Подробное объяснение структуры и системы 3PE

Структура антикоррозийного покрытия 3PE состоит из базового слоя эпоксидного порошка, промежуточного слоя синтетического клея и наружного слоя полиэтилена (или полипропилена); его обычно называют 3PE (или 3PP). В то время как полиэтилен обеспечивает превосходную стабильность и сильный барьер против агрессивных сред, его отсутствие полярности приводит к плохой адгезии к высокополярным стальным поверхностям; следовательно, покрытие, состоящее исключительно из полиэтилена, имеет значительные ограничения относительно защитной способности. Используя «мостовой» эффект синтетического клея и эпоксидного порошка, система 3PE принципиально решает проблему адгезии между полиэтиленом и сталью, что дает ей отраслевое обозначение «идеального покрытия».

1. Эпоксидный порошок базовый слой: эпоксидный порошок использует такие материалы, как эпоксидная смола или фенольная эпоксидная смола в качестве пленкообразующего агента. Функциональные группы в пленкообразующих молекулах, таких как эпоксидная смола, эфир, гидроксильные и карбонильные группы, образуют как химические связи, так и сильные связи Ван-дер-Ваальса с металлическими связями стали. Следовательно, эпоксидные покрытия, сплавленные с поверхностью стали при высоких температурах, демонстрируют самую сильную адгезию среди всех органических покрытий. Толщина слоя эпоксидного порошка обычно задается в диапазоне 80-150 мкм.

2. Промежуточный слой клея: этот клей обычно получают путем прививки малеинового ангидрида на полиэтиленовые молекулярные цепи или сополимеризации его с этиленом, тем самым вводя ангидридные группы в полиэтиленовый материал. Группы ангидрида на адгезивных молекулах реагируют с эпоксидной и гидроксильными группами в молекулах эпоксидной смолы с образованием сильных химических поперечных связей. Одновременно основная цепь адгезивной молекулы, состоящая в основном из этилена, имеет структурное сходство с молекулярной цепью полиэтилена; эта совместимость позволяет экструзионному клейкому листу и полиэтиленовому слою сливаться в единый блок под давлением. Толщина адгезивного слоя обычно определяется как 170-250 мкм.

3. полиэтиленовый наружный слой: полиэтиленовый наружный слой-это материал для покрытий, который обладает высочайшей устойчивостью к механическим повреждениям и лучшей эксплуатационной стабильностью среди обычно используемых антикоррозийных покрытий трубопроводов. Из-за своей неполярной природы полиэтилен действует как барьер против полярных агрессивных сред, таких как вода, кислоты, щелочи и соли, предотвращая их проникновение в антикоррозийное покрытие и достижение стальной поверхности. Полиэтиленовый слой, как правило, должен иметь минимальную толщину 2,0 мм.

Значение целостности антикоррозийного покрытия 3PE заключается в том, что три слоя функционируют как единое целое: слой эпоксидной смолы (FBE), связанный сплавлением, и адгезивный слой в первую очередь обеспечивают адгезию покрытия к стали, в то время как полиэтиленовый слой служит основным барьером против коррозии. Если слой полиэтилена расслаивается-независимо от того, происходит ли разделение на границе раздела эпоксидного слоя или стальной поверхности-покрытие теряет свою защитную функцию. Особенно критический сценарий возникает, когда существует зазор между точкой расслоения и разрывом в покрытии; это предотвращает попадание токов катодной защиты на стальную поверхность под отделяющимся слоем, что приводит к коррозии, если окружающая почвенная среда является коррозионной. Исследования показывают, что коррозия под расслоенным слоем часто проявляется как точечная коррозия, характеризующаяся автокаталитическим эффектом и потенциальным выделением водорода; в трубопроводах под давлением это может даже привести к коррозионному растрескиванию под напряжением, что создает серьезную угрозу целостности трубопровода, особенно в линиях передачи газа высокого давления.