淺析RTR 管道層壓施工工藝

王 濤

中化二建集團有限公司 山西太原 030021

玻璃鋼管道作為一種輕質、高強、耐腐蝕的非金屬管道，越來越多地被應用于石油化工、環(huán)保改造等領域。沙特緊靠波斯灣及紅海的獨特地理位置，在各種工程項目中引用鹽分較高的海水作為工業(yè)用水是其必然選擇，再加上其沙漠地帶靠近沿海地區(qū)，周圍地下土壤中鹽分含量也較高，所以各類型的玻璃鋼管道就成為沙特各工業(yè)區(qū)域的首選。SADAF EOP 項目中的HCl、EDC、SRS 和Guard Filter 等數(shù)10 個裝置區(qū)域合計近萬米從1～12in管徑工藝管道均采用玻璃鋼管。該工程的增強熱固性樹脂（RTR）管道由沙特沙比克集團許可的供應商FTPC 公司（Future Pipe Industrial Co.）提供，并提供相應技術支持及輔材進行現(xiàn)場施工。圖1 和圖2 為pH Control 裝置和SRS 裝置玻璃鋼管道。

圖1 pH Control 裝置玻璃鋼管道

圖2 SRS 裝置玻璃鋼管道

由中化二建集團有限公司承建的SADAF EOP 項目RTR 管道工程量近萬余米，包括D25～DN300 等不同管徑。其不同管徑管道、管件均利用玻璃纖維無捻粗紗布纏繞層壓的方式進行連接，不同管徑的管道纏帶厚度及涂刷膠合劑的厚度不同。沙特諸如此類的生產(chǎn)廠家對于不 同樹脂、不同管徑的RTR 管道，均會提供相應的層壓配方指導工程客戶進行管道的安裝。國內玻璃鋼管道連接形式大多為法蘭連接與承插連接，而在國外，特別是沙特氣溫高、濕度大、鹽堿性高的沙漠地帶利用纏帶層壓方式可以保證所有接口連接緊密。以下以DN300 管道為例，闡述RTR 管道的安裝施工工藝及注意事項。

1 施工工序

RTR 管道的施工工序：施工準備→RTR 管道號料、切割→坡口打磨→管道組對→管道固定→管道清理→膩子配制→膩子填充→接口烘干→膩子表面打磨→對口層纏帶纏繞敷設→膠合劑滾涂→初層纏帶纏繞敷設→坡度層纏繞敷設→膠合劑滾涂→結構層纏繞敷設→膠合劑滾涂→面層敷設→滾涂收面→晾干→硬度檢測→水壓試驗→竣工驗收。

2 施工準備

（1）選擇優(yōu)秀的管道作業(yè)人員根據(jù)SADAF 質量體系要求，前往RTR 管道供應廠家進行半個月的學習，考試合格后方可進行RTR 管道的作業(yè)施工。

（2）為加快施工進度，RTR 管道施工分為在預制場預制及現(xiàn)場安裝兩部分。單線圖焊口標注時清晰標明預制口，可減少現(xiàn)場作業(yè)內容，使現(xiàn)場組裝更加高效快捷。

（3）RTR 管道、管件、護板等均為成品，預制前要仔細檢查有無刮傷、破損或缺陷，發(fā)現(xiàn)后要立即作出標記單獨存放，停止使用該材料。

（4）樹脂、催化劑（LPT）（溫度控制在20～25℃）、二氧化硅粉末、玻璃纖維無捻粗紗布纏帶和敷面細紗布纏帶等必須存放在陰涼、干燥、潔凈的單獨作業(yè)棚內，必須與酸、堿、重金屬化合物等隔離。尤其是催化劑（LPT）具有極強的氧化性能，必須存放在單獨的空間內。

（5）準備作業(yè)平臺（固定玻璃鋼用）、切割機、軸流風機、鼓風機、砂輪磨光機、（帶鉤）尼龍綁帶、鐵滾筒、加熱毯、熱風機、膩子刀、剪刀、砂紙、攪拌器、攪拌桶、硬度檢測儀、臺秤、一次性防護衣、防毒口罩和安全鞋帽等必需品。

3 施工工藝

RTR 管道施工根據(jù)SADAF 合格供應商FTPC 公司參培的理論及接口指導工藝書進行施工。表1 為RTR管道施工接口層壓工藝。

表1 RTP 管道施工接口層壓工藝

3.1 管道切割

根據(jù)焊口標注單線圖在RTR 管道上號料標記尺寸，用白色記號筆或者標記纏帶。號料時要確保足夠預留量，1～4 寸預留1.0mm，10～12 寸預留2.0mm，數(shù)據(jù)確認無誤后利用手動切割機按照劃線進行精確切料。

3.2 接口打磨

RTR 管道下料完成后，用磨光機將DN300 玻璃鋼管道對接口連段寬度各125 mm 部位表面蠟層全部打磨掉，漏出內部的結構層并打磨成毛面；再將兩段物料端口各自1cm 打磨成平滑過渡的坡口（確保無破碎、缺口）；最后，利用鼓風機將內部與打磨表面所有的玻璃鋼粉末、其他雜物全部清理干凈，保證結合面的干燥度和清潔度，所有結合面必須保證露出原RTR 管道的新砂層（尤其注意對接管段口兩側底部區(qū)域的打磨質量）；對接管段兩側打磨清理完成后，利用熱風機對其進行加熱，確保沒有任何露水。在這里要注意，打磨完成后2h 內必須完成下道組對層壓對口的工序，必須確認RTR 管道內部與外部結合面的粗糙度與清潔度，否則需要再次進行打磨。切記，打磨的質量是RTR 管道層壓接口質量控制的重中之重。

3.3 管道組對

準備操作平臺及綁扎帶，將切割清理完畢的RTR 管道固定在操作臺上，中間對接接口在平臺間留出操作間隙。對接管段結合面檢查合格后開始進行組對，根據(jù)廠家工藝要求，DN25～DN100 管段對口間隙最大為1mm，DN150～DN300 對口間隙最大為2mm。對口完成后，利用幫扎帶將其固定在操作平臺上。需要注意的是，RTR 管段對口開始操作時要保證操作的固定性，防止其有任何的移動及撞擊。圖3 為RTR 管道組對現(xiàn)場操作圖。

圖3 RTR管道組對現(xiàn)場圖

3.4 膩子配置及填縫

準備清潔干燥的攪拌桶，按照FPTC 廠家提供的工藝指導配置DN300RTR 管道膩子，要根據(jù)工程量同時進行配置。每道縫稱取246g 乙烯基樹脂、38g 二氧化硅粉末及4g LPT 催化劑，在攪拌器中混合并充分攪拌3min 左右，攪拌均勻無氣泡后方可使用。而且30min 內必須用完，防止其變質影響第一道填縫施工質量。

膩子配置完成后，利用膩子刀均勻填塞進已經(jīng)固定在操作平臺上的RTR 管道對接口的所有縫隙中并壓實；空隙填補后，膩子應進行干燥聚合，在施工溫度高的情況下大概需要1～2h。在此期間，嚴禁對組對的RTR 管道有任何移動或撞擊，以防影響接口膩子的連接質量。若溫度低，可考慮用熱吹風機或者電加熱毯對其進行加熱，溫度控制在100～110℃，保證交合處內外均勻聚合硬化。

3.5 對口層纏帶纏繞

待填充膩子干燥聚合并檢查完成后，利用磨光機打磨掉膩子不平滑部分，同時再次確保接縫兩側50mm 處所有光滑面均已打磨漏出粗糙面，并保證清潔干燥。在此期間，利用干凈的攪拌桶開始配置膠合劑。按照FPIC 廠家工藝指導書配方中規(guī)定的配比，每道對接縫取575g 乙烯樹脂，加入9g LPT 催化劑，并攪拌均勻無氣泡。從材料庫領取270/ 100 玻璃纖維無捻粗紗布開始對口層纏繞，先用油漆滾筒均勻地在已經(jīng)對口清理好的RTR 管道面層涂刷一遍膠合劑（必須保證全部涂刷到位），馬上手工纏繞一層玻璃纖維無捻粗紗布；不斷交替進行，直至對口層4 遍纏繞帶全部手工完成；最后剪刀剪開纏帶，收尾壓緊壓實。施工時注意纏繞玻璃纖維無捻粗紗布50%搭接，每一層都要均勻拉緊，不要產(chǎn)生褶皺、漏纏、間距過大等現(xiàn)象，角度調整不好時可利用剪刀從纏帶側邊剪開部分進行角度調整。

3.6 初層纏帶纏繞

RTR 管道接縫對口層施工完畢后，再次檢查對口縫隙兩側125mm 處所有光滑面均已打磨漏出粗糙面并保證清潔干燥；同時利用磨光機打磨晾干后對口層與邊角部分，再次進行粉末、污染清理；確保可以進行下道工序后，利用270/ 100 玻璃纖維無捻粗紗布開始接口層壓玻璃纖維無捻粗紗布纏繞施工，涂刷一遍膠合劑，纏繞一層玻璃纖維無捻粗紗布，不斷交替進行2 遍纏繞帶；最后收尾壓緊、壓實。

3.7 坡度層纏帶纏繞

RTR 管道初層施工完畢，檢查接縫嚴密無誤后，從庫房領取360/ 100 玻璃纖維無捻粗紗布開始坡度層壓纏帶纏繞施工。該層合計纏繞17 層，由于層數(shù)多，膠合劑涂刷與粗紗布纏繞交替進行時，每一層都要均勻拉緊，切記不要產(chǎn)生褶皺、漏纏、間距過大等現(xiàn)象。最后幾層利用剪刀從纏帶側邊剪開部分進行纏帶角度調整，最后收尾壓緊壓實。

3.8 結構層纏帶纏繞

準備清潔干燥的攪拌桶，按照FPTC 廠家提供的工藝指導進行DN300 RTR 管道結構層膠合劑配置。每道縫稱取1828g 乙烯基樹脂、30g LPT 催化劑、9g 延緩劑及162g UV 固化劑，在攪拌器中混合并充分攪拌3min 左右，保證攪拌均勻無氣泡后使用。同時，檢查接縫坡度層接縫嚴密無誤且確保清潔后，從材料庫領取360/ 100、580/ 100 玻璃纖維無捻粗紗布開始層壓結構層纏繞施工。在坡口層的基礎上先纏繞13 層360/ 100 玻璃纖維無捻粗紗布，再纏繞4 層580/ 100 玻璃纖維無捻粗紗布，最后纏繞2 層360/ 100 玻璃纖維無捻粗紗布收尾。在每一層玻璃纖維無捻粗紗布施工前，用油漆滾筒均勻地在結構層纏帶上涂刷配置好的膠合劑，再緊密地不斷纏繞工藝要求的纏帶，不斷交替進行，每一層纏帶纏繞前涂刷膠合劑時必須保證全部涂刷到位，最終直至結構層19 遍纏繞帶全部手工完成。最后用剪刀剪開纏帶，收尾壓緊、壓實。施工時纏繞玻璃纖維無捻粗紗布仍以50%搭接，每一層都要均勻拉緊，不要產(chǎn)生褶皺、漏纏、間距過大等現(xiàn)象，角度調整不好時可利用剪刀從纏帶側邊剪開部分進行角度調整。

3.9 敷面層纏帶纏繞

根據(jù)施工要求，結構層纏繞完成后，從材料庫領取100mm 寬敷面細紗布進行敷面層纏繞施工。膠合劑利用結構層配置好的膠合劑，具體施工應先從RTR 管段對接縫中間到一邊，然后再到另一邊。每一圈必須保證拉緊度。纏完一層之后，將細紗布中的棉紗層刮掉，只留絲線，再纏繞3 圈左右，剪斷收尾，要求最終完成的接口表面弧線光滑。

3.10 附件施工

RTR 管道附件包括對應材質的法蘭頭（利用活套法蘭）、彎頭、三通、支架護板等。

（1）與管道施工工藝相同，同樣利用層壓纏繞法進行管件等的施工。其中法蘭施工時要先將對應口徑的活套法蘭套入RTR 管道，再選擇對應口徑的法蘭頭按照RTR 管道接縫的層壓工藝施工。

（2）RTR 管道開孔：先根據(jù)單線圖利用鋼尺及記號筆定位，再根據(jù)開孔大小選擇合適的纏帶裁剪成對應的塊狀，然后根據(jù)RTR 管道對接接縫層壓的施工工藝從初層至面層施工，干燥聚合后利用電鉆進行開孔（圖4）。

圖4 RTR管道開孔

（3）RTR 管道支架護板施工時，護板內表面及管道表面要利用磨光機打掉光滑面露出粗糙面，并清理干凈所有粉末及雜物；干燥清潔后，利用配置好的膠合劑進行粘貼，再用綁扎帶緊固。

3.11 檢測檢驗

（1）RTR 管道施工完成后，所有對接縫根據(jù)圖紙及第三方檢測機構要求做硬度檢測。

（2）現(xiàn)場安裝完成的RTR 管道，根據(jù)試壓包劃分，選擇1.5 倍設計壓力做強度試驗，用設計壓力做嚴密性試驗。

4 注意事項

（1）對接的兩個管段固定前用水平尺保證接口的水平度；

（2）確保每一道纏帶敷設前層壓表面的清潔度，未清潔和完全干燥之前不得進行下一道工序的施工；

（3）配置的膩子及膠合劑必須嚴格按照FTPC 公司的指導文件按配方規(guī)定的比例進行配置，在30min 內使用完成，隨配隨用，不得存放；

（4）纏帶纏繞時確保所有的氣泡都被趕出，并在膠合劑開始凝膠之前停止?jié)L動；

（5）配制樹脂料和纏繞接口應在通風良好的場所進行，操作工人必須戴好防腐手套和防毒口罩；

（6）施工現(xiàn)場嚴禁吸煙。

5 結論

RTR 管道在沙特等阿拉伯國家是一種最常用的玻璃鋼管道，本項目所用的DN300 管道對接縫層壓施工工藝對接纏帶接口強度高，不滲漏，安裝靈活，可以滿足新建、擴建，尤其是舊廠改造涉及多個新舊裝置連接點的玻璃鋼管道施工技術要求。其余的諸如GRP/ FRP 玻璃鋼管道施工工藝與此基本相同，只是各自廠家的具體配料指導工藝不同。

隨著現(xiàn)代科技的進步，新型材料工業(yè)飛速發(fā)展，玻璃鋼管道特殊的材料性能及施工工藝展市場前景廣闊。通過沙特SADAF EOP RTRP 管道的施工，可以進一步的熟悉其相關設計與施工要求，特別是掌握對接縫層壓施工工藝，不斷積累施工經(jīng)驗，對國內外類似接口形式的玻璃鋼管道工程施工具有指導意義。