論中頻感應(yīng)加熱補口設(shè)備的優(yōu)缺點

劉長沙 陳會偉 劉濤(中國石油天然氣管道局第三工程分公司， 河南 鄭州 451450)

論中頻感應(yīng)加熱補口設(shè)備的優(yōu)缺點

劉長沙 陳會偉 劉濤(中國石油天然氣管道局第三工程分公司， 河南 鄭州 451450)

自工業(yè)開始應(yīng)用感應(yīng)加熱能源，已過去將近80年了。在這期間，感應(yīng)加熱理論和感應(yīng)加熱裝置都有很大發(fā)展，感應(yīng)加熱的應(yīng)用領(lǐng)域亦隨之?dāng)U大，其應(yīng)用范圍越來越廣。在長輸管道防腐補口領(lǐng)域，漠河—大慶輸油管道工程第12標(biāo)段上進(jìn)行了熱收縮帶感應(yīng)加熱補口安裝試驗，后西氣東輸三線(東段)大面積推廣使用這種感應(yīng)加熱工藝，即中頻加熱補口施工。

熱收縮帶；中頻加熱帶(環(huán))；粘結(jié)力

1 中頻加熱補口的特點

（1）加熱速度快、環(huán)保 傳統(tǒng)補口加熱燃料為液化氣，通過烤把加熱，這種加熱速度慢，尤其在冬季加熱管口時熱量損失大，容易造成管口出現(xiàn)返銹現(xiàn)象，出現(xiàn)了返銹按規(guī)范需要重新噴砂除銹，費時費力，成本也增加不少。中頻感應(yīng)加熱效率高、速度快，溫度降低速度也比傳統(tǒng)的加熱方法慢，減少了鋼管表面氧化，溫度容易控制，減少資源浪費，尤其冬季補口施工加熱速度明顯提高。

（2）加熱均勻 傳統(tǒng)補口工藝易造成熱收縮帶加熱不均勻，導(dǎo)致有部位用火過大而導(dǎo)致表面烤藍(lán)甚至出現(xiàn)龜裂現(xiàn)象，而有的部位火候不到位，導(dǎo)致剝離試驗不合格。采用中頻加熱工藝使熱收縮帶受熱均勻，克服了局部尤其管口6點位熱收縮帶加熱不足而造成補口不合格現(xiàn)象。傳統(tǒng)加熱補口工藝易出現(xiàn)表面溫度高，而管體實際溫度不夠現(xiàn)象，這樣就會使鋼管表面溫度下降速度過快，而中頻感應(yīng)加熱是整體溫度同時達(dá)到溫度要求，不存在外熱內(nèi)涼現(xiàn)象，表面溫度下降慢，補口質(zhì)量穩(wěn)定，降低了人為因素對補口質(zhì)量的影響。

（3）減少了人為因素對補口質(zhì)量的影響 在近年對在役管道的檢測中，發(fā)現(xiàn)了諸多由于熱收縮帶補口失效導(dǎo)致的管體腐蝕現(xiàn)象，主要表現(xiàn)為熱熔膠未充分熔融或局部未熔融，其主要原因是手工烘烤溫度不均勻、操作者的技能及責(zé)任心不強等因素的影響，特別是在冬季低溫環(huán)境下，手工烘烤施工方式更加難以達(dá)到熱熔膠的熔融溫度，使得補口質(zhì)量得不到保證。采用中頻加熱回火，自動控制加熱時間，有效的提高熱收縮帶的粘接力，克服了局部膠未融化現(xiàn)象。

2 中頻加熱設(shè)備應(yīng)用過程中的優(yōu)缺點和改進(jìn)

（1）中頻加熱設(shè)備使用中的優(yōu)點 長輸油氣管道防腐機組一般使用移動電站(焊接工程車)為供電設(shè)備，中頻整流器放置焊接工程車上，中頻加熱環(huán)用工程車上吊鉤移動(見圖1)。可以使用中頻加熱環(huán)非接觸式加熱，管口和熱收縮帶加熱過程中清潔度高，設(shè)備移動和起吊方便。

（2）中頻加熱設(shè)備使用中的缺點 使用非接觸式加熱時往往加熱效果不佳。一般管道施工中多采用接觸式加熱，采用接觸式加熱時，中頻加熱環(huán)重量大，安裝困難，安裝過程中不少于4名工人，且溝下作業(yè)困難，需要保證管溝寬度(見圖2)，中頻加熱環(huán)容易碰傷管材PE層，且設(shè)備租賃和人工成本高。使用中頻加熱環(huán)接觸式加熱時，中頻加熱環(huán)和管口或熱收縮帶接觸，不利于清潔度的控制；在回火時熱收縮帶溫度達(dá)到90度以上，熱收縮帶變軟，而100Kg重中頻加熱帶容易使熱收縮帶留下中頻加熱帶的印跡，甚至產(chǎn)生熱收縮帶凹陷。另外，由于聚乙烯熱收縮帶安裝收縮完成和回火的間隔時間要求嚴(yán)格，而熱收縮帶安裝收縮的時間長度又不固定，導(dǎo)致多組補口作業(yè)時，中頻設(shè)備不能及時給收縮完成的熱收縮帶回火，當(dāng)達(dá)到一定的時間間隔后，再進(jìn)行回火，會造成熱收縮帶表面皺褶嚴(yán)重，從而不利于多組同時補口作業(yè)。

（3）中頻加熱設(shè)備使用中的改進(jìn) 經(jīng)過施工過程中摸索研究，防腐機組制作了防腐爬犁，將噴砂設(shè)備和中頻加熱設(shè)備放置到一個爬犁上面，中頻加熱環(huán)輕裝上陣，改用中頻加熱帶(見圖3)。改進(jìn)后，中頻加熱帶安裝靈活，拆卸方便，對補口作業(yè)地形要求降低，適合各種地段補口，噴砂設(shè)備和中頻加熱設(shè)備完美結(jié)合，有效控制成本。見圖1、圖2、圖3。

圖1

圖2

圖3

3 今后改進(jìn)優(yōu)化方向

為控制熱收縮帶回火溫度，在中頻加熱帶(環(huán))上安裝溫度感應(yīng)裝置，設(shè)置自動溫度控制裝置。

4 結(jié)語

在充滿矛盾和變化的現(xiàn)實生活中，新生事物會不斷涌現(xiàn)，并不斷替代舊事物。通過上面的介紹我們能看出新的加熱設(shè)備的產(chǎn)生必然有它的優(yōu)點，同時也帶來一些弊端和缺陷，是我們在施工中不斷摸索改進(jìn)，克服解決困難。

[1]張自力，韓鐘琴，崔超，廖宇平，董彬.我國長輸管道熱收縮帶補口應(yīng)用現(xiàn)狀與存在的問題[J].現(xiàn)代涂料與涂裝，2010(06).

[2]王林章.中頻感應(yīng)加熱在管道外補口中的應(yīng)用[J].石油工程建設(shè)，1987(01).

[3]王學(xué)國，馬金鳳.長輸管道現(xiàn)場防腐補口質(zhì)量控制[J].防腐保溫技術(shù)，2005.

[4]潘天明.現(xiàn)代感應(yīng)加熱裝置[M].冶金工業(yè)出版社，1996.