在油氣輸送方式中，管道輸送，特別是長輸管道輸送占據了重要位置。然(ran)而受到土壤(rang)電阻率、含水量、雜散電流(liu)等因素的影響，長輸管線常會出現腐蝕現象(xiang)，可能造成管線泄漏等後果。

13PE鋼管結構及功能

層對金屬的保護作用包括隔離作用、緩蝕作用和電化(hua)學作用等。要求塗層表(biao)麵完整無針孔(kong)，均(jun)勻致密(mi)地塗覆在經除鏽(xiu)的管道外表(biao)麵上，達到管道外的目的。

3PE層的底層通常為環(huan)氧粉末塗層，中間層為膠粘劑層，外層為聚(ju)乙烯層。3PE層兼有熔結環(huan)氧(FBE)優異的性能，良好的粘結性與抗陰剝離性能以及聚(ju)乙烯優良的機械性能、絕緣性能等。同時層厚膜(mo)化(hua)是提高層效果的重要途徑。增(zeng)加層厚度可以減少(shao)甚至針孔(kong)缺陷，提果。

層厚度對效果具有重要作用，並且，對於埋地原油長輸管道而言，如果外層出現厚度不(bu)均(jun)的情況，土壤(rang)中的水或(huo)其(qi)他腐蝕性液體介質穿(chuan)透管道外層滲透到覆蓋(gai)層與金屬界麵的時間不(bu)同，這樣(yang)在管道外表(biao)麵局部就會失去(qu)隔離作用，進而對此處管體金屬外表(biao)麵產生侵蝕，在時間和其(qi)他因素的作用下，發生管壁(bi)腐蝕穿(chuan)孔(kong)，從而造成管線泄漏等事故。與此同時，從管道的陰保護角(jiao)度來說，層質量好，則管道的陰保護所消耗的電能少(shao)，每個陰保護站的保護距離長，可以減少(shao)陰保護站的數量，節省管線的總投資。

2層生產過程中影響厚度均(jun)勻性的因素

2.1鋼管本身形狀的原因

2.1.1鋼管焊縫方麵

由於鋼管的焊接工藝原因，生產過程中形成突(tu)出於管體母材的隆起部分，這條隆起的焊道高度對3PE層的厚度產生比較大的影響，焊縫餘(yu)高處理不(bu)當，會嚴重影響層的效果。因為3PE外層所用聚(ju)乙烯是熱塑性材料(liao)，在3PE管生產過程中，聚(ju)乙烯在纏繞(rao)段(duan)的工作溫度高達200℃左右，本身聚(ju)乙烯表(biao)麵硬度不(bu)高，高溫熔融狀態下其(qi)硬度低。鋼管焊縫由於突(tu)出管體外，在鋼管管體與壓輥的接觸(chu)擠(ji)壓下，焊縫處的層承受的壓力較大，也比較集中，總體上焊縫處層厚度比管體處小，GB/T23257-2009裏地鋼質管道聚(ju)乙烯層》規定：焊縫部位層厚度不(bu)小於規定值的70%。如果焊縫餘(yu)過標準要求，造成熔融狀態的聚(ju)乙烯在焊縫處纏繞(rao)時承受的壓力大幅增(zeng)加，焊縫處的聚(ju)乙烯層厚度減少(shao)多，造成層厚度低於標準成為廢(fei)管，也可能造成層開裂(lie)，影響生產的正(zheng)常進行。另一方麵，還存在焊縫過渡(du)不(bu)夠(gou)圓(yuan)滑，如出現“魚脊’、“馬鞍”等局部缺陷，同樣(yang)對處於熔融狀態的聚(ju)乙烯纏繞(rao)過程中的局部壓力相對增(zeng)加，層局部厚度變薄，造成層厚度不(bu)均(jun)勻。

2.1.2鋼管管體方麵

鋼管管體方麵影響層厚度均(jun)勻性的原因主要是鋼管的直度偏差和圓(yuan)度偏差。一般情況下，鋼管都存著直度偏差和圓(yuan)度偏差，是鋼管成型、焊接過程中出現的不(bu)可避免的偏差。鋼管生產時，鋼管在線上以鋼管軸(zhou)線為軸(zhou)心，由作業線上的輥輪帶(dai)動螺旋向前傳動。由於鋼管直度偏差的存在，導致鋼管在傳動線上存在的跳動現象(xiang)，擠(ji)出機模(mo)口到鋼管表(biao)麵的距離時遠(yuan)時近，聚(ju)乙烯片材隨鋼管跳動時緊時鬆，壓輥對層的壓力也時大時小，接觸(chu)時緊時鬆，這些都會對層厚度的均(jun)勻性產生不(bu)利影響。鋼管圓(yuan)度偏差對層厚度不(bu)均(jun)的影響，與鋼管直度偏差對層厚度不(bu)均(jun)的影響相似(si)。

2.2工藝、作業線精(jing)度的影響

對於國內主要的鋼管3PE生產線，長輸油氣管線的3PE外層生產大都采用側向纏繞(rao)工藝，鋼管生產時先後對鋼管外表(biao)麵進行環(huan)氧粉末噴塗、膠粘劑層和聚(ju)乙烯層纏繞(rao)，並將搭(da)接部分的聚(ju)乙烯和焊縫兩(liang)側的聚(ju)乙烯輥壓密(mi)實。膠粘劑層和聚(ju)乙烯層的搭(da)接由纏繞(rao)工藝要求決定，以膠粘劑層和聚(ju)乙烯層在鋼管外表(biao)麵形成完整的塗層，發揮隔離、緩蝕等作用。纏繞(rao)時每次(ci)搭(da)接部分膠粘劑和聚(ju)乙烯的使(shi)用量是其(qi)餘(yu)部分的2倍，客(ke)觀上形成搭(da)接部分厚度高於其(qi)他部分，造成層厚度不(bu)均(jun)勻。

另外，總體來說，3PE生產線自動化(hua)程度較低，設備化(hua)程度不(bu)高，鋼管運行的平(ping)穩(wen)性欠缺，影響層厚度的均(jun)勻性；另外，螺距、搭(da)接量等參(can)數受到作業線精(jing)度的影響，在追、脫管及調線過程中，都會產生程度的誤差，影響層厚度的均(jun)勻性。

2.3壓輥因素的影響

壓輥是搭(da)接部分聚(ju)乙烯及焊縫兩(liang)側的聚(ju)乙烯輥壓密(mi)實的重要裝(zhuang)置。壓輥處於聚(ju)乙烯片材與管體較初(chu)接觸(chu)位置，這時片材溫度在200℃左右，處於熔融狀態，受力條件差，壓輥硬度和氣壓的波動都會對聚(ju)乙烯片材產生影響，從而影響層厚度的均(jun)勻性。

2.4水冷(ling)卻效果的影響

鋼管塗覆後進入水冷(ling)卻工藝，表(biao)麵溫度仍高達200℃左右，如果不(bu)能降(jiang)低聚(ju)乙烯溫度，提高層硬度，在輸送輥輪的擠(ji)壓摩(mo)擦下，很容(rong)易(yi)出現厚度不(bu)均(jun)情況，嚴重時聚(ju)乙烯片材與輥輪粘連，損壞層。另外，鋼管進入水冷(ling)段(duan)後，在冷(ling)卻水的作用下，層表(biao)麵先被(bei)冷(ling)卻，表(biao)麵硬度也提高。

3控製措施

針對上述情況分析，為3PE層厚度的均(jun)勻一致，應(ying)該(gai)相應(ying)采取以下控製措施。

(1)提高鋼管外形尺寸精(jing)度，使(shi)焊縫圓(yuan)滑並降(jiang)低焊縫高度。由前述內容(rong)可以看出，鋼管的外形尺寸對層厚度的均(jun)勻性有很大影響，因為鋼管圓(yuan)度和直線度偏差會造成鋼管的跳動，影響鋼管的傳動平(ping)穩(wen)性，繼(ji)而影響到塗覆工位和水淋段(duan)層與壓輥和傳動輥輪的接觸(chu)強度，在波動壓力作用下，出現層厚度不(bu)均(jun)的情況。同時，加強焊縫餘(yu)高控製，焊縫的平(ping)滑過渡(du)，修磨(mo)焊縫以減低餘(yu)高。具體措施是在焊管成型方麵，提高成型輥定位精(jing)度，保持各成型輥運轉靈(ling)活，各個輥麵水平(ping)度一致；焊接方麵是加大焊縫坡口角(jiao)度；鋼板遞送方麵是在導板前增(zeng)加1套立輥。這些措施可提高成型及遞送穩(wen)定性，使(shi)焊縫加圓(yuan)滑，並降(jiang)低焊縫高度，減小焊管外形尺寸偏差。另外為進一步減低焊縫餘(yu)高，加裝(zhuang)了全(quan)焊縫修磨(mo)設備，起到了良好的效果。

(2)提高傳動線的程度，也就是提高傳動線運行平(ping)穩(wen)性，減少(shao)鋼管波動造成層厚度不(bu)均(jun)的情況；另外，提高自動化(hua)水平(ping)，螺距、搭(da)接等技(ji)術參(can)數的一致性。根據有關螺距調整及搭(da)接等方麵的技(ji)術資料(liao)，結合管徑和傳動線的技(ji)術狀況等確(que)定相應(ying)的螺距，並在傳動線上安裝(zhuang)刻(ke)度尺和角(jiao)度尺，每種管徑的螺距和搭(da)接量符合要求。

(3)在輥壓密(mi)實的基礎上盡量選(xuan)擇(ze)硬度較低的壓輥，保持壓輥氣壓持續穩(wen)定。為保持壓輥氣壓的穩(wen)定性，為壓輥增(zeng)加了1個小儲氣罐，進一步減少(shao)其(qi)他用氣設備對壓輥氣壓的幹(gan)擾(rao)。

(4)加強水冷(ling)卻效果。為使(shi)進入水淋段(duan)的層硬化(hua)，降(jiang)低輥輪擠(ji)壓摩(mo)擦造成的層厚度不(bu)均(jun)程度，特別是對於大口徑厚壁(bi)鋼管，熱量散失比較慢，除對管外表(biao)麵冷(ling)卻用水外，加裝(zhuang)了管內部冷(ling)卻裝(zhuang)置，能輔(fu)助外表(biao)麵冷(ling)卻水降(jiang)低層溫度，提高層硬化(hua)速度，減少(shao)層厚度不(bu)均(jun)情況。

通過采取以上提高層厚度均(jun)勻性的方法，整體質量進一步提高。但(dan)目前這些措施隻(zhi)是在鋼管和廠采取的，如果進一步減小層厚度不(bu)均(jun)勻性，還需(xu)要鋼管設備和生產線製造廠家提供(gong)的生產設備，從而提高設備運行穩(wen)定性。