外線直埋熱水管/外線直埋熱水管設計理念本文重點探討有機涂層方法。

對蒸汽直埋管道，要求(防腐)覆蓋層，耐受一定溫度，與外護鋼管結(jié)合力強，覆膜完整無針孔，有耐熱或冷卻或受力狀態(tài)(沖擊、彎曲、土壤應力)變化的能力，以及電絕緣性能，防水性能。即管道防腐層具有：良好的粘結(jié)性，電絕緣性，防水及化學穩(wěn)定性，足夠的機械強度和韌性，耐溫耐熱和抗冷脆性，抗微生物腐蝕性，耐陰極剝離性。

十幾年來，特別近些年直埋式蒸汽保溫管工程實施，暴露出防腐層許多因性能不保證，厚度不夠或設計不合理，安裝、施工及運行中破壞。防腐層使用僅幾年，就有的被迫更換或維修。如環(huán)氧煤瀝青，因受陽光照射，漆料中含有的蒽、萘受熱分解升華，針孔劇增;加之固化不好，強度低，機械性破損加大，某些防腐層吸(透)水性高，而過早的與金屬管剝離，防腐性失效。有的設計外壁使用溫度過3、新近發(fā)展的高性能防腐層(材料)

外線直埋熱水管/外線直埋熱水管設計理念自60年代，美國*研究開發(fā)了環(huán)氧樹脂[9]，德國推出聚乙烯塑料應用到管道防腐工程上[10]，有熔結(jié)型粉末涂料(熱固性或熱塑性)和溶劑性涂料?，F(xiàn)直埋式預制蒸汽保溫管，采用環(huán)氧粉末熱噴涂逐漸增多。近年又從國外引進高膜厚PU防腐層(雙組分無溶劑型聚氨基甲酯焦油或聚脲涂料)。

 (1)熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)由于粘結(jié)力強，機械性能好，優(yōu)異的抗耐腐蝕性能，特別是可在-60~100℃大溫差范圍應用，耐土壤應力和陰極剝離性表現(xiàn)更好。

 (2)擠出PE/PP(包覆型)或PE聚乙烯帶(纏繞型)由于絕緣電阻高，抗雜散電流干擾力強，以及突出的機械性能、耐沖擊(物理損傷)能力高而在歐洲廣泛應用。

 (3)80年代歐洲先研制和推出三層PE復合結(jié)構(gòu)，發(fā)展了FBE及PE的優(yōu)點，使防腐層更加完善和耐用。*層保證粘結(jié)性及電絕緣性，第二層特殊防水層，第三層為保證機械性能的保護層。對適應各復雜地域、嚴重土壤腐蝕苛刻環(huán)境表面非凡。絕緣阻值*達1010Ω·m2，而陰極保護電流，只有數(shù)μA/m2，對長距離的管道，能大幅度降低安裝和維修費用。

 (4)90年代德國VIAG Aktiengeselschaf集團TIB公司研制生產(chǎn)了Protegol UT32-10高膜厚PU腐材料[11]，其硬度高，耐腐性佳，耐沖擊性為環(huán)氧粉末10倍以上，陰極保護電流更小，耐熱老化性突出(100℃ 2400h以上)，單一層結(jié)構(gòu)，一次施工成型方便，而不留氣泡，對異形管件，補口尤為適用。表2列出各種防腐層性能。

表2 主要類型防腐層性能比較。(略)

四、塑料及玻璃鋼外護管

直埋式預制蒸汽保溫管在國外單獨使用高密度聚乙烯(HDPE)塑料做外護管很少見，多與鋼管(導管)或與鋼外護管復合使用，塑管作密封、防水、防腐、抗沖擊韌性保護層用。國內(nèi)則因技術水平以及造價所致，前些年則多采用玻璃鋼(FRP)(土法手工纏繞)或高密度聚乙烯(HDPE)單獨作外護管。拙文《直埋式預制保溫管保護層材料的分析研究》已有詳細論述。

1、HDPE管有很好的沖擊韌性，冷態(tài)(室溫下)強度比較大，加之我國低溫熱水管生產(chǎn)應用時間長些，使用經(jīng)驗較多，得到肯定。但片面的忽視了高溫蒸汽直埋管外壁溫度50℃的基本要求，甚至溫度更高。在此溫度下HDPE管許用應力下降，僅是設計20℃時應力的25%左右[12];有的廠家更是單從經(jīng)濟性考慮，降低壁厚，不做強度剛度計算，不遵循國外ISO、ASTM和PPI工業(yè)管道規(guī)定或我國行業(yè)標準規(guī)定，這就難免不出現(xiàn)許多問題。

如塑管耐溫蠕變性大，在持久應力作用下強度明顯下降，造成所謂經(jīng)濟型HDPE外護管形變，結(jié)構(gòu)損壞，動、靜載荷使管徑受壓縮、彎曲或超過額定壓力，發(fā)生外護管形變超大，出現(xiàn)屈曲破壞。更有甚者，原材料質(zhì)量差或加工工藝、技術水平低而發(fā)生大范圍的環(huán)向應力開裂、破壞。此已出現(xiàn)多起嚴重事故，造成頗大損失。