玻璃鋼管線安裝工藝的優(yōu)化

朱孔輝 牛智華

摘要：玻璃鋼管以重量輕，耐腐蝕，承受壓力高，內表面光滑，流體輸送阻力小，安裝方便等特點，正在逐步推廣、應用于油田油氣集輸管道和注水管道安裝工程中。但在安裝過程中，因密封脂配比不合適，容易出現(xiàn)接口密封不嚴的問題，造成安裝成本大，質量不合格。本文就優(yōu)化玻璃鋼管線安裝工藝，提高安裝一次合格率展開。

關鍵詞：玻璃鋼管安裝密封脂配比

中圖分類號：TU511文獻標識碼： A

一、問題的提出

玻璃鋼管以重量輕，耐腐蝕，承受壓力高，內表面光滑，流體輸送阻力小，安裝方便等特點，正在逐步推廣、應用于油田油氣集輸和注水的管道工程中。從2009年至2012年，在玉門油田老君廟油礦的注水系統(tǒng)、原油集輸系統(tǒng)中就采用玻璃鋼管。工程所處地段地質多為銹砂、紅板土質，坡大溝深。玻璃鋼管生產(chǎn)廠家是：揚州新楊科技發(fā)展產(chǎn)業(yè)有限公司。

高壓玻璃鋼管線采用螺紋連接方式，絲扣連接比較方便，首先將管線一端母扣和另一端公扣清理干凈，接著將高普樂螺紋密封脂均勻的涂抹在母扣和公扣上，密封脂涂刷方向應一致，以填滿絲扣，然后，用專用的安裝工具進行安裝，將絲扣上緊。用力要均勻、適中，不得用力過猛、強力咬合。

2009年我們進行了《老君廟集輸流程系統(tǒng)改造工程》施工，共安裝玻璃鋼管線有DN65、DN80、DN100、DN150、DN200、PN10Mpa等多種規(guī)格共計65000米；《老君廟注水系統(tǒng)改造工程》安裝DN40PN25Mpa、DN50PN25Mpa等規(guī)格的高壓玻璃鋼管共計35000米。我們作了統(tǒng)計，在前期管線安裝過程中，管線的一次試壓合格率只有50 %。通過對管道泄漏點的統(tǒng)計和分析，發(fā)現(xiàn)95%的泄漏點在管線螺紋接口處。

通過對安裝現(xiàn)場的跟蹤、調查、分析，由于施工方面的原因，造成螺紋接口處容易出現(xiàn)滲漏，造成管線試壓合格率低，安裝成本升高。

原因：1、在管線安裝前，管線母扣或公扣內的雜質沒清理干凈。雜質會損壞螺紋，引起螺紋密封失效，造成滲漏。這種現(xiàn)象占少數(shù)，可以通過加強質量檢查、監(jiān)督，加強施工人員的責任心加以解決。

2、安裝前，螺紋密封脂（A、B膠）配比不合適。固化劑太多，造成密封脂提前固化，失去密封效果；固化劑太少，管線安裝后密封脂不能及時固化，管線試壓時，容易泄漏。

3、螺紋密封脂內含有固化劑，隨著天氣氣溫的變化，凝固時間也在變化。氣溫高時，配好的密封脂在沒用完前就已經(jīng)固化了，造成浪費。需要找到變化規(guī)律，合理選擇密封脂的配比。

針對以上原因，我們主要要解決第2、第3方面的問題。

二、玻璃鋼管線密封脂固化時間隨溫度的變化

為此，我們進行現(xiàn)場試驗，優(yōu)化施工工藝研究，以改進施工技術，降低安裝成本。

AB螺紋密封脂固化時間隨溫度變化的研究

我們在管道安裝時，進行現(xiàn)場跟蹤，記錄，觀察或者進行模擬現(xiàn)場實驗，得出在不同的環(huán)境溫度下，玻璃鋼管螺紋密封脂的固化時間和使用條件。

AB螺紋密封脂由A、B兩種組份構成，一組AB密封脂共計155g，其中A組份密封脂為120g，B組份密封脂為35g。A組份主要起密封作用，B組份主要起固化作用。AB螺紋密封脂在使用時，要將A、B組份混合在一起，進行充分攪拌，使兩種組份結合均勻、完全。

取10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃等8個溫度節(jié)點進行螺紋密封脂隨溫度變化其固化所需時間的變化，進行試驗。

對每個溫度節(jié)點，在相同的條件下，做10個樣本，檢測密封脂完全固化所需要的時間，然后，取平均值，作為給定溫度節(jié)點下的密封脂固化時間。

將密封脂在10℃ ~~45℃的8個溫度節(jié)點下，對應的固化時間統(tǒng)計如下：

表1、AB螺紋密封脂固化溫度與時間

溫度（℃） 10 15 20 25 30 35 40 45

時間（min） 120 90 65 40 30 25 20 18

根據(jù)表1繪制AB螺紋密封脂固化溫度與時間 變化曲線圖。

附：AB螺紋密封脂固化溫度與時間曲線圖

備注：此圖為AB螺紋密封脂溫度與固化時間曲線圖。密封脂在10℃以下固化周期很長，需要保溫加熱處理；45℃以上固化周期很短，A、B膠在混合后要及時使用。

由曲線圖可以看出，我們按照玻璃鋼管線安裝施工日的氣溫，在安裝玻璃鋼管線時，必須在密封脂固化或半固化前，將配制好的密封脂使用完；在安裝玻璃鋼管線后，選擇合適的試壓時間，才能進行管線試壓。

三、AB螺紋密封脂配比的研究

A、B組份的合理的配比，使得螺紋密封緊密，牢固。在玻璃鋼安裝現(xiàn)場，AB螺紋密封脂中的B組份受天氣、環(huán)境溫度的變化，密封脂固化速度隨之變化。溫度越高，固化速度越快。根據(jù)氣溫變化，按一組AB螺紋密封脂中A組份的量不變，進行B組份量的調配，尋找AB合理的組份配比，指導現(xiàn)場管線安裝，既要保證管線安裝質量，又要不使密封劑浪費。

一般情況下，一組配置好的AB螺紋密封脂，在相應的氣溫下，在密封脂固化前，必須要施工完畢；否則，密封脂將會處于固化或半固化的狀態(tài)，管螺紋扣的密封就不均勻，結合不嚴密。特別是在密封脂已固化的情況下，進行管線安裝施工，密封脂已經(jīng)起不到密封的作用了。

根據(jù)現(xiàn)場玻璃鋼管安裝平均進度下，在一次AB螺紋密封脂配制好后，在其固化活半固化前，要將它全部使用完，并且能夠滿足施工質量要求。按一小時計算，各規(guī)格玻璃鋼管線的安裝工作量為表二：

DN40 DN50 DN65 DN80 DN100

14個管扣 12個管扣 10個管扣 9個管扣 7個管扣

在現(xiàn)場情況下,一組配制好的AB螺紋密封脂的能夠安裝的玻璃鋼線的數(shù)量為表三：

DN40 DN50 DN65 DN80 DN100

7個管扣 6個管扣 5個管扣 4.5個管扣 3個管扣

由此可以看出，按照正常安裝進度的情況下，一組配制好的AB螺紋密封脂必須在不到半小時的時間內使用完，否則，配制好的密封脂就會處于固化活半固化狀態(tài)，無法使用了。

根據(jù)表一的實驗結果，我們可以看到，在20℃以下的天氣溫度條件下，一組155g的AB密封脂在配制好后，可以使用完，并且，可以保證螺紋扣的密封質量。在25℃以上的天氣溫度時進行安裝施工，一組配制好的AB螺紋密封脂在安裝后期就不能啟動很好的沒法作用，且會造成浪費。

為此，我們進行AB螺紋密封脂由A、B兩種組份的配比實驗，確定合理的A、B兩種組份的配比。按一組AB螺紋密封脂中A組份的量不變，減少B組份（固化劑）的量，進行調配。我們按玉門地區(qū)夏季25℃和30℃氣溫點進行安裝實驗，各采集10組樣本進行安裝和試壓，幾個統(tǒng)計，分析，得出結論如下：

1、25℃氣溫條件下，一組AB螺紋密封脂中A組份120g，B組份為原配比的3/4，即27g。

2、30℃氣溫條件下，一組AB螺紋密封脂中A組份120g，B組份為原配比的1/2，即18g。

3、25℃~~30℃氣溫條件下，一組AB螺紋密封脂中A組份120g，B組份為原配比的3/4~~1/2。

四、結語

1、經(jīng)過實驗，找到了AB螺紋密封脂隨溫度變化，起固化時間的變化規(guī)律和在現(xiàn)場環(huán)境條件下進行A、B組份配比。應用到《老君廟注水系統(tǒng)改造工程》的玻璃鋼管安裝施工中，大大降低了螺紋的滲漏，取得了很好的效果。管線試壓一次合格率達到85%以上。

2、在玻璃鋼管線安裝時，必須將公、母絲扣內的雜質清理干凈，不得有水跡。

3、安裝方法要正確，要仔細檢查螺紋扣質量，不合格的必須撤換下來。