海底管線現(xiàn)場節(jié)點防腐施工過程的質(zhì)量控制

楊 光 寇玉全 孔繁偉 張富春 王 鑫 李 茂

（海陽石油工程股份有限公司檢驗公司 中國 天津 300452）

0 引言

作為海上油氣運輸?shù)拇髣用},海底管線發(fā)揮著越來越重要的作用。腐蝕嚴(yán)重影響海底管線的使用壽命，使其損壞率逐年增大，近兩年引起關(guān)注的泄漏和斷裂破壞事故逐漸增多，對社會與自然環(huán)境均造成不好的影響。目前海底管線外腐蝕的防護措施主要有外涂層和防腐蝕包覆層的一次保護和犧牲陽極保護的二次保護[1]。目前熱縮帶由于其快速的施工條件和良好的防腐效果已經(jīng)是海底管線最常用的節(jié)點一次保護形式[2]。

海上鋪管現(xiàn)場接長時現(xiàn)場節(jié)點的防腐施工工作由于施工工期緊張，施工環(huán)境惡劣，不受施工方重視等原因而容易存在質(zhì)量漏洞，引起安全隱患。本文依據(jù)惠州海管修復(fù)項目以及國際標(biāo)準(zhǔn)NACE RP0303(管線現(xiàn)場熱縮帶補口的施工、性能和質(zhì)量控制)對內(nèi)外雙層海管防腐施工過程中的質(zhì)量控制工作進行介紹，以更好的保證現(xiàn)場節(jié)點防腐施工工作質(zhì)量，減少安全隱患。

1 輸送管節(jié)點防腐施工

1.1 表面處理

輸送管節(jié)點（內(nèi)管）在焊接及NDT檢驗完成后即可進行防腐施工，預(yù)熱管節(jié)點使其溫度至少高于露點溫度5℃以去除水汽，之后對管材進行表面預(yù)處理去除表面的油脂等雜物，并采用動力工具進行打磨，使表面處理等級達到ISO 8501-1 ST3。

1.2 預(yù)熱

采用丙烷烤把預(yù)熱節(jié)點，使用測溫槍檢測熱縮帶覆蓋范圍區(qū)域表面溫度超過90℃。預(yù)熱不足會導(dǎo)致熱縮帶產(chǎn)生附著力不足及粘結(jié)性能失效等缺陷，特別節(jié)點6點鐘位置需特別注意[3]。

1.3 熱縮帶涂覆

將熱縮帶除去內(nèi)襯的一端放置在海管節(jié)點的10點或2點位置，使熱縮帶寬松纏繞在海管節(jié)點上，按產(chǎn)品說明書要求均勻加熱熱縮帶并用滾輪擠出熱縮帶內(nèi)的氣泡。熱縮帶安裝完成后需對其進行外觀檢驗，要求熱縮帶完全附著在管體上，在熱縮帶兩邊邊緣一圈位置都可以看見粘結(jié)劑均勻溢出，熱縮帶不允許出現(xiàn)開裂和孔洞。待溫度降至90℃以下（可風(fēng)冷，不建議水冷）,依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)NACE RP0274（管線涂裝高壓漏涂點檢驗的推薦做法）對熱縮帶進行漏涂點實驗，采用高壓直流漏涂點檢測儀，測試電壓不小10kV，檢測速度不超過300mm/s。發(fā)現(xiàn)漏涂點后需用專門的修補材料進行修補。最后使用干膜測厚儀依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ISO 2808或SSPC PA2對熱縮帶進行厚度檢測，要求厚度不得低于規(guī)定值。

1.4 保溫

保溫半瓦與管線節(jié)點表面應(yīng)良好接觸，并且避免半瓦與管體結(jié)合處出現(xiàn)任何缺口或縫隙，最后用鍍鋅鐵絲將保溫材料綁定。保溫施工時應(yīng)注意施工人員防塵裝備的佩戴，避免纖維組織和皮膚接觸。

2 套管節(jié)點熱縮帶施工

2.1 表面處理

去除管材節(jié)點表面油脂等雜物，表面預(yù)熱至40-50℃，對節(jié)點噴砂清理至ISO8501-1 Sa2.5“近白色金屬級別”，即非常徹底的噴射或拋射除銹。要求鋼材表面應(yīng)無可見的油脂、污垢、氧化皮、鐵銹和油漆層等附著物，任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點狀或條紋狀的輕微色斑。表面粗糙度推薦在50μm以上，檢測方法可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D4417 Method B觸針法進行，但觸針法隨機性較大，不能宏觀反映表面處理結(jié)果，優(yōu)點是不需要額外消耗材料。如要更精確的進行粗糙度檢測可以依據(jù)NACE RP0287使用復(fù)制膠帶法進行檢測，優(yōu)點是可以有效測出表面粗糙的的具體數(shù)值，缺點是復(fù)制膠帶為一次性消耗品，會提高檢測成本[4]。海洋環(huán)境是非常惡劣的環(huán)境，一般要求對噴砂完成的節(jié)點進行鹽分含量抽檢測試，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)為ISO 8502-6和ISO 8502-9，推薦測試值應(yīng)小于等于10微克每平方厘米。特別注意海上鋪管作業(yè)期間遇到臺風(fēng)避風(fēng)時需進行棄管作業(yè)保障安全，當(dāng)重新起管時需對浸泡海水的管節(jié)點用淡水沖洗表面多余鹽分，并對每個噴砂后節(jié)點進行鹽分測試，以滿足規(guī)格要求。

2.2 底漆刷涂及加熱將隨熱縮帶提供的環(huán)氧涂料的固化劑和基料進行混合，攪拌至少一分鐘并確保其混合均勻。將環(huán)氧涂料涂到管線節(jié)點以及節(jié)點兩側(cè)相鄰10mm的管線底漆涂層上，并用濕膜卡測試涂層厚度是否達到要求。熱縮帶涂覆前應(yīng)對環(huán)氧涂料進行加熱至125℃以上，推薦使用感應(yīng)線圈儀器加熱而不要使用丙烷烤把加熱，因為感應(yīng)線圈加熱效率更高，可以縮短加熱時間，減少施工工作量，使加熱溫度更加均勻，不會出現(xiàn)烤把加熱兩側(cè)及底部加熱不足的現(xiàn)象。預(yù)熱可以使環(huán)氧涂料充分固化并干燥，并且保證熱縮帶粘結(jié)層可具有適當(dāng)?shù)牧髌叫院土己玫恼辰Y(jié)性能，所以需要重點對其檢測。

2.3 熱縮帶涂覆

熱縮帶涂覆工藝質(zhì)量控制與1.3內(nèi)管熱縮帶涂覆類似，推薦使用PE熱縮帶。特別注意套管熱縮帶涂覆及檢測完成后應(yīng)進行水冷以免走管后輸送帶及托管架對高溫?zé)峥s帶底部造成破壞。

3 注意事項

3.1 海管施工前可依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM D 1000對熱縮帶進行附著力實驗。

3.2 表面處理時應(yīng)將管節(jié)點兩端涂層打磨成30°或更小的坡口，使熱縮帶涂覆時不留空隙更平順緊實以獲得更好的附著力。

3.3 熱縮帶涂覆時若由于高溫加熱出現(xiàn)裂紋或破損需要使用專門的修補帶進行修補。

3.4 海上相對濕度大，一般在80%以上，應(yīng)注意施工時去除管節(jié)點上濕氣以及注意涂覆材料的保存。

［1］姜信德，李言濤，杜芳林.海底管線腐蝕與防護的研究進展[J].材料保護，2010年4月，第43卷，第4期:65-67.

［2］張國慶，余直霞，張國華，等.節(jié)點防腐對海底管線陰極保護設(shè)計研究[J].全面腐蝕控制，2008，22（4）：42-59.

［3］Wonihl Cho,Seung-Ho Lee,Youngsoon Baek,et al:Automatic heatshrink sleeve applicator using the low-temperature catalytic combustor[J].Korean Journal of Chemical Engineering,2003,Volume 20,Number 2:230-234.

［4］張富春，劉曉斌，楚尊鋆，等.海洋平臺涂裝前常用的表面粗糙度檢測方法[C]//2010年全國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)術(shù)年會論文集.2010:913-918.