3PE鋼管層適用于復(fù)雜地形、腐蝕嚴(yán)重的管線保護(hù)，在油田建設(shè)中，3PE管以其高度的耐化學(xué)腐蝕特性、機(jī)械保護(hù)特性、使用壽命長等優(yōu)點(diǎn)目前已在國內(nèi)油田輸油、輸水、輸氣工程的應(yīng)用中占據(jù)主導(dǎo)地位。為了滿足油田需要，同時擴(kuò)大我廠產(chǎn)品的預(yù)制范圍，在原有泡夾管生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上，設(shè)計制造了一條集3PE管、2PE管、保溫泡夾管兼容生產(chǎn)線，實(shí)現(xiàn)了φ219以下整體包覆式3PE管的生產(chǎn)。通過反復(fù)試驗(yàn)，已經(jīng)試生產(chǎn)3PE管近1km，經(jīng)檢測，產(chǎn)品質(zhì)量基本符合設(shè)計要求。現(xiàn)將3PE管的結(jié)構(gòu)、工藝流程介紹如下，以供參考。

1、聚乙烯3PE管結(jié)構(gòu)

埋地鋼質(zhì)管道三層PE層的結(jié)構(gòu)如圖1。

(1)底層：熔結(jié)環(huán)氧粉末, 厚度≥120μm;

(2)中間層：共聚物膠粘劑，厚度≥170μm；

(3)外層：聚乙烯, 厚度1.8～3.7μm；

3PE層通常采用液體環(huán)氧或熔結(jié)環(huán)氧粉末作底漆，我廠采用熔結(jié)環(huán)氧粉末作底漆。環(huán)氧粉末通過靜電直接涂敷在鋼管表面, 其作用是與共聚物膠粘劑形成化學(xué)粘接, 具有好的和抗陰極剝離的性能。中間層為共聚物膠粘劑, 起到與底層環(huán)氧粉末和外層聚乙烯防護(hù)層粘接的作用，它與環(huán)氧粉末底層有好的化學(xué)粘合力, 能夠抵抗土壤運(yùn)動、溫度變化引起的剪切力。外層為聚乙烯防護(hù)層，具有優(yōu)良的抗潮氣性能，可以保護(hù)環(huán)氧粉末底層及膠粘劑層。這樣組成的三層結(jié)構(gòu)具有耐化學(xué)腐蝕和良好的抗沖擊性能。

2、噴涂原理

在整體包覆式3PE管生產(chǎn)中，關(guān)鍵因素是增加了粉末噴涂系統(tǒng)。粉末噴涂系統(tǒng)是由粉末流化床、氣路控制系統(tǒng)、粉末泵、噴粉箱、粉末回收裝置等系統(tǒng)組成，采用靜電噴涂工藝，其工作原理是：環(huán)氧粉末在壓縮空氣的推動下與噴槍頭及輸粉管內(nèi)壁摩擦，使環(huán)氧粉末顆粒帶上正電荷，在氣流的作用下經(jīng)由噴槍噴向已經(jīng)加熱的鋼管表面，并被吸附在管壁上，經(jīng)加熱固化后形成致密的環(huán)氧粉末涂層。

3、主要技術(shù)特點(diǎn)

3.1 實(shí)現(xiàn)包覆式3PE管與2PE、泡夾管兼容生產(chǎn)

為使該生產(chǎn)線既能生產(chǎn)泡夾管，又能生產(chǎn)2PE、3PE管，在原有泡夾管生產(chǎn)線的基礎(chǔ)上又做了如下改進(jìn)：

3.1.1 在原有中頻加熱裝置處，添加環(huán)氧粉末噴涂系統(tǒng)

在中頻加熱裝置的側(cè)面，安置粉末流化床和氣路控制柜系統(tǒng)。在中頻加熱裝置前方，增加一噴粉箱，在噴粉箱前、后進(jìn)出管方位上，制作不同管徑擋板，以滿足不同管徑的3PE管生產(chǎn)。

3.1.2制作不同管徑的擠出機(jī)機(jī)頭，用來滿足不同直徑鋼管的3PE要求

我廠承攬的3PE管主要在φ219以下管徑，為此，經(jīng)過設(shè)計、計算制作了幾種不同管徑的擠出機(jī)機(jī)頭，可同時滿足2PE、3PE的生產(chǎn)，使得即滿足生產(chǎn)需要，同時不造成資源浪費(fèi)。

3.2 增加噴槍數(shù)量，噴涂均勻性

粉末流化床上有四個出粉口，所以在先期制作的噴粉箱上的上、下、左、右四個方位，各有一只噴槍。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)噴槍數(shù)量過少，導(dǎo)致鋼管表面噴涂環(huán)氧粉末不均勻。于是增大粉末流化床的出粉量，同時在粉末流化床出粉口處安裝三通，將四只噴槍改為八只噴槍，增大噴粉面積，粉末噴涂的均勻性。

3.3 節(jié)約生產(chǎn)成本，噴涂環(huán)境

在3PE管生產(chǎn)中，進(jìn)行環(huán)氧粉末噴涂時，會發(fā)生部分環(huán)氧粉末從噴粉箱中溢出，尤其是在剛開始噴涂時，鋼管溫度達(dá)不到可以熔結(jié)環(huán)氧粉末的溫度，環(huán)氧粉末會隨著鋼管的移動而大量的溢出。這不僅導(dǎo)致環(huán)氧粉末的浪費(fèi)，同時造成工作環(huán)境的污染。為解決此問題，特將噴粉箱所有縫隙封死，并在下方安裝粉末回收裝置，同時在中頻加熱圈和擠出機(jī)之間安裝一粉末回收罩，在生產(chǎn)時，可再次利用回收的環(huán)氧粉末，節(jié)約生產(chǎn)成本的同時也了工作環(huán)境。

4、結(jié)語

本條生產(chǎn)線已經(jīng)投入使用，結(jié)果表明，該條生產(chǎn)線生產(chǎn)的整體包覆式3PE管達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求，稍加改動后可生產(chǎn)2PE管、聚氨酯泡沫塑料保溫管，提高了該條生產(chǎn)線的利用率，同時為我廠擴(kuò)大并油田市場提供了有力的。