腐蚀是材料失效的主要原因，而金属腐蚀又是一个重大的经济问题。据相关统计，金属腐蚀造成的损失每年约占我国国民经济总量的5%，其中管道腐蚀所占比例较大。随着我国经济持续快速发展，能源需求不断增加，管道建设也在不断增加。在各种城市规划中，要修建的供气、供水、供热管道不计其数，这使得管道防腐的保护越来越重要，直接关系到管道的防腐性能和运行寿命。因此，加强管道防腐涂层的研究对整个管道的腐蚀控制具有重要意义。

管道腐蚀产生的原因

腐蚀是指金属材料表面和环境介质发生化学和电化学作用，引起材料的退化与破坏。油管常见的腐蚀主要是原油中溶解的CO2、H2S、C1﹣、少量溶解氧和细菌等腐蚀性物质引起的，这些物质直接和金属作用，引起化学腐蚀。化学腐蚀的危害性不大，而造成钢管表面出现凸穴，以至穿孔的主要原因来自电化学腐蚀。金属发生电化学反应时，电极电位较低的部位容易失去电子，成为阳极；电极电位较高的部位得到电子，成为阴极。在O2和H20存在的情况下，Fe(OH)2生成水合氧化铁，即产生腐蚀。

防腐涂层的作用

防腐层的防腐蚀原理主要是防止环境中的 H2O、Cl-、SO2等腐蚀性介质渗透到金属表面，使得腐蚀介质与金属表面隔离，从而防止金属的腐蚀。管道防腐涂层的主要作用如下：1）屏蔽作用。2）缓蚀性能。3）牺牲阳极保护作用。4）性能提升作用。

管道防腐蚀涂层性能要求

为了达到提升涂层的防腐性能，使涂层的防腐效果 大化，结合管道防腐的实际情况，对防腐蚀涂层性能的要求如下：1）对腐蚀介质的良好稳定性。2）良好的抗渗性能，保证低吸水率。3）具有良好的机械强度。4）具有优良的电绝缘性。

三层PE和双层FBE技术介绍

三层聚乙烯(三层PE)

20世纪80年代德国曼内斯曼公司发明了被称为“完美涂层”的三层聚乙烯。其制作工艺是首先在钢管表面喷涂一层环氧底漆，再将钢管按一定的旋转速度送入涂敷区，第一台挤出机按一定厚度和密度挤出胶粘剂薄膜并缠绕在钢管表面，在胶粘剂还处在熔化状态时，第二台挤出机挤出聚乙烯薄膜并缠绕在胶粘剂外而形成涂层。

三层PE防腐层的结构是：底层为FBE，约50～127µm，中间层为共聚物胶，约200µm，外层为聚乙烯，约3 mm。这一结构将FBE的高粘结性、抗氧性、耐化学腐蚀及耐阴极剥离性能和高密度聚乙烯的抗潮气、电绝缘及抗机械损伤的性能结合成一个完美的有机整体，具有与管道表面粘结力强、电绝缘性能好、耐冲击、寿命长等突出优点，而且阴极保护电流密度小，只有1～3µA／m2。

三层PE使用寿命预计达40年以上，但价格较昂贵，目前在欧洲应用较多，而美国应用较少。我国自1995年引进以来，主要钢管厂都建立了三层PE防腐生产线。陕京输气管道、库鄯管道共计约有2 000 km使用了三层PE，西气东输管道工程也使用了该防腐层。

双层环氧(双层FBE)

双层环氧由美国OBRIEN公司发明，它将单层FBE的防腐性能与表层塑性FBE的抗机械损伤性能结合在一起，表现出粘结性能强、使用温度高、耐土壤应力、耐冲击能力和抗阴极剥离性能好的特点。

双层FBE由两种不同性能的环氧粉末在喷涂过程中一次喷涂成膜完成，底层环氧防腐层与单层FBE相同，用以提供防蚀功能，外层FBE为增塑性环氧粉末层，主要用于抗机械损伤。两层厚度一般为525～l 000µm，可适用于各种口径的管子，并适用于补口、弯头、异型构件的防腐需要。可根据不同使用环境、不同需要，选择不同的双层FBE结构类型。它的耐冲击性能和阴极保护电流密度与三层PE相当，是一 能用于阴极保护系统并完全兼容而无屏蔽的防腐系统，具有失效安全性，所以更加优越。双层FBE的价格因其结构与厚度不同而不同，但一般比三层PE便宜，随着工艺技术的发展成熟其成本还在降低。