小口徑長輸管道防腐補(bǔ)口施工探討

佟海濱

摘要：長輸管道的防腐涂層一般由工廠涂裝的管道本體防腐涂層和現(xiàn)場涂裝的管端補(bǔ)口層兩部分組成。工廠涂裝的管體防腐涂層主要是涂布在平整的管體表面，管體的焊縫成型較理想，并經(jīng)過生產(chǎn)廠工藝控制和產(chǎn)品檢驗，涂裝質(zhì)量可以得到保證。而熱縮套補(bǔ)口層則是在現(xiàn)場完成，補(bǔ)口層位于管段連接口的環(huán)向焊縫上，且存在搭接部位，其質(zhì)量不僅受到焊縫高度和表面焊接缺陷的影響，與工廠管道本體防腐相比，受人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素的影響更為突出。因此只有通過因地制宜，采取相應(yīng)措施，科學(xué)組織施工，才能有效保證熱收縮套的補(bǔ)口質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：長輸管道;防腐補(bǔ)口;質(zhì)量;施工

前言

長輸管道施工通常在野外進(jìn)行，部分地區(qū)氣候潮濕、多雨，與其它干燥、寒冷地區(qū)相比，其防腐補(bǔ)口中出現(xiàn)的銹蝕、未粘合等質(zhì)量缺陷的產(chǎn)生存在一定特殊性。通過對熱收縮套補(bǔ)口施工過程的簡要介紹，分析了某長輸管道產(chǎn)生防腐補(bǔ)口質(zhì)量問題的原因，進(jìn)一步總結(jié)了施工質(zhì)量管理控制要點。

1長輸管道防腐補(bǔ)口施工的必要性簡述

長輸管道的連接處在進(jìn)行焊接時，其連接處的金屬先熔化為液體，冷卻結(jié)晶后，由于其結(jié)晶過程將產(chǎn)生拉應(yīng)力，而整個管道已經(jīng)被固定住無法產(chǎn)生相應(yīng)的變形，因金屬結(jié)晶而產(chǎn)生的拉應(yīng)力就無法得到釋放而以殘余應(yīng)力的形式留存在管道中。在焊接中，人肉眼能看到的焊縫位置稱為焊縫區(qū)，這一區(qū)域其實不是經(jīng)焊接的管材最為脆弱的位置。在焊縫區(qū)兩側(cè)的金屬，稱為焊縫的熱影響區(qū)，焊接時焊縫兩側(cè)的溫度是高出焊縫中心很多的。所以焊接時其熱影響區(qū)受熱最為嚴(yán)重，金屬的晶粒在受熱后將變得粗大，其力學(xué)性能也會全面減弱，所以焊縫兩邊的熱影響區(qū)是管道焊接后最為脆弱的部位。若能將管道的焊接段金屬切下來拿到萬能試驗機(jī)上做拉伸、三點彎曲或是沖擊試驗，其端口一定出現(xiàn)在熱影響區(qū)。因此，在殘余應(yīng)力的威脅下，如果管道的焊接熱影響區(qū)再受到腐蝕的侵害，管道就很有可能從該處產(chǎn)生裂紋，所以必須在該處進(jìn)行防腐施工，稱為長輸管道的防腐補(bǔ)口施工。而很多時候，管道焊接并不是采用的對接形式，而是采用外加一固定片進(jìn)行搭接，然后將固定片焊起來。但無論管道的焊接采用的是對接還是搭接形式，焊完后焊縫都一定是受拉應(yīng)力作用的，而最為出現(xiàn)老化的位置一定是焊縫兩側(cè)的位置，其必須進(jìn)行防腐補(bǔ)口施工處理[1]。

2熱收縮套補(bǔ)口質(zhì)量控制

某地區(qū)，4月至5月，氣溫上升，但持續(xù)陰雨，空氣濕度較大。某單位承建的長輸管道工程，采用國產(chǎn)PE熱收縮套，5月份施工的補(bǔ)口出現(xiàn)質(zhì)量隱患苗頭，所在項目部開展了以熱縮套補(bǔ)口質(zhì)量為重點的專項檢查，經(jīng)現(xiàn)場常規(guī)檢查及破壞性剝離，發(fā)現(xiàn)部分防腐補(bǔ)口熱收縮套搭接部位存在空鼓，剝離后發(fā)現(xiàn)，存在空鼓的補(bǔ)口其管道本體部分存在銹跡或個別熱縮套邊緣與管道本體沒有完全粘合。針對出現(xiàn)的質(zhì)量問題，該項目部組織相關(guān)人員召開了原因分析會，從補(bǔ)口工序質(zhì)量及環(huán)境因素等逐一排查出現(xiàn)質(zhì)量問題的原因。對上述問題進(jìn)行綜合分析認(rèn)為，由于該時期項目所在地環(huán)境潮濕，雨天多，空氣濕度大，部分新進(jìn)作業(yè)人員未及時進(jìn)行培訓(xùn)，質(zhì)量控制環(huán)節(jié)上存在松懈，導(dǎo)致了缺陷的產(chǎn)生。缺陷產(chǎn)生的原因可以歸納為以下幾點：（1）銹蝕產(chǎn)生的主要原因：個別端口采用手工或機(jī)械除銹，除銹質(zhì)量未達(dá)到規(guī)范要求;表面浮銹及灰塵未清理干凈;噴砂除銹后未及時安裝熱收縮帶，致使管道端口表面回潮;涂刷涂層前端口烘烤時間不夠，溫度未達(dá)到產(chǎn)品要求。（2）未粘合產(chǎn)生的主要原因：一是對熱縮套的烘烤溫度不夠或烘烤時間太短，導(dǎo)致熱縮套表面的粘合熱熔膠尚未融化;二是新進(jìn)作業(yè)人員熱收縮套烘烤操作有時不規(guī)范，碾壓手法存在不合理之處，致使搭接縫處未能完全粘接牢靠;三是個別熱收縮帶與管道本體防腐層搭接部位未進(jìn)行環(huán)向拉毛，或拉毛深度不足，或拉毛后表面PE顆粒未清理干凈，導(dǎo)致熱收縮套與管道本體防腐層粘接不牢固。（3）空鼓產(chǎn)生的主要原因：一是個別焊縫成型較差，但部分作業(yè)人員未對其進(jìn)行打磨，形成局部粘接不牢，冷卻后熱收縮帶收縮造成局部脫離，產(chǎn)生實鼓;二是部分噴砂除銹不徹底，或機(jī)械除銹后未采取打錨措施，造成管材表面錨紋深度不足，或存在銹跡，使得底層涂料粘接不牢固，造成涂料干膜脫離管道表面，形成空鼓。

3-小口徑長輸管道防腐補(bǔ)口施工探討

3.1長輸管道防腐補(bǔ)口施工的表面處理質(zhì)量控制要點

首先，要針對待處理的管道實行環(huán)境監(jiān)控，使得施工環(huán)境的相對濕度不高于85%，露點溫度至少要高出管道表面溫度3℃，以防止鋼管剛剛清理完就被污染或者是出現(xiàn)表面返銹。其次，要對管道進(jìn)行噴砂清理前，要用氣磨機(jī)或是角向磨光機(jī)打磨去除鋼材表面的金屬毛刺、焊接飛濺、表面裂紋和氣孔。若是切割邊緣比較銳利的話要進(jìn)行導(dǎo)鈍，在對鋼管實施表面預(yù)處理之時，補(bǔ)口的搭接處的防腐層也要打磨拉毛，但千萬不能損傷其補(bǔ)口區(qū)之外的防腐層。再者，噴砂清理前的預(yù)熱處理檢查也是關(guān)鍵，以預(yù)熱的方式去除鋼管表面的濕氣，可以有效預(yù)防鋼管噴砂清理后返銹，通常情況下需要將光管預(yù)熱到50℃左右，其間需要用紅外測溫儀對鋼管溫度實行實時監(jiān)測。最后，要檢查噴砂清理的各個細(xì)節(jié)，例如其噴砂磨料就要保持清潔而干燥，不含對涂覆材料有害的雜質(zhì)，噴砂后鋼管的表面粗糙度需達(dá)到50～90微米，更多具體細(xì)節(jié)可查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。但值得注意的是，鋼管表面的可溶性鹽的含量是必須嚴(yán)格控制的，不然其一遇水會與鋼管形成化學(xué)原電池，加速鋼管的腐蝕及返銹，通常要求20mg/時就是鋼管表面所含可溶性鹽的最大含量，一旦超過這個標(biāo)準(zhǔn)，就必須用高壓水沖洗等方法使其強(qiáng)制降低[2] 。

3.2保溫層施工

在實際的防腐補(bǔ)口施工過程中，還需要做好保溫層的施工工作，要求施工人員按照實際的要求規(guī)范化進(jìn)行操作，同時結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H氣溫變化，選擇有效的保溫材料，這樣才能夠提高保溫層施工的質(zhì)量，推動長輸管道施工的有效進(jìn)行，同時也能夠?qū)崿F(xiàn)我國社會的快速發(fā)展。

3.3長輸管道防腐補(bǔ)口施工的熱收縮帶安裝質(zhì)量控制要點

首先，預(yù)熱帶安裝前要進(jìn)行預(yù)熱控制，其溫度以說明書中的要求為標(biāo)準(zhǔn)，其間要用紅外測溫儀進(jìn)行實時監(jiān)測[3] 。熱收縮帶安裝時，加熱有兩名工作人員從鋼管兩頭對稱加熱，以保證其加熱的均勻性，其方向為從中間向兩側(cè)，加熱的同時用橡膠棍子將氣泡趕走，以保證其熱收縮帶一次成型。其次，對熱收縮帶的安裝情況進(jìn)行外觀檢查，保證鋼管表面與熱收縮帶緊密結(jié)合，粘合劑從兩邊緣均勻溢出，熱收縮帶表面不能出現(xiàn)燒焦炭化、氣泡、褶皺、破裂等缺陷。最后，要再一次對整個管道的涂層厚度、漏涂點及涂層附著力情況進(jìn)行全面檢查。用磁性檢查儀可測出涂層的厚度情況，厚度不足處用熱收縮帶進(jìn)行修補(bǔ)。用直流高壓電火花漏涂點檢測儀可以比較便捷地找到涂層的漏涂點，檢測出后對其進(jìn)行修補(bǔ)然后再檢查[4] 。對涂層附著力進(jìn)行抽檢，從100個補(bǔ)口中抽出一個進(jìn)行剝離試驗，確認(rèn)其剝離強(qiáng)度大于50N/em[5] 。

總結(jié)

長輸管道通常都埋在地下，其連接處存在殘余應(yīng)力，一旦因腐蝕而產(chǎn)生裂紋其裂紋就會在拉應(yīng)力作用下不斷擴(kuò)大，其維修成本非常高。因此，必須要其安裝施工的過程中就做好管道防腐補(bǔ)口施工的質(zhì)量控制。本文就長輸管道防腐補(bǔ)口施工質(zhì)量控制要點進(jìn)行了粗淺分析，更完善的理論還需要廣大相關(guān)工作者進(jìn)一步探索。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李春光.小口徑長輸管道防腐補(bǔ)口施工探討[J].全面腐蝕控制，2019，33（02）：66-67.

[2] 鄭偉.淺析長輸天然氣管道防腐補(bǔ)口施工質(zhì)量控制[J].全面腐蝕控制，2018，32（12）：98-99.

[3] 張秀云，韓建波，張羽，陳世偉，王志剛.液體環(huán)氧補(bǔ)口技術(shù)在長輸管道中的質(zhì)量控制[J].天然氣與石油，2018，36（02）：89-95.

[4] 李新建，王勇.管道防腐補(bǔ)口存在問題與解決對策研究[J].石油和化工設(shè)備，2017，20（12）：55-57.

[5] 楊波.小口徑長輸管道防腐補(bǔ)口施工[J].油氣田地面工程，2014，33（12）：107.

（作者單位：遼河油田建設(shè)有限公司）