埋地钢制管道防腐补口施工工艺的探讨

作者:王百顺 汪弋 来源:江西港华天然气有限公司 点击:  评论: 更新日期:2016年10月06日

 

摘要:本文根据实际施工经验介绍了防腐补口的施工工艺及控制要点。
关键词:防腐;补口;除锈;玻纤材料
引言
近年来聚乙烯热缩材料作为管道补口、补伤材料得到了广泛应用。但在施工过程中,管道现场补口处的密封性、防水性和绝缘性等往往因施工质量得不到保证,将在缺陷处引发严重腐蚀后果。另外,在定向钻穿越回拖管的管头保护、管道出地面部分的防护也是薄弱环节;同时定向钻穿越段的管道不能检测和检修,故要求其防腐层不应有严重损伤。为此,我们一方面严格按照规范和相关要求施工,不断改进施工工艺,提高施工质量;另一方面应用新技术和新材料,有助于提高焊口防腐质量,笔者在新施工的高压管道工程中进行了有益的尝试,供大家商榷。
热缩材料补口作业工艺
   (1) 补口施工作业流程
   补口施工作业流程见图1。
 
   (2) 补口用聚乙烯热缩材料
   补口用聚乙烯热缩材料一般分为热收缩带和热收缩套两种。如实际施工过程中采用热收缩套,则应在焊接管口前将热缩套连同防粘纸及塑料布一同套入钢管的一端。此过程中应注意对热缩套的保护,防止防粘纸及塑料布的脱落,以免热缩套内表面被污染。
   (3) 热缩材料补口施工工艺
   ① 应对焊口进行清理,环向焊缝及其附近的毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤等应清理干净。补口处的污物、油和杂质(必要时可用丙烷清洗剂),应清理干净。
    ② 采用喷砂工艺对焊缝处进行除锈,在表面喷砂除锈前应将钢管预热至30℃~50℃(露点以上3℃)。除锈等级应达到2.5级(非常彻底的喷射或抛射除锈;钢材表面无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈、油漆涂层等附着物,任何残留的痕迹仅是点状或条状的轻微色斑)。
    ③ 将钢管补口处及防腐层表面预热至60~90℃(各厂家产品的温度要求不同,以产品说明书为准);另外此骤还需烘干钢管焊缝附近处的水份,同时需将两边处3PE防腐层搭接部分打毛。
    加热后应采用点接触式测温仪或经点接触式测温仪比对校准的红外线测温仪测温,至少测量补口部位表面周向均匀分布4个点的温度。
    ④ 用专用涂料刷将底漆均匀的刷涂在钢管和防腐层打毛部位的表面。
    ⑤ 在底漆尚湿润时,迅速将热收缩带安放在焊口的中央部位,首先将有倒角的一端粘贴在管道上,该位置要处在10点、2点位置。热缩带缠绕在管上后,底部与管子的间隙最少为25mm,热缩带自身搭接长度至少50mm。加热热缩带的一端内侧,粘贴到热缩带另一端部。用戴手套的手按压、抚平。将固定片内侧加热1~2s。固定片轴向中线对好热收缩带接缝处,安放平整,用手按压。用火焰从一端到另一端加热固定片,并用压辊压实。
    如使用的材料为聚乙烯热缩套,应直接将除去热收缩套内的防粘纸及塑料布,将热收缩移到补口位置上即可,同时用楔形木块(或其他物品)将热收缩套垫起。
    ⑥ 加热热缩材料,加热收缩时应先从中间位置沿环向均匀加热,使中央部位先收缩。然后向两侧均匀加热使热收缩带收缩。当热收缩带完全收缩后,再将整个热收缩带加热5~8min,使热熔胶充分熔融并从两侧溢出,以达到更好的粘结效果。加热过程中,用手指按压热缩带,离开后凹痕应自动消失。
    ⑦ 在补口处标示该处施工员的姓名及补口日期,可采用白色的书写笔标示。
   (4) 补口质量检查
   防腐补口施工完毕后,应对补口质量进行外观、漏点及粘结力等三项内容检测,检测宜在补口安装24h后进行;
    ① 补口的外观检查
    补口外观检查应逐个目测,热收缩带表面应平整、无皱折、无气泡、无空鼓、无烧焦炭化等现象;热收缩带周向应有胶粘剂均匀溢出。固定片和热收缩带搭接部位的滑移量不应大于5mm。
   ② 火花检漏
   每一个补口均应用电火花检漏仪进行漏点检查。火花检漏电压为15kV,若有漏点,应重新补口并检漏,直至合格。
    ③ 粘结力检测
    完成防腐补口施工24h后,应按《埋地钢制管道聚乙烯防腐层技术标准》(SY/T0413—2002)中的规定进行剥离试验,检测管体温以10℃~35℃为宜。如现场温度过低,可将防腐层加热至检测温度后进行检测。在补口处,对钢管的剥离强度不应小于50N/cm;对于热缩材料和原钢管聚乙烯防腐层的搭接处,对聚乙烯的剥离强度也不应小于50N/cm;对三层结构补口,剥离面的底漆应完整附着在钢管表面。每50个补口至少抽测一个口,如不合格应加倍抽测。若加倍抽测仍有一个不合格,则该段管线补口应全部返修。
    剥离强度试验后应将该补口清除干净,重新制作新的补口。
防腐新材料的试用
    在江西省丰城地区川气东送配套高压管道工程施工过程中,我们试用了德国福格桑公司生产的新型防腐材料,主要有聚乙烯热缩带和定向钻热缩套玻纤保护材料。
   (1) 聚乙烯开口热缩带
   该聚乙烯热缩带的施工工艺和本文上述介绍的热缩材料施工工艺相一致;但与目前国内普遍使用的热收缩套带相比,具有如下特点:
    ① 补口施工对除锈要求极低,只需要用机械除锈方式将焊口处的浮锈清除即可。这将减少了喷沙除锈的费用以及缩短整个补口施工过程的时间。
    ② 由于该热缩材料内层附有一种粘弹体的背胶,故实际施工过程中不需涂刷底漆。同时,如该聚乙烯热缩带表面发生破损,如破损直径小于10mm时,其内层的粘弹体背胶在外部压力作用下,能够自动调补破损处,即该聚乙烯热缩带具有自动愈合效应。
   (2) Evotec管道玻纤保护材料
   Evotec玻纤保护材料是一种坚固的纤维加强型材料,用在定向钻穿越施工过程中,能够为钢制管道防腐补口热缩套提供良好的保护效果。该材料具有使用方便、弹性好及宜切割和安装的特点;其遇到紫外线照射时能够立即固化。
    该玻纤保护材料可以在没有达到露点表面无凝结的潮湿环境中进行施工,但为了获得足够的粘结力并防止材料固化前脱落,一般在使用过程中要求管道表面保持干燥。该材料一般存储于温度低于28V的阴暗环境的仓库中。
    该玻纤保护材料特别适合使用在定向钻穿越的前两道补口处,一般情况这些部位易受到损伤,而采用玻纤材料等于给防腐层穿上了铠甲,可以避免防腐层的被划伤。在丰城高压管道施工过程中其保护效果良好。
结语
    作为控制腐蚀的基础环节,为保证施工质量;我们在防腐补口实际施工中应注意:
   (1) 选择各项指标合格且价格适中的热缩材料;
    (2) 应严格按产品特点和要求及标准化的施工工艺进行施工,施工检验结果应符合国家规范;
    (3) 提高施工人员的素质和技能,严格按程序施工。
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