本文根据今年在大口径管道三层PE防腐生产中出现的主要质量缺陷，从生产各道工序入手，全面的分析了大口径管道三层PE防腐生产中存在的形成翘边和粘接力不足的原因和影响因素。

三层PE翘边粘接力分析

1、3PE防腐层简介

3PE防腐层既有熔结环氧粉末涂层的强粘结性能、良好的耐阴极剥离性能，又有PE良好的机械性能和抗透湿性能。实现了防腐性能和机械性能的良好结合，是目前国内大型管道工程首选的涂层。

管道三层PE防腐结构：

第一层环氧粉末（FBE）≥um；

第二层胶粘剂（AD）≥um；

第三层为聚乙烯（PE）。

2、三层PE防腐层缺陷及原因分析

2.1翘边缺陷

翘边缺陷主要表现在以下方面：

（1）、防腐层与管体不粘。环氧粉末、胶粘剂与聚乙烯结合完整，但底层的环氧粉末与钢管表面不粘，形成翘边。

（2）、环氧粉末与管体表面粘接牢固，胶粘剂与环氧粉末不粘，形成的胶粘剂翘边。

（3）、生产时，三层PE中的粉末与胶粘剂缺失而引起的翘边。

（4）、堆放（过程）环境中引起的翘边。

2.2翘边缺陷分析

管端防腐层翘边其实质是管端的防腐层变形。凡材料变形均有应力作用，在三层PE防腐层生产过程中，可导致防腐层端部产生翘边的作用应力只有纵向冷却成型收缩残余应力，且只有在纵向冷却成型收缩残余应力大于材料间界面粘接强度时，才会发生防腐层翘边。

2.2.1钢管表面处理造成缺陷

钢管在抛丸除锈时未达到Sa2.5要求，或者在粉末喷涂时受到二次污染，钢管表面存在污物，粉末喷涂后，污物会在钢管与环氧粉末间形成隔离物膜，导致熔融环氧粉末与加热钢管界面间未形成有效粘接，容易形成整体的防腐层翘边。

2.2.2中频加热造成的翘边

（1）钢管加热过程中，采用红外线测温仪测量钢管温度，测温仪由于受到漫反射、测量距离等影响，所测温度与实际有一定的差距。

(2）冷却水倒灌。

三层PE防腐成型采用水冷却进行冷却，在钢管传输过程中，传动线定位钢管管底标高一致，或出管端标高高于进管端，冷却水就会从管前端向管后部倒流，并在管接头处积聚，由于水的冷却作用，造成管端温度过低，粉末难于胶化，引起粉末未胶化。

（3）管接头设计缺陷造成的缺陷。

2.2.3生产过程造成的翘边

（1）管端缠纸造成翘边。

（2）粉末胶化引起翘边。

（3）粉末固化引起翘边。

（4）欠粉区域出现造成翘边。

（5）中间粘结剂欠搭接造成翘边

2.2.4露天堆放形成缺陷

该质量缺陷产生的内因是材料成型时形成的残余应力作用。外因则是环境条件的作用

2.3三PE防腐层粘接力不足的缺陷

防腐层的粘接力不足主要表现在以下几个方面

（1）、防腐管的粘接力通过剥离强度进行检验，剥离强度达不到标准要求。

（2）、生产工艺造成的防腐层整体与钢管脱离。

（3）、其他缺陷（如翘边，防腐管划伤等）引起的防腐层与钢管脱离。

2.4粘接力不足缺陷分析

2.4.1钢管表面污物造成缺陷

钢管表面处理时未达到标准中要求的Sa2.5级，或者在作业线上钢管被工房内的粉尘、作业线辊道上的污物进行了二次污染，使得钢管表面与环氧粉末间形成隔离物膜。污物形成隔离膜的存在致使环氧粉末在高温加工过程中形成的活性基团的离子键无法与钢管表面结合，致使后面整个防腐层与钢管表面脱离。生产中粉末漏涂也会产生此缺陷。

2.4.2原材料性能不达标引起的缺陷

三层PE防腐层中胶粘剂一方面在一定温度下可参与环氧粉末层中的固化反应，与底层环氧粉末间形成化学键结合成为一体，其强度远远大于一般的物理性粘结。另一方面它与外层聚乙烯在外加压力下熔合，分子间相互渗透、相互缠绕，冷却时结晶硬化，两层完全结合成为一体。而当原材料的性能不符合要求时，就无法完全彻底的发生上述反应，致使层间的粘接不牢。

2.4.3施工工艺引起的缺陷

施工中钢管加热温度低于环氧粉末熔融所要求的温度条件,导致静电附着于钢管表面的部分或全部环氧粉末未熔融,难以在钢管的基体表面进行熔态浸润和化学键合,导致环氧粉末与钢管界面间未形成有效粘接。在喷粉过厚、粉末颗粒度不均或过大时,即使钢管加热温度达到要求,但因成型到冷却时间间隔设置较短,传导热来不及使粉末完全有效熔融,也会导致粘接力不足。胶粘剂的厚度不够以及在胶粘剂缠绕时压辊压力过小，聚乙烯缠绕后压辊压力过小时，也会造成此种缺陷。

2.4.4其它缺陷引起粘接力不足

钢管在存放过程中，管端出现翘边时，雨水会沿着翘边处进入缝隙中，会对钢管表面进行腐蚀，腐蚀会向防腐层内渗透，造成防腐层与管材脱离现象。防腐管在装卸或运输过程中，防腐层被划伤，露出钢管表面，雨水会沿着划伤处渗入，也会对钢管表面进行腐蚀，进而造成防腐层与管端脱离。

3结束语

从本文分析来看三PE防腐管的翘边与粘接力不足缺陷引起的原因是多方面的，要避免这两种缺陷的发生，需要从作业线的调整，选购合格的防腐原材料，各道工序严格的工艺控制，以减少三层PE防腐管的翘边和粘接力不足的缺陷。