三層聚乙烯防腐層方法是目前廣泛采用的鋼質(zhì)管道外防腐技術(shù)。但在螺旋焊縫鋼管涂敷過程中，由于受到焊縫余高的影響，防腐層可能會出現(xiàn)厚薄不均的現(xiàn)象，這將影響防腐管道的壽命。為此，探討了產(chǎn)生不合格三層聚乙烯防腐層的原因。通過改變膠粘劑、聚乙烯和加熱溫度等生產(chǎn)工藝參數(shù)，對鋼管焊縫余高進(jìn)行處理，可以提高鋼管外防腐工藝的一次性合格率。實際生產(chǎn)證實，該技術(shù)能減少原材料浪費(fèi)，降低防腐成本。 主題詞 長輸管道 螺旋焊接管 鋼管 聚乙烯 外壁 防腐 涂層保護(hù) 工藝參數(shù) 三層聚乙烯（３ＰＥ）防腐層是目前國內(nèi)外埋地管 道外防腐主要技術(shù)體系之一。它是由底層的ＦＢＥ、中間層的膠粘劑、外層的聚乙烯復(fù)合組成的一種管道外壁防腐結(jié)構(gòu)。２００１年四川石油管理局管道防腐公司建立了西南第一條三層聚乙烯鋼管外防腐生產(chǎn)作業(yè)線，生產(chǎn)能力和技術(shù)水平達(dá)到了國外同類作業(yè)線水平。但是在實際生產(chǎn)中，如何控制好螺旋鋼管的外防腐層厚度還存在著一些難題。當(dāng)管體防腐層厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時，焊縫處的防腐層厚度往往達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求，造成該處防腐層厚度偏薄，甚至出現(xiàn)裂口，不僅給操作工人增加了很多補(bǔ)口工作，也降低了鋼管外防腐一次合格率；當(dāng)焊縫處防腐層厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求時，管體的防腐層厚度就會超厚，造成了原材料的浪費(fèi)，增加了成本。
一、鋼管外防腐層厚度的影響因素 通過大量的實驗研究，筆者發(fā)現(xiàn)鋼管外防腐層的厚度主要受以下因素的影響。 １．熔體指數(shù)對防腐層厚度的影響 研究發(fā)現(xiàn)，原材料中膠粘劑和聚乙烯的熔體指數(shù)對防腐層的厚度有一定影響。 熔體指數(shù)又稱為熔體流動速率，即熱塑性塑料在一定的溫度和負(fù)荷下，熔體每１０ｍｉｎ通過標(biāo)準(zhǔn)口模的量（用ＭＦＲ表示，單位ｇ／１０ｍｉｎ）。膠粘劑和聚乙烯的熔體指數(shù)是通過熔體流動速率測定儀來測定的，并主要受到加熱溫度和壓力的影響。 在相同加熱溫度和壓力情況下，熔體指數(shù)偏低 時，膠粘劑和聚乙烯的流動性差，容易斷裂，造成防腐層厚度偏薄且厚度不均勻，從而縮短擠塑設(shè)備的使用壽命；熔體指數(shù)偏高時，聚乙烯和膠粘劑的流動性好，焊縫處防腐層容易因碾壓發(fā)生變形，結(jié)構(gòu)層數(shù)不夠，造成防腐層厚度偏低；熔體指數(shù)過高，焊縫處防腐層甚至?xí)霈F(xiàn)斷裂。 ２．螺旋焊縫鋼管的前期處理 鋼管的前期處理主要是對不合格的鋼管焊縫余高的處理，因為焊縫的高度和形狀對鋼管外防腐層的效果影響很大。在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)，鋼管的管體至螺旋焊縫頂部的高度普遍在２．３ｍｍ以上，最高的達(dá)到２．７ｍｍ，且整個焊縫呈尖角狀而不是平滑過渡的，ｈ為焊縫高度。 螺旋焊縫頂部形狀示意圖 這種螺旋縫鋼管如果不經(jīng)處理就直接進(jìn)行三層 聚乙烯外防腐，極易造成焊縫處厚度減薄，而達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)的要求。對于那些焊縫形狀像刀刃一樣的螺旋鋼管，壓輥碾壓時極易造成焊縫處防腐層出現(xiàn)裂口；或當(dāng)焊縫處防腐層厚度達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定后，管體又會超厚１．０～１．５ｍｍ，造成原材料的極大浪費(fèi)。 ３．生產(chǎn)工藝參數(shù)之間的匹配 （１）聚乙烯、膠粘劑的擠出量控制
下面以聚乙烯為例來說明聚乙烯擠出量對防腐層厚度的影響。通過聚乙烯纏繞時的幅寬、螺距和聚乙烯擠出量間的近似關(guān)系式可以得出他們與防腐層厚度的近似公式。 設(shè)聚乙烯單位時間內(nèi)的擠出量為 從上式可以看出防腐層厚度直接受到纏繞層數(shù)ｎ的影響。當(dāng)螺距小時，在寬幅一樣的情況下，纏繞層數(shù)增加，防腐層厚度必定增加。反之，螺距增大時，防腐層厚度就會降低。 （３）鋼管的前進(jìn) 鋼管的前進(jìn)速度對防腐層厚度的影響示意圖 設(shè)鋼管的前進(jìn)速度為ｖ１，傳動線的傳動速度為ｖ２，傳動角為α，ｍ為轉(zhuǎn)數(shù)。鋼管的前進(jìn)速度ｖ１＝ｖ２×ｔａｎα。當(dāng)傳動角度、傳動速度一定時，鋼管前進(jìn)速度不變，其螺距不變。當(dāng)傳動輪的軸線與鋼管的軸線平行（即傳動角為０）時，鋼管的前進(jìn)速度為０；傳動輪的傳動角度越大，鋼管的前進(jìn)速度越大。當(dāng)鋼管的螺距不變時，在擠出量一定的情況下，鋼管前進(jìn)速度越快，鋼管的防腐層厚度越薄。 （４）擠出聚乙烯、膠粘劑模頭溫度控制 聚乙烯、膠粘劑溫度對防腐層厚度影響主要是通過影響聚乙烯和膠粘劑的流動性，來對防腐層厚度造成影響。
聚乙烯和膠粘劑的加熱溫度直接影響著其流動性。模具加熱溫度越高，其流動性越好。當(dāng)然，模具的加熱溫度和天氣的變化也有著很大的關(guān)系：氣溫低時，模具的加熱溫度就應(yīng)該相應(yīng)增大；反之則應(yīng)該降低。 （５）模頭的高度 模頭高度直接影響著擠出的聚乙烯和膠粘劑到達(dá)鋼管表面的幅寬，模頭越高幅寬越小，反之越大。在螺距、鋼管前進(jìn)速度一定時，聚乙烯到達(dá)鋼管表面的幅寬越大就會使鋼管外防腐層的厚度增加。 （６）壓輥系統(tǒng) 壓輥系統(tǒng)由控壓拖輥等組成，其功能是將所纏繞的聚乙烯托住并壓實，保證兩根管接頭處的涂敷質(zhì)量。壓輥的硬度、壓力對螺旋鋼管焊縫處防腐層的厚度減薄有著必然聯(lián)系。螺旋焊縫鋼管壓輥的硬度要比用在無縫鋼管外防腐生產(chǎn)時的硅膠的硬度適當(dāng)軟一些。壓輥的壓力也應(yīng)該低一些。 二、解決方法 為了解決螺旋焊縫鋼管的外防腐層厚度問題， 通過大量的論證和生產(chǎn)過程中的實踐經(jīng)驗，得到了下面可行的有效措施。 １．聚乙烯熔體指數(shù)的控制 為了控制原材料的熔體指數(shù)，要求聚乙烯的熔體指數(shù)控制在０．２～０．２５，膠粘劑的熔體指數(shù)控制在０．５５～０．６１。
4月8日，中國鐵礦石價格指數(shù)（CIOPI）197.36點(diǎn)，環(huán)比下降0.56點(diǎn)，降幅為0.28%。其中：國產(chǎn)鐵礦石價格指數(shù)為190.40點(diǎn)，環(huán)比上升0.23點(diǎn)，升幅為0.12%；進(jìn)口鐵礦石價格指數(shù)為198.67點(diǎn)，環(huán)比上升0.70點(diǎn)，升幅為0.35%。
進(jìn)口鐵礦石價格（OPI）
4月8日，直接進(jìn)口鐵礦石62%品位干基粉礦到岸價格為53.66美元/噸（即0.8655元/噸度），環(huán)比每噸下降0.19美元，降幅為0.35%；當(dāng)月平均價格為53.85美元/噸。
4月8日，現(xiàn)貨貿(mào)易進(jìn)口鐵礦石62%品位干基粉礦人民幣含稅價格為440.63元/噸，環(huán)比每噸下降1.23元，降幅為0.28%，當(dāng)月平均價格為440.99元/噸。
4月8日，直接進(jìn)口鐵礦石58%品位干基粉礦到岸價格為48.53美元/噸（即0.8367美元/噸度），環(huán)比每噸下降0.21美元，降幅為0.43%；當(dāng)月平均價格為48.74美元/噸。
4月8日，現(xiàn)貨貿(mào)易進(jìn)口鐵礦石58%品位干基粉礦人民幣含稅價格為396.41元/噸，環(huán)比每噸下降3.88元，降幅為0.97%，當(dāng)月平均價格為399.93元/噸。
國產(chǎn)鐵礦石價格
4月8日，國產(chǎn)鐵礦石62%品位干基鐵精礦含稅價格為489.93元/噸，環(huán)比每噸上升0.58元，升幅為0.12%，比進(jìn)口鐵礦石高 49.30元/噸，升高幅度為11.19%；當(dāng)月平均價格為489.18元/噸，比進(jìn)口鐵礦石高48.19元/噸，升高幅度為10.93%。
4月8日，國產(chǎn)鐵礦石65%品位干基鐵精礦含稅價格為516.13元/噸，環(huán)比每噸上升0.67元，升幅為0.13%，當(dāng)月平均價格為515.26元/噸。