3PE防腐钢管的补强材料

本文采用电化学方法分别研究了3PE防腐钢管层（外层聚乙烯（PE）、中间层(AD)和底层环氧粉末(FBE)）及其补口、补强材料在水溶液和土壤介质中保护电位与阴极剥离的关系，得到了3PE防腐钢管层及其补口、补强材料发生阴极剥离的临界保护电位；测定了不同保护电位下的保护电流、电化学阻抗谱，得到了3PE防腐层及其补口、补强材料在发生阴极剥离后，保护电流及防腐层电阻值的变化规律，分析了防腐层在不同电位下抗电解质的渗透性能。利用红外光谱仪、综合热分析仪等对阴极剥离区域的产物进行了分析鉴定。研究结果表明：（1）存在缺陷的3PE防腐层及其补口、补强材料，在水溶液和土壤介质中的阴极保护电位临界值为断电电位-1.1V，当阴极保护断电电位低于-1.1V后，防腐层与基体之间出现了较严重的阴极剥离现象。（2）阴极保护电位低于管道断电电位-1.1V时，保护电流出现了一定的波动，并且阴极保护电流的波动随着阴极保护电位的负移而变得更加剧烈。（3）3PE防腐钢管层及其补口、补强材料在水溶液及土壤中的阴极保护电流密度，反应了其阴极剥离的情况。在水溶液中钢套钢保温钢管，当阴极保护电流密度达到10mA/m2时，3PE防腐层开始出现阴极剥离现象，电流密度增大至100mA/m2后，防腐层阴极剥离明显加剧；土壤实验结果表明，当阴极保护平均电流密度达到0.1mA/m2，防腐层开始出现阴极剥离现象，平均电流密度急剧增大至1mA/m2时，防腐层的阴极剥离明显加剧和聚氨酯保温钢管。（4）随着阴极保护电位的负移，电化学阻抗谱变小，表明防腐层的抗阴极剥离性能和抗电解质渗透能力变差。（5）防腐层发生阴极剥离后，环境的pH值升高，由中性或弱酸性变碱性。（6）在发生阴极剥离的区域内，发现有白色粉末状的产物生成，经测定为钙、镁离子的沉淀物和环氧高分子粉末的混合物。

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