人們已經針對許多實際需求(如電氣絕緣)，開始使用熔結環氧粉末涂層[1]。1959年，R. Strobel提出用具有電氣絕緣特性的樹脂作為管道涂層來進行防腐保護的理念[2-4]。1960年2月，在美國的新墨西哥州阿爾伯克基建造了**座涂敷熔結環氧粉末涂層的管道防腐預制廠，隨后，在得克薩斯州鋪設了**條采用熔結環氧粉末外防腐涂層的管道[5]，如圖1.1所示。慢慢地，這個防腐涂層理念逐漸為大家所接受。為了滿足管道防腐涂層特定的性能要求，許多供應商開始調整自己的熔結環氧粉末涂層配方[6， 7]。與此同時，隨著項目實施和經驗積累，相關的熔結環氧粉末涂敷設備與涂敷工藝不斷得到改進與完善。這些實踐活動*終促成熔結環氧粉末防腐涂層變化的分水嶺，使粉末涂層不僅在性能上超越了其他防腐涂層，而且極具價格競爭優勢[8]。在八十年代以及九十年代初期，熔結環氧粉末作為管道防腐涂層的用量快速增長。在北美洲，熔結環氧粉末已成為新建管道使用*多的防腐涂層[9， 10]。 自從管道工業引入FBE涂層以來，它不僅被用于管道外防腐，還被用于管道環焊縫區域的補口防腐以及直管段以外的其他管道部件的定制涂層[11]。管道修復過程往往使用多組分液體(MCL)涂層。有些FBE涂層被用作三層聚烯烴外防腐涂層系統的底層，有些FBE涂層被用作管道內防腐涂層[12]。 防腐涂層在管道工業中的成功應用，需要與陰極保護和腐蝕防護系統中其他設計單元協同發揮作用。技術規范編制人員必須了解這個特點，才能夠在各種可用材料中做出明智的選擇。一旦做出選擇，就必須編制相應的技術規范并嚴格執行。為此，應充分了解涂敷工藝，精心實施，并采用有效的質量控制體系。對于熔結環氧粉末材料，經過四十年實踐，已經形成了由供應商、防腐涂層涂敷企業、咨詢工程師、第三方檢驗服務部門構成的系統網絡，已經完全能夠滿足這些準則要求。 圖1.1 1960年2月，在美國得克薩斯州鋪設的**條熔結環氧粉末(FBE)外防腐涂層管道(照片由R. F. Strobel提供) 本書涉及所有這些相關領域，并特別關注了陰極保護與FBE涂層的結合應用。本書還探討了裝卸和安裝的正確程序。此外，還闡述了采用FBE涂層埋地管道的現場施工經驗和相關的企業內部質量測試。 1.3 管道與管道防腐涂層簡史 古代的溝渠，也就是管道的前身，出現在大約6000年前的波斯，呈隧道狀，即坎兒井這樣的暗渠。3500年前，印度河流域的城市，給排水采用陶土或者石頭砌成的管子。美索不達米亞(底格里斯河與幼發拉底河之間的兩河流域)的城市里，依然在用那個年代陶土制作的管道。古埃及則使用敲打成型的銅管。 史前歐洲，人們用空心的樹干作為導管的基本材料。十九世紀中葉，使用鑄鐵輸水干線管道成為歐洲的標準做法。在北美，大約1754年開始用鉆孔原木輸水[13]。1853年，加拿大開創性地鋪設了一條25km長的鑄鐵輸氣管道。世界上**條金屬輸油管道是在1862年鋪設的，其將加拿大安大略省的彼得羅利亞油田與薩尼亞市連接起來[14]。二十世紀二十年代后期，隨著管道施工技術的改進，建設長距離輸送管道才變得切實可行。從1926年至1932年，美國建造了十條重要的輸氣干線管道[15]。 1860年，利物浦的鑄鐵管用煤焦油復合涂料進行了防腐[13]。自那以后，人們研發了許多防腐涂層系統來保護管道。 地下構筑物的有效防腐需要結合可靠的防腐涂層和陰極保護？偡栏杀景ǚ栏繉映杀竞完帢O保護系統成本。防腐涂層的選擇在很大程度上會影響陰極保護的成本[16]。 1.4 管道防腐涂層系統 陰極保護系統的成本與管道涂敷防腐涂層的電阻率有關。電阻率取決于防腐涂層的電氣特性，以及防腐涂層損壞裸露鋼材的表面積。對于所有防腐涂層，隨著時間的推移，保護管道所需要的電流量也會增加。如果防腐涂層初始所需要的保護電流量*低，且使用過程中具有*大的穩定性(即在使用期間需要的保護電流量變化*小)，那么，就能*大限度地降低陰極保護系統的安裝與運行成本[17]。 使用環境(土壤電阻率、溫度等)不同，保護電流的需要量也會大不相同。保護電流的需要量也會受不同防腐涂層系統的影響。圖1.2所示是加拿大一家大型輸氣公司實測的各種管道防腐涂層體系相對的保護電流需要量。由圖可見，需要的保護電流量(μA/m2)自高到低，依次為瀝青瑪蹄脂(AM)、瀝青瓷漆(AE)、煤焦油瓷漆(CTE)、聚乙烯膠黏帶(PE)和熔結環氧粉末(FBE)。盡管此圖沒有管道三層聚烯烴外防腐涂層的相關信息，但是，正常情況下，三層聚烯烴外防腐涂層需要的保護電流量是比較低的。由于陰極保護需要的設備數量非常少，所以三層聚烯烴外防腐涂層管道陰極保護系統的安裝、維護和運行成本與熔結環氧粉末防腐涂層管道大致相同[18]。 圖1.2 不同管道防腐涂層系統需要的陰極保護電流量[19， 20] 防腐涂層的選擇決策需要考慮許多因素，成本只是其中之一[21， 22]。由圖1.3可見，在管道項目成本中，安裝占67%，管理占3%，材料占30%。這個“材料”成本中，鋼管占85%，涂層占10%，其他占5%。這個“涂層”系統的成本包括原材料、涂敷施工、涂層修補以及環焊縫的補口[23]。在已經完成鋪設安裝的管道成本中，管道涂層僅占4%，其他成本包括管道施工作業帶(勘察、清障、破壞恢復)、工程/檢測、稅務/運輸、除防腐涂層以外的材料、勞動力、其他(法律、法規)。防腐涂層對管道壽命至關重要，管道使用壽命越長，相對成本就越低。在管道成本中，防腐涂層原材料成本僅是其中相當小的一部分。防腐涂層系統的性能分析還應當包括防腐涂層系統的經濟競爭性，這樣才能在決策過程中，做出更好的評價。 圖1.3 管道項目成本分析(圖片由Bredero Shaw集團公司M. Wilmott提供) 防腐涂層選擇需要考慮許多因素，圖1.4所示是防腐涂層選擇時必須考慮的若干重要事項。歷史和現場經驗已經表明，FBE涂層具有這些**的重要特性。 由圖1.4可見，選擇管道防腐涂層時，管道施工安裝需要考慮涂層的抵抗外部破壞的能力、管道鋪設地形、回填、土壤狀況、補口涂層的選擇，涂敷作業需要考慮流程與質量評估，管道運行壽命需要考慮涂層的阻抗穩定性、非陰保屏蔽、管道運行溫度、土壤狀況(耐化學和土壤應力作用)、應力腐蝕開裂和生命周期成本等問題。 圖1.4 管道防腐涂層的選擇(照片由B. Brobst提供) 選擇某種特定的防腐涂層有許多理由，其中，防腐涂層與陰極保護系統的兼容性是非常重要的。防腐涂層需要有很高的電阻，并且應當有能力在管道壽命期間維持這樣的高電阻。假如防腐涂層失效，防腐涂層決不可屏蔽陰極保護電流，不可阻礙保護電流到達管道鋼材表面。有許多因素可以確保電阻的穩定性，由此可以使陰極保護電流需求量降到*低。在這些影響因素中，包括主管道涂層的涂敷質量，與之兼容的環焊縫補口涂層的有效性。決不能容許防腐涂層形成導致鋼材應力腐蝕開裂(SCC)的環境。 本書其余章節將從多個方面討論FBE涂層在管道防腐中的應用。 1.5 本書其余各章概覽 1.5.1 第2章 FBE、聚烯烴、底漆和液體修補體系的化學知識 簡要回顧環氧類涂料、聚烯烴、酚醛樹脂和聚氨酯涂料的化學知識 這些材料作為管道防腐涂層的發展歷史 對管道防腐涂層性能的影響 用作管道防腐涂層的所有FBE涂料產品各不相同[24， 25]。這些涂料*終的性能特征取決于為獲得某些特性而計算出的各組分的配比以及所發生的化學反應。配方研發過程中需要采取某些折中措施，才能達到特定的目標。管道業主或者他們的代表有必要了解這些產品的差異，并要了解它們對性能的影響。這就意味著他們應當徹底了解測試方案和測試結果所代表的意義。他們必須有能力在涂料選擇過程中熟練地應用這些知識來滿足特定的管道涂層要求。對于聚烯烴體系、底漆和多組分液體(MCL)體系，同樣也要做出類似的取舍。 雖然不要求所有人都深刻理解這些材料的化學背景，但是，大體了解這些相關的化學知識，可為涂料應用決策提供更好的基礎。 1.5.2 第3章 單層、雙層及多層FBE管道外涂層 單層FBE外涂層性能 雙層FBE外涂層性能 FBE涂敷 FBE補口涂層 用于管件的FBE定制涂層 作為一項技術，FBE管道涂層一直在蓬勃發展。其優異的耐化學性、方便使用以及具有競爭力的價格優勢，使得FBE作為防腐涂層的應用非常成功，全球市場份額也在逐步擴大。在各種工業或環境應用的過程中FBE涂層始終良好地滿足了用戶的各種要求。FBE作為管道防腐涂層滿足了中東高腐蝕性環境、北極極寒凍土區域以及沼澤、深海多種工況下的應用，適用于在全世界范圍內使用。 為了持續滿足管道行業的新需求，新技術的出現使得新型FBE涂層系統和具有用戶定制性能的多層FBE涂層體系得到了發展。通過腐蝕控制系統來延長管道服役壽命的愿望已經開啟，并將持續推動FBE技術的進一步發展。 1.5.3 第4章 三層結構FBE：聚烯烴涂層 三層結構聚烯烴防腐涂層系統由熔結環氧粉末(FBE)底層、聚烯烴膠黏劑中間層和聚烯烴面層組成(通常為聚乙烯或聚丙烯) 特殊的多層管道涂層體系：用于高溫工況的涂層體系，由特殊設計的高玻璃化溫度(Tg)FBE涂層和改性聚丙烯涂層構成；用于定向鉆穿越的增厚涂層；用于保溫管道的四層或更多層體系；用于防止混凝土配重層滑移的表面粗糙化聚烯烴防滑涂層；取代混凝土配重涂層使用的高填充聚丙烯涂層
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