管道內防腐涂層補口的質量控制

管道內防腐涂層補口的質量控制

[摘要]有機涂層、無機涂層和聚合物內襯等在石油管道內防腐方面得到廣泛應用，但由于現(xiàn)場施焊時的高溫作用，會使焊縫兩側附近的防護涂層燒焦或脫落，從而失去對管道的保護作用。針對這一情況，本文重點闡述了管道內防腐涂層補口的質量控制，從原材料及施工檢驗設備，到安裝工藝方法及施工的規(guī)范性，只要嚴格把好每一道關，就能延緩管道腐蝕滲漏，延長其使用壽命。 

 

【關鍵詞】內防腐；內補口；焊縫；質量控制

 

引 言

 

管道輸送具有物料損失少、效率高、無污染等優(yōu)點，已成為水、氣、石油等輸送的理想工具。針對油田管道內輸送介質的多樣性，輸送介質一般為原油、污水、油水混合、天然氣，且呈酸性，并伴隨著硫化物的腐蝕。因此，管道內涂層防腐技術也多種多樣，水泥砂漿內襯里技術、玻璃鋼管道內襯技術、環(huán)氧粉末內防腐技術、涂塑鋼管等。

 

中原油田根據(jù)其介質情況，多年經驗積累，采用100%固含量雙組分環(huán)氧涂料內防腐，確保管線3年未出現(xiàn)腐蝕滲漏現(xiàn)象，大大增加了管線的使用壽命。但是，現(xiàn)場施焊的高溫會使焊縫兩側附近的涂層燒焦或脫落，失去對管道的保護作用，為保證管道焊口部位的抗腐蝕性能，需采取焊后內補口及不銹鋼接頭法相結合的措施來解決管道接頭的連接和保護問題。但焊后內補口及不銹鋼接頭法均在現(xiàn)場完成，質量不如在防腐廠內作業(yè)線上防腐的整管可靠、穩(wěn)定、易控。因此，必須對焊后內補口及不銹鋼接頭現(xiàn)場加強質量控制。

 

1.原材料的影響及控制

 

1.1 100%固含量雙組分環(huán)氧涂料

 

由于涂料的使用環(huán)境非常惡劣，腐蝕十分嚴重，管道內介質不僅呈酸性，而且還伴隨硫化物的腐蝕，一般涂料是無法抗御這種腐蝕的。另外，管道內高壓流動介質的沖刷下，還要求涂料具有良好的附著性及耐磨性。

 

目前，100%固含量雙組分環(huán)氧涂料在市面上種類繁多，質量也不統(tǒng)一，因此，應根據(jù)管道內介質及使用情況進行第三方檢驗，一般檢驗內容包括：抗沖擊強度、附著力、剪切強度、陰極剝離、冷熱循環(huán)、耐磨性等，符合使用要求及檢驗合格的涂料才能使用。

 

1.2 不銹鋼接頭

 

不銹鋼接頭法是先在管道的兩頭焊接兩個不銹鋼短節(jié)，然后進行涂層的涂敷，連接時用不銹鋼焊條將不銹鋼短節(jié)焊在一起即可。

 

不銹鋼接頭具有優(yōu)良的耐腐蝕性、耐壓性及安裝、維修方便等特點，但對不銹鋼短節(jié)的材質要求非常嚴格，因此，在使用前必須對不銹鋼短節(jié)的材質進行第三方檢驗，符合圖紙設計要求方可使用。

 

另外，為防止在焊接不銹鋼短節(jié)時不破壞內防腐涂層，應保證不銹鋼短節(jié)長度應不小于100mm。

 

2.設備的影響及其選擇

 

2.1 內防腐智能補口機

 

內防腐智能補口機即專用于焊縫內噴涂補口作業(yè)的小車。目前主要有定位噴筒補口裝置、焊縫內補口噴涂小車、自動推進、自動表面處理與涂敷的管內焊口的補口裝置及自動內補口機。現(xiàn)場多采用自動推進、自動表面處理與涂敷的管內焊口的補口裝置。

 

由于內補口是在隱蔽狀態(tài)下完成的，這樣就對補口設備提出了較高的要求：①焊縫的定位系統(tǒng)，要求定位準確無誤。②供料系統(tǒng)，保證供料嘴暢通無阻。③旋噴系統(tǒng)，確保霧化器能夠高速旋轉，達到霧化要求。④觀測系統(tǒng)，保證傳輸圖像清晰，便于肉眼觀察設備工作狀態(tài)。⑤行走平穩(wěn)，控制靈活是對小車系統(tǒng)的要求。

 

2.2 管道內窺儀及電火花檢測儀

 

為了確保工程質量，必須進行內涂層及內補口的檢測。由于檢測設備是在隱蔽狀態(tài)下進行，所以必須保證電火花檢測儀工作正常，接線可靠；監(jiān)視器圖像清晰，能用肉眼直接觀察內補口效果。

 

3.工藝方法的影響及對策

 

管道內補口由于是現(xiàn)場施工，只能借助設備在隱蔽狀態(tài)下完成，其影響防腐效果的因素及解決方法主要有如下幾個：

 

3.1 焊接工藝

 

當采用內噴涂防腐工藝時，焊接時應采用氬弧焊打底，以避免焊瘤出現(xiàn)，影響內補口質量。

 

3.2 焊縫表面處理

 

憑證、潔凈的焊縫表面是補口涂層具有良好附著力的保證。首先在防腐廠內進行噴涂防腐時，鋼管兩端預留長度為100mm涂敷可焊涂料，保證鋼管在現(xiàn)場安裝焊接前不返銹。其次，現(xiàn)場安裝焊接后的焊縫，利用除銹小車將焊縫表面浮銹清除，并將焊縫附近的塵埃吹掃干凈。

 

3.3 清除水汽

 

由于氣溫的變化，管內空氣中的水汽容易凝結成水珠，這些水珠通常積于管道頂部。如在這種情況下進行涂敷，有水珠的地方難以粘結。為了保證涂層的附著性能，雨天應禁止內噴涂補口施工，施工作業(yè)環(huán)境相對濕度不應超過75%。

 

3.4 涂料的霧化

 

目前，涂料的霧化多采用離心噴涂，比無空氣噴涂霧化均勻，比空氣噴涂表面光滑，并且噴涂的漆滴運動距離遠。但是，它仍然受氣溫的影響，氣溫過低，也無法確保涂料霧化，難以保證內防腐質量。因此，內噴涂補口施工作業(yè)環(huán)境溫度應大于10℃。如果在冬季施工，應采取預熱措施，焊縫溫度保持恒溫30℃左右，涂料預熱溫度控制在10℃～20℃之間。

 

3.5 涂層的干燥

 

通常，為保證焊縫內補口質量，對焊縫噴涂2遍。噴涂第二遍時，間隔時間以上道涂層實干為宜。涂層全部涂裝完成后，一般需要自然干燥7——10個晝夜后方可進行質量檢驗及投產使用。

 

4.安裝施工的影響及對策

 

在管線裝卸就位過程中，如撬棍插入管端撬動鋼管、接地線直接點焊在鋼管上，這些往往會破壞已做好的防腐層，造成二次現(xiàn)場補傷，質量不易控制。安裝前應對操作工人進行安裝施工規(guī)范及注意事項的教育，按照規(guī)范標準安裝施工，杜絕野蠻施工，減少由于施工操作不當造成管線腐蝕滲漏。

 

綜上所述，影響鋼管噴涂內補口的因素主要是原材料、施工及檢測設備、安裝工藝及施工規(guī)范性等，針對這些因素，只要能正確選擇原材料及施工設備，制定并實施合適的安裝工藝，嚴格按規(guī)范標準施工，就能夠保證噴涂內補口質量，延緩管道腐蝕滲漏，延長其使用壽命。

 

參考文獻

 

[1]陳守平,王秀章等.鋼制管道液體環(huán)氧涂料內防腐層技術標準.SY/T0457-2000.石油工業(yè)出版社（2000.12）