3PP防腐鋼管市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)前景研究
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三層聚丙烯防腐鋼管也可以叫做3PP防腐鋼管。與市場(chǎng)上常用的3PE涂層同屬于多層涂層體系,由底層環(huán)氧粉末、中間層粘接劑和外層PP(聚丙烯)夾克構(gòu)成。
三層聚丙烯防腐鋼管與三層聚乙烯防腐鋼管加工性能近似,不需要專門去建設(shè)一個(gè)作業(yè)線來(lái)完成3PP防腐。只是他們的性能不同,因此使用的環(huán)境也不同。但是3PP防腐鋼管在某些方面較為有優(yōu)勢(shì),所以它國(guó)內(nèi)外許多管道工程都青睞于3PP防腐。
管道三層PP防腐結(jié)構(gòu):
第一層環(huán)氧粉末(FBE50~100um);
第二層膠粘劑(AD)250~400um;
第三層聚丙烯(PP)1.4~4.0mm。
三種材料融為一體,并與鋼管牢固結(jié)合形成優(yōu)良的防腐層,防腐層使用溫度可達(dá)110度。管徑范圍Φ60~Φ1420。材質(zhì)一般用Q235B、Q345B、10#鋼、20#鋼、X42-X80級(jí)等。產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于輸油管道、天然氣管道、供熱管道、供水管道。
工藝和原材料:管道三層PP防腐結(jié)構(gòu):第一層環(huán)氧粉末(FBE50~100um),第二層膠粘劑(AD)250~400um,第三層聚丙烯(PP)1.4~4.0mm。三種材料融為一體,并與鋼管牢固結(jié)合形成優(yōu)良的防腐層,防腐層使用溫度可達(dá)110度。
3PP管材生產(chǎn)首先鋼管拋丸除銹,環(huán)氧粉抹噴涂,膠粘劑擠出,PP擠出,冷卻,端頭處理后成為3PP管材。
3PP防腐鋼管工藝流程圖

主要設(shè)備:托管平臺(tái),液壓工作臺(tái),液壓拔管機(jī),管道輸送線,包覆輸送線,拋丸除銹機(jī),脈沖除塵機(jī),中頻加熱裝置,微塵清理系統(tǒng),環(huán)氧噴涂裝置,粉末回收裝置,熱溶膠擠出機(jī),熱溶膠機(jī)頭、適配器,PE擠出機(jī),PE機(jī)頭、適配器,淋水冷卻裝置,坡口機(jī)等。
行業(yè)基本特點(diǎn):市場(chǎng)調(diào)研資料顯示,當(dāng)前我國(guó)3PP防腐鋼管產(chǎn)品及市場(chǎng)基本特點(diǎn)為:
高溫下3PP涂層的壽命:DIN30678標(biāo)準(zhǔn)稱3PP涂層在80℃環(huán)境下運(yùn)行壽命為30年,90℃時(shí)壽命為15年,100℃時(shí)壽命為8年。而3PE涂層在溫度大于80℃時(shí)就會(huì)軟化,在土壤應(yīng)力的作用下一些砂礫必然會(huì)陷人涂層甚至穿透涂層凹,從而破壞防腐層,因此很難保證管道的運(yùn)行壽命。
高溫下3PP涂層的剝離強(qiáng)度和壓痕硬度:DIN30678標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定90℃士5℃時(shí)3PP涂層的剝離強(qiáng)度≥80N/cm、壓痕硬度≤0·3mm,這兩項(xiàng)指標(biāo)是3PE涂層達(dá)不到的。就3PE涂層而言,90℃時(shí)已達(dá)到有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的3PE粘接劑的維卡軟化點(diǎn),即粘接劑已軟化,其剝離強(qiáng)度非常小,幾乎為零;PE屬結(jié)晶性熱塑性樹(shù)脂,隨著溫度的上升而軟化,接近熔點(diǎn)時(shí)軟化現(xiàn)象更加顯著,90℃已接近其熔點(diǎn),涂層的壓痕硬度必然很小。
3PP涂層的耐沖擊強(qiáng)度:DIN30678標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定3PP涂層的沖擊強(qiáng)度≥5J/mm,我國(guó)SY/T0413-2002《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定3PE的沖擊強(qiáng)度≥8J/mm。但DIN30678標(biāo)準(zhǔn)要求沖擊條件為0℃±2℃的環(huán)境溫度,而SY/T0413-2002標(biāo)準(zhǔn)尚未對(duì)環(huán)境溫度作出要求,一般是在常溫下進(jìn)行。兩者的沖擊條件不同,無(wú)法單從數(shù)值上比較,但可以肯定的是環(huán)境溫度對(duì)沖擊強(qiáng)度有較大的影響,溫度越低沖擊強(qiáng)度越小。可見(jiàn)3PP涂層的耐沖擊性能在一定的溫度條件下并不比3PE涂層差。
3PP涂層的&性能:DIN30678標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定3PP涂層的電阻率≥108歐姆·m,尚未規(guī)定電氣強(qiáng)度。但PP材料壓制片實(shí)測(cè)體積電阻率≥l×lO15歐姆·m、電氣強(qiáng)度≥25MV/m,體積電阻率比SY/T0413-2002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的PE壓制片的體積電阻率≥l×1013歐姆·m的指標(biāo)大,電氣強(qiáng)度與SY/T0413-2002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的PE壓制片≥25MV/m的指標(biāo)相當(dāng)。PP與PE同為聚烯烴材料,電絕緣機(jī)理相同,所以3PP涂層的電性能與3PE涂層相似,不會(huì)因?yàn)橥繉与娦阅芏绊懛雷o(hù)性能和陰極保護(hù)的配置等。
3PP涂層的拉伸性能:DlN30678標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定3PP涂層的斷裂伸長(zhǎng)率妄300,尚未對(duì)拉伸強(qiáng)度作出規(guī)定。SY/TI0413-2002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定3PE涂層的拉伸強(qiáng)度享2OMPa、斷裂伸長(zhǎng)率=@600。從標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)看,3PP涂層要求的斷裂伸長(zhǎng)率比3PE涂層低,但對(duì)PP材料進(jìn)行拉伸性能檢測(cè)可知,PP的拉伸強(qiáng)度享3OMPa、斷裂伸長(zhǎng)率享600oDIN30678標(biāo)準(zhǔn)要求3PP涂層的斷裂伸長(zhǎng)率Ss300,說(shuō)明涂層材料具備300的斷裂伸長(zhǎng)率就可滿足防腐管道經(jīng)歷有關(guān)條件時(shí)的要求。
3PP涂層的熱老化性能:DIN30678標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定3PP涂層在經(jīng)受10O記X1OOd的熱歷程后,不脆化。SY/T0413-2002標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定PE顆粒在經(jīng)受10O記XlOOd的熱歷程后,熔體流動(dòng)速率的變化率乓35。兩者用于描述老化的性能項(xiàng)雖然不同,但需經(jīng)歷的熱歷程相同,也就說(shuō)明PP與旺在經(jīng)受上述相同熱歷程后,都仍具有使用價(jià)值,從而可以說(shuō)明在10O記xlOOd的條件下,PP和PE的熱老化性能均能滿足要求。
細(xì)分行業(yè)介紹:3PP涂層的技術(shù)特征決定了它的適用范圍,確定了3PP防腐管的應(yīng)用領(lǐng)域。除可應(yīng)用于海洋設(shè)施、石油化工、建筑行業(yè)和其他工礦企業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)和機(jī)械設(shè)備、各類儲(chǔ)罐、輸送管道等鋼材的防腐(在-20記以下的溫度時(shí)慎用)等以外,下列環(huán)境比3PE涂層會(huì)更具可使用性:
(1)用作輸送較高溫度介質(zhì)的防腐管道。3PP涂層在80記溫度下可運(yùn)行30年,甚至可承受110咒的高岡,而3PE涂層最高使用溫度是84記口,可見(jiàn)在溫度超過(guò)84記時(shí)應(yīng)選用3PP涂層。
(2)用作地表溫度較高、日照時(shí)間較長(zhǎng)的沙漠地區(qū)的管道防腐層。炎熱的夏季,沙漠地區(qū)的地表溫度較高,一般可達(dá)60-70℃,這對(duì)3PE涂層的耐高溫性提出了挑戰(zhàn),因此地表溫度高的沙漠地區(qū)一般采用3PP防腐管道。
(3)用作加壓站附近的防腐管道。目前為提高管道輸送效率而普遍采用加壓輸送的方法,致使管道內(nèi)流體的溫度升高,從而需要能耐80℃以上高溫條件的管道防腐層,因此需要在加壓站附近甚至整條高壓輸送管道上采用3PP防腐。
(4)用于地下穿越管道的防腐層。PP材料本身的高硬度,增加了3PP涂層的抗劃痕能力。西歐國(guó)家在定向鉆穿越的管道上來(lái)用PP防護(hù)層取得了顯著的成效。當(dāng)穿越段管道位于河流、鐵路以及其他不能開(kāi)挖的地段時(shí),防腐層的損壞很難得到修復(fù),使用3PP涂層無(wú)疑能夠減少穿越過(guò)程中的防腐層損傷。
行業(yè)現(xiàn)狀:調(diào)查資料顯示,我國(guó)3PP防腐鋼管行業(yè)起步較晚,起源于20世紀(jì)末期。且3PP涂層在我國(guó)尚未有大量采用的工程實(shí)例,但國(guó)外在使用3PP涂層方面己有很多成功的工程業(yè)績(jī)。Hinont意大利分公司自上個(gè)世紀(jì)80年代中期開(kāi)始在一些工程上采用3PP防腐,至今已鋪設(shè)了多條3PP防腐管道,另?yè)?jù)法國(guó)ATO公司介紹,該公司的PP材料也已多次在3PP防腐方面獲得應(yīng)用。據(jù)中金企信國(guó)際咨詢公布的《2020-2026年中國(guó)3PP防腐鋼管行業(yè)市場(chǎng)研究及投資可行性研究報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示:我國(guó)目前雖然還沒(méi)有采用3PP防腐管道的大型工程,但我國(guó)的管道防腐廠卻具有生產(chǎn)3PP涂層的工作業(yè)績(jī),已為國(guó)外生產(chǎn)了大批量的3PP防腐管。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),自1998年亞?wèn)|防腐公司為蘇丹生產(chǎn)3PP防腐管開(kāi)始,我國(guó)己累計(jì)為國(guó)外生產(chǎn)3PP防腐管幾百萬(wàn)米,其中僅2004年就為蘇丹生產(chǎn)了約50萬(wàn)米的3PP防腐管。而且鑒于3PP涂層在某些方面的優(yōu)異性能,我國(guó)也正在逐步接受3PP涂層,現(xiàn)已在新疆克拉-2氣田天然氣外輸管道上少部分采用了3PP涂層。另外,西部成品袖輸送管道上也有個(gè)別管段采用了3PP涂層。
市場(chǎng)現(xiàn)狀:進(jìn)入2012年國(guó)內(nèi)大部分3PP防腐管減排目標(biāo)已提前完成,短期3PP防腐鋼管產(chǎn)量要回升,供養(yǎng)加大;加之美元繼續(xù)走強(qiáng),故鋼鐵期貨繼續(xù)振蕩走弱。追隨外圍市場(chǎng)呈現(xiàn)跳水,但較為抗跌,鋼材期貨價(jià)格振蕩回調(diào)。
原料方面,國(guó)內(nèi)鐵精粉市場(chǎng)運(yùn)行總體平穩(wěn)運(yùn)行,市場(chǎng)詢盤通常,成交不溫不火,主要部分鐵精粉資源仍舊比較緊張,礦山手中基本沒(méi)有大批存貨,防腐鋼管市場(chǎng)供需雙方以觀望趨勢(shì)為主。進(jìn)口礦市場(chǎng)總體延續(xù)平穩(wěn),成交不溫不火。國(guó)內(nèi)焦炭市場(chǎng)平穩(wěn)運(yùn)行,南方市場(chǎng)較北方市場(chǎng)活潑,價(jià)格總體穩(wěn)固。
隨著天氣的變化,鋼鐵需求也趨于萎縮,同時(shí)在宏觀政策不明朗的情形下,多頭人氣削弱,觀望氛圍漸濃。但受到成本支撐,3PP防腐鋼管期貨下挫空間也較為有限。
國(guó)內(nèi)外鋼管表面防腐材料應(yīng)用實(shí)例:調(diào)查資料顯示,目前在國(guó)外3PP已廣泛應(yīng)用于石油、煤氣、天然氣、供水、熱力發(fā)電等多行業(yè)的基礎(chǔ)工程。在國(guó)內(nèi):
2001年,以西氣東輸管道建設(shè)為標(biāo)志,先進(jìn)的管道覆蓋層在我國(guó)完全占據(jù)統(tǒng)治地位。西氣東輸干線管道(Ф1016mm,4000km)全部采用3PE,彎頭部分采用雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末(2DPS)。西南成品油管道有1200km采用3PE,700km采用FBE,甬滬寧管道(650km)全部采用FBE,忠武輸氣管道(900km)全部采用3PE覆蓋層。此外,2011年在蘇丹輸油管道應(yīng)用的三層聚丙烯(3PP)已在涂裝廠開(kāi)始生產(chǎn)并運(yùn)往蘇丹施工現(xiàn)場(chǎng)。
管道外防腐層的性能要求:不同種類的防腐層具有不同的使用壽命,在不同環(huán)境下,防腐層的使用壽命也不相同。
1、地下鋼結(jié)構(gòu)防腐層性能要求
地下鋼結(jié)構(gòu)防腐層應(yīng)具有在土壤中長(zhǎng)期穩(wěn)定的性能,一般應(yīng)具備良好的電絕緣性、與鋼基體牢固的粘結(jié)力、透氣性低、優(yōu)越的抗水汽滲透性、耐各種環(huán)境土壤腐蝕性能優(yōu)良、機(jī)械強(qiáng)度高、耐土壤應(yīng)力作用能力強(qiáng)、與陰極保護(hù)的匹配性好等特性。
具有這些性能特點(diǎn)的防腐層能夠獲得良好的表現(xiàn),即在地下環(huán)境中能夠長(zhǎng)時(shí)期保持穩(wěn)定,覆蓋層材料老化緩慢;牢固地與鋼基體粘結(jié),可以有效地阻隔腐蝕介質(zhì)對(duì)鋼基體的接觸;能夠與陰極保護(hù)相匹配,對(duì)保護(hù)電流的屏蔽作用小。
2、防腐層的選擇
為了保障防腐層的有效性、可靠性以及經(jīng)濟(jì)性,在選擇防腐層時(shí)需要考慮防腐層所處的環(huán)境及運(yùn)行工況、防腐層的技術(shù)性能、配套補(bǔ)口技術(shù)、防腐層涂裝作業(yè)條件與管道敷設(shè)施工條件、防腐層的合理壽命與合理的一次投資與二次投資、防腐層材料的應(yīng)用歷史等因素。
存在的問(wèn)題:當(dāng)前在我國(guó),管道防腐層出現(xiàn)的腐蝕問(wèn)題有些歸于防腐層的選用,有些則是由于覆蓋層及涂裝技術(shù)存在缺陷。
補(bǔ)口技術(shù)選用存在的問(wèn)題,主要反映在與管體防腐層的結(jié)合、性能匹配以及補(bǔ)口施工等問(wèn)題上,導(dǎo)致管道防腐層過(guò)早出現(xiàn)失效;管道安裝條件通常得到設(shè)計(jì)方的關(guān)注,但涂裝作業(yè)條件沒(méi)有得到業(yè)主充分重視而難以控制涂裝質(zhì)量;壽命越長(zhǎng)的防腐層一般投資越大,其選擇有向頂級(jí)看齊的傾向;新類型材料的使用有泛濫之慮。
3PE、3PP等防腐層的補(bǔ)口可以采用重防腐液體涂料,但也存在液體涂料和聚烯烴防腐層之間的粘結(jié)問(wèn)題;熱縮套補(bǔ)口的技術(shù)要求很高,尤其是大口徑管道的補(bǔ)口,因達(dá)不到要求而容易產(chǎn)生小空鼓和粘結(jié)缺陷。3PE防腐層的壽命更多地取決于補(bǔ)口防腐層,預(yù)期使用壽命受到影響。而3PP在補(bǔ)口防腐層上由于3PE材料,是未來(lái)國(guó)內(nèi)外管道外防腐層優(yōu)選材料。
上游行業(yè)風(fēng)險(xiǎn):未來(lái)我國(guó)3PP防腐鋼管上游行業(yè)面臨風(fēng)險(xiǎn)主要是原材料風(fēng)險(xiǎn):當(dāng)前煤、電、原油等生產(chǎn)動(dòng)力原材料價(jià)格不斷上漲,加大3PP防腐鋼管成產(chǎn)廠商成本,為了獲取更多效益,相關(guān)廠商不得不提高產(chǎn)品銷售價(jià)格,從而影響下游市場(chǎng)需求規(guī)模。
此外,我國(guó)3PP防腐鋼管行業(yè)尚處于發(fā)展初期階段,產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)設(shè)備較國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家存在較大差距,相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模較小,產(chǎn)品質(zhì)量不高,在于國(guó)外及外資產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)時(shí),占據(jù)的優(yōu)勢(shì)較小,因此不利于3PP防腐鋼管產(chǎn)品的銷售。
下游行業(yè)風(fēng)險(xiǎn):由于3PP防腐鋼管在我國(guó)發(fā)展起步較晚,中高端產(chǎn)品主要依賴進(jìn)口,產(chǎn)品成本較高,且國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)3PP防腐鋼管認(rèn)知度較低,產(chǎn)品銷售空間不大。近年來(lái)我國(guó)管道建設(shè)能力逐漸提高,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)3PP防腐鋼管需求規(guī)模不斷加大,為了獲取更多的利益,國(guó)外大型公司加速進(jìn)駐國(guó)內(nèi)市場(chǎng),對(duì)本土企業(yè)造成嚴(yán)重影響。國(guó)內(nèi)3PP防腐鋼管產(chǎn)品主要以國(guó)外產(chǎn)品為主,本土企業(yè)產(chǎn)品短時(shí)間內(nèi)面臨銷售困難風(fēng)險(xiǎn)。