低溫環(huán)境管道3PE防腐補(bǔ)口技術(shù)研究

一、編制依據(jù) 1、《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》sy/t0413-2002； 2、《輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶（套）》sy/t4054-2003； 3、《油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》gb50369-2006； 二、補(bǔ)口施工措施 1、補(bǔ)口準(zhǔn)備 1)熱收縮帶表面應(yīng)平整，無(wú)氣泡、麻坑、裂紋，無(wú)氧化變質(zhì)現(xiàn)象，用測(cè)厚儀， 測(cè)定其厚度應(yīng)大于或等于設(shè)計(jì)規(guī)定的厚度。熱收縮套（帶）膠層應(yīng)無(wú)裂紋，內(nèi)襯護(hù)薄 膜應(yīng)完好。 2)用篩子篩選石英砂，用于噴砂除銹。砂子顆粒均勻，粒徑在2～4mm，無(wú)泥土 草棍等雜質(zhì)。 3)空壓機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)良好，壓縮機(jī)排量不小于6m3/min。 4)加熱用液化氣火焰加熱器，液化氣鋼瓶輸出壓力應(yīng)滿足施工要求（p≧ 0.15mpa）。 5)準(zhǔn)備好卷尺、紅外線數(shù)字測(cè)溫計(jì)(量程為：0～300℃)、壓輥、棉紗及木楔等 材料。 2、管道防腐表面的清理 1)將焊口及兩側(cè)涂

基于高寒凍土地區(qū)氣候地質(zhì)特點(diǎn)對(duì)防腐層特殊需求進(jìn)行分析,通過(guò)調(diào)研國(guó)內(nèi)外3pe防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),分析相關(guān)技術(shù)指標(biāo),提出3pe防腐層在高寒凍土地區(qū)應(yīng)用時(shí)必須具備的關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)。決定3pe防腐層應(yīng)用效果的關(guān)鍵參數(shù)為低溫?cái)嗔焉扉L(zhǎng)率、低溫脆化、硬度、耐磨性、低溫沖擊韌性、低溫彎曲性能、低溫剪切強(qiáng)度及抗凍融循環(huán)性能。上述各關(guān)鍵參數(shù)必須具有優(yōu)良的性能,才能保證3pe防腐層在高寒凍土環(huán)境的良好應(yīng)用。

西氣東輸二線部分管道采用x80直縫鋼管,常規(guī)的3pe防腐層涂敷過(guò)程會(huì)對(duì)x80直縫鋼管力學(xué)性能產(chǎn)生不利的影響。針對(duì)x80直縫鋼管對(duì)防腐層的涂敷溫度要求,研究了可在低溫下(在185～195℃溫度范圍內(nèi))固化的3pe防腐涂層及低溫涂敷工藝,而涂層的性能能夠達(dá)到常規(guī)涂敷(200～230℃涂敷)的3pe防腐層性能,滿足西氣東輸二線管道工程對(duì)3pe防腐層的防腐性能要求。

在對(duì)管道3pe防腐層的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)sy/t4013—95進(jìn)行修訂過(guò)程中,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用需要,對(duì)防腐層厚度指標(biāo)進(jìn)行了重新研究。通過(guò)詳細(xì)研究國(guó)外pe防腐層厚度確定依據(jù),并調(diào)研分析國(guó)內(nèi)3pe防腐管的實(shí)際應(yīng)用情況,認(rèn)為應(yīng)該繼續(xù)沿用依據(jù)德國(guó)din30670標(biāo)準(zhǔn)制定的3pe防腐層厚度指標(biāo);同時(shí)通過(guò)實(shí)際涂敷試驗(yàn)和檢測(cè)分析,認(rèn)為可以適當(dāng)降低焊縫部位防腐層的厚度要求(不得低于管體防腐層厚度規(guī)定值的70%)。該研究結(jié)果作為新版技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)sy/t0413—2002及有關(guān)的管道工程企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容,在近兩年的實(shí)際應(yīng)用中取得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益

針對(duì)3pe涂層在國(guó)內(nèi)管道工程應(yīng)用中存在剝離的現(xiàn)象,對(duì)國(guó)內(nèi)外3pe涂層相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及技術(shù)規(guī)格書進(jìn)行了對(duì)比分析。從涂層結(jié)構(gòu)、原材料指標(biāo)、涂裝工藝評(píng)定和涂裝表面要求及質(zhì)量檢驗(yàn)等四個(gè)方面,對(duì)比分析了主要技術(shù)指標(biāo)的差異,重點(diǎn)考察了環(huán)氧層、表面要求以及長(zhǎng)期陰極剝離等指標(biāo)對(duì)3pe涂層質(zhì)量控制的影響,提出了今后需要進(jìn)一步改進(jìn)的性能指標(biāo)。

-173- 解決3層pe管道現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口問(wèn)題勢(shì)在必行 王芷芳 （天津大學(xué)材料學(xué)院天津300072） 摘要：本文從3層pe管道現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口暴露出來(lái)的大量問(wèn)題，對(duì)管道防腐質(zhì)量擔(dān)憂；認(rèn)為gb/t23257-2009《埋 地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求不嚴(yán)格也導(dǎo)致補(bǔ)口質(zhì)量的下降；根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件文章介紹一種較好的 防腐材料，簡(jiǎn)便的施工工藝，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例，將管道防腐水平提高一步。 關(guān)鍵詞：管道腐蝕3lpe補(bǔ)口結(jié)構(gòu)新材料新工藝現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用實(shí)例介紹 1金屬管道的腐蝕原因 外腐蝕是管道防腐層破損或失粘剝離而陰極保護(hù)欠保護(hù)或不起作用情況下發(fā)生的，特別是 防腐層出現(xiàn)剝離，在地面上測(cè)得保護(hù)電位正常，但腐蝕在剝離層下方繼續(xù)進(jìn)行，具有極強(qiáng)的隱 蔽性和危害性。發(fā)生在涂層老化剝離或3層pe熱收縮套/帶與管體黏接不良造成的剝離。眾所

3PE防腐鋼管的pe技術(shù)

針對(duì)目前國(guó)內(nèi)埋地鋼質(zhì)管道3層結(jié)構(gòu)pe防腐層補(bǔ)口施工中存在的缺陷和西氣東輸管道工程建設(shè)的需要,開發(fā)了一套適用于較大口徑管道3層pe防腐層的防腐補(bǔ)口技術(shù)。該補(bǔ)口技術(shù)采用熔結(jié)環(huán)氧粉末、共聚物底膠中間層和聚乙烯外保護(hù)層3層體系的補(bǔ)口施工工藝和技術(shù),解決了采用一般熱收縮帶補(bǔ)口時(shí),在土壤應(yīng)力作用下,補(bǔ)口防腐層易產(chǎn)生滑移,致使補(bǔ)口防腐層與管體防腐層黏接失效的問(wèn)題,提高了補(bǔ)口防腐層的等級(jí),可以滿足國(guó)內(nèi)大口徑管道3層pe防腐層的補(bǔ)口要求。

3pe外防腐鋼管 1.通用性要求 鋼管應(yīng)符合《石油天然氣工業(yè)管線輸送系統(tǒng)用鋼管》gb/t9711標(biāo)準(zhǔn)或《輸 送流體用無(wú)縫鋼管》gb/t8163標(biāo)準(zhǔn)。鋼管外防腐應(yīng)符合《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯 防腐層》gb/t23257標(biāo)準(zhǔn)三層結(jié)構(gòu)擠壓聚乙烯防腐層加強(qiáng)級(jí)防腐要求。 2.技術(shù)參數(shù)要求 （1）鋼管材質(zhì)為l245psl1/psl2或20#鋼，加工長(zhǎng)度12米/根。無(wú)縫鋼管 應(yīng)選擇寶鋼、鞍鋼、衡鋼或萊鋼等規(guī)模鋼廠生產(chǎn)的鋼管；焊接鋼管應(yīng)選擇寶鋼、 金洲或勝利湘鋼焊制的鋼管（若選用其他廠家焊制的鋼管，需經(jīng)我司評(píng)審合格后 方可選用），焊制鋼管應(yīng)采用寶鋼、鞍鋼、首鋼、武鋼、湖南華菱或江蘇沙鋼生 產(chǎn)的鋼板。 （2）鋼管采用三層pe加強(qiáng)級(jí)外防腐。 （3）鋼管兩端留10～12厘米非防腐段，且非防腐段須涂可焊油漆及管端接 口進(jìn)行約350坡口處理。 3.廠家資質(zhì)要求 注冊(cè)資本為5000萬(wàn)

熱煨彎管的防腐一直是埋地管道防腐的薄弱環(huán)節(jié),直接影響管道的使用壽命。防腐性能優(yōu)異的3pe防腐層在直管防腐中廣泛采用,而熱煨彎管3pe防腐在國(guó)內(nèi)外還是空白。文章就熱煨彎管3pe防腐進(jìn)行了研究,熱煨彎管3pe防腐層由環(huán)氧粉末底層、共聚物膠中間層和聚乙烯表層組成。共聚物膠和聚乙烯在工廠內(nèi)加工成一定寬度和厚度的復(fù)合pe帶,在防腐作業(yè)線上采用行星式纏繞機(jī)按照冷帶熱纏工藝進(jìn)行防腐作業(yè);環(huán)氧粉末采用高壓靜電噴涂。文中還對(duì)除銹和防腐的兩套圓環(huán)型自動(dòng)控制作業(yè)線進(jìn)行了闡述。

隨著3pe防腐層在埋地鋼質(zhì)管道的大量使用,其缺陷也開始逐步暴露,主要表現(xiàn)為防腐層的剝離。本文就造成埋地鋼質(zhì)管道3pe防腐層剝離的因素:自身缺陷、剝離電位、水和氧的滲透等方面進(jìn)行探討。

介紹了國(guó)外3pe防腐技術(shù)的開發(fā)、應(yīng)用以及我國(guó)3pe防腐設(shè)備的引進(jìn)、吸收、國(guó)產(chǎn)化的發(fā)展過(guò)程和在石油天然氣管道建設(shè)中的使用情況。闡述了3pe防腐標(biāo)準(zhǔn)的制訂過(guò)程,埋地鋼質(zhì)管道防腐采用3pe結(jié)構(gòu)的可靠性。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下,對(duì)3pe防腐采用的原料質(zhì)量和要求、現(xiàn)用標(biāo)準(zhǔn)存在的問(wèn)題、涂敷工藝過(guò)程的質(zhì)量控制等提出了意見和建議。

隨著國(guó)內(nèi)與俄羅斯及中亞等國(guó)能源合作的深入,高緯度(高寒)地區(qū)的管道施工技術(shù)越來(lái)越被人們所重視,統(tǒng)計(jì)資料顯示高寒地區(qū)防腐保溫管道現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口技術(shù)是影響管道安全運(yùn)行關(guān)鍵技術(shù)之一。針對(duì)高寒地區(qū)防腐保溫管道現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口技術(shù)難題,在材料的選擇、現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口機(jī)具的研制及現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口工藝的試驗(yàn)研究等方面做了大量的研究試驗(yàn)工作,在多個(gè)方案中進(jìn)行優(yōu)化篩選,最終選出最優(yōu)方案并成功應(yīng)用于中哈、漠大等管線部分標(biāo)段的現(xiàn)場(chǎng)補(bǔ)口,跟蹤測(cè)試各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到設(shè)計(jì)要求,取得了良好效果。

工程技術(shù)交底記錄 共2頁(yè)第1頁(yè) 單位工程名稱 古交（清徐）至太原煤層氣管 道施工工程四標(biāo)段 交底時(shí)間 施工單位中化二建集團(tuán)有限公司交底部位樁a080a104 工序名稱管道防腐 交底提要：防腐工藝要求 交底內(nèi)容： 1、除銹 1.1本工程采用噴砂除銹。噴砂采用的壓縮空氣應(yīng)干燥潔凈，不得含有油污和水分，并經(jīng) 以下方法檢驗(yàn)合格方可使用：將白布和白漆靶板置于壓縮空氣流中1min，其表面用肉眼觀 察無(wú)油、水等污跡。 1.2噴砂的砂粒采用石英砂，應(yīng)干燥潔凈、無(wú)油污、雜物；含水量應(yīng)小于1%。 1.3噴砂除銹后，鋼材表面應(yīng)無(wú)可見的油脂和污垢，并且沒有氧化皮、鐵銹、涂料涂層和 異物，任何殘留的痕跡應(yīng)僅是點(diǎn)狀或條紋狀的輕微色斑。金屬表面應(yīng)呈均勻的粗糙度。 1.4管線除銹自檢合格后在2小時(shí)內(nèi)通知監(jiān)理工程師進(jìn)行檢查，合格后方可進(jìn)行涂漆工序。 表面

鋼質(zhì)管道3pe防腐層是性能優(yōu)異的管道防腐層,其生產(chǎn)自動(dòng)化程度高,施工速度快,易于施工管理和質(zhì)量控制。本文對(duì)鋼質(zhì)管道外3pe防腐層生產(chǎn)施工中的質(zhì)量控制關(guān)鍵環(huán)節(jié)進(jìn)行論述和總結(jié)介紹。

遼河油田雙6儲(chǔ)氣庫(kù)工程采用雙金屬?gòu)?fù)合管作為單井注采管道和采氣干線管道,這種內(nèi)壁為不銹鋼,能夠有效防止co2對(duì)鋼管內(nèi)壁的腐蝕,但是鋼管外壁仍然需要3pe防腐層保護(hù)鋼管免遭自然環(huán)境的腐蝕。這種鋼管3pe防腐具有鋼管管壁厚,最高加熱溫度低等難點(diǎn),為保證順利完成雙金屬?gòu)?fù)合管的防腐預(yù)制任務(wù),我們進(jìn)行了技術(shù)攻關(guān),通過(guò)增加中頻加熱器,選擇新材料進(jìn)行工藝性試驗(yàn)等措施,最終完滿完成了雙金屬?gòu)?fù)合管的防腐預(yù)制任務(wù)。

研究開發(fā)了一種適用于大口徑埋地鋼質(zhì)管道3層pe防腐層的補(bǔ)口技術(shù)。通過(guò)對(duì)管道補(bǔ)口部位預(yù)熱時(shí)加熱溫度、加熱時(shí)間對(duì)管體防腐層性能的影響,確定加熱方式和加熱工藝參數(shù),對(duì)環(huán)氧粉末涂料配方進(jìn)行了改進(jìn)。由于將pe及共聚物膠粘劑涂敷到補(bǔ)口部位,是施工的技術(shù)難點(diǎn),本文對(duì)噴涂共聚物膠粘劑粉末時(shí),pe采用注模工藝、纏繞pe復(fù)合帶工藝及膠粘層+pe復(fù)合帶工藝分別進(jìn)行了研究,得出使用膠粘層+pe復(fù)合帶工藝可達(dá)到工藝標(biāo)準(zhǔn)要求的結(jié)論。

對(duì)于采用三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐技術(shù)的燃?xì)夤芫W(wǎng)，一旦發(fā)生燃?xì)庑孤?，需立即組織搶修、接線，通常情況下要求帶氣作業(yè)。本文重點(diǎn)闡述3pe防腐燃?xì)夤艿涝趽屝?、接線過(guò)程中，在保證管道泄漏氣體不被引燃的前提下，利用紅外加溫裝置，有效剝除漏氣部位防腐層的操作辦法及防腐層的修復(fù)。

本文將詳細(xì)介紹3pe防腐鋼管的防腐工藝，包括其原理、施工步驟和應(yīng)用范圍等內(nèi)容。通過(guò)了解3pe防腐鋼管的相關(guān)知識(shí)，可以為建設(shè)工程領(lǐng)域的防腐工作提供參考和指導(dǎo)。

本文將詳細(xì)介紹建設(shè)工程領(lǐng)域中3pe防腐鋼管的防腐厚度標(biāo)準(zhǔn)，并對(duì)其進(jìn)行對(duì)比分析和說(shuō)明。

國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)主力油田已經(jīng)進(jìn)入高含水開發(fā)期,由此引發(fā)注采系統(tǒng)和集輸系統(tǒng)嚴(yán)重的管道腐蝕問(wèn)題。介紹了油氣管道內(nèi)防腐技術(shù),包括管材耐蝕材料選擇機(jī)理、緩蝕劑加注技術(shù)、內(nèi)涂層和內(nèi)襯里技術(shù)等。并提出針對(duì)后腐蝕現(xiàn)象,可以采用局部修補(bǔ)技術(shù)對(duì)管道破損部位進(jìn)行維護(hù),以延長(zhǎng)管道的使用壽命。為保障油氣管道安全生產(chǎn)運(yùn)行,應(yīng)進(jìn)一步研究管道內(nèi)腐蝕機(jī)理,開發(fā)經(jīng)濟(jì)有效、環(huán)境友好的管道內(nèi)防腐新技術(shù)。

管道3pe防腐涂層使用的聚乙烯專用料在國(guó)內(nèi)外輸油、氣工程中得到了廣泛的應(yīng)用,但對(duì)其熱性能的研究鮮見報(bào)道。采用熱重分析,結(jié)合coats-redfern法對(duì)熱分解過(guò)程進(jìn)行了研究,用紅外光譜、力學(xué)拉伸等方法考察了不同加熱溫度對(duì)聚乙烯專用料的性能和組成的影響。研究結(jié)果表明:當(dāng)熱分解溫度達(dá)到315℃以上時(shí),聚乙烯專用料的失重速率迅速變大,371℃時(shí)失重速率達(dá)到最大;coats-redfern法適用于聚乙烯專用料的熱分解動(dòng)力學(xué)分析,整個(gè)熱分解過(guò)程可分為四個(gè)階段,其中第三失重階段范圍為316～402℃,活化能最高達(dá)到167.9kj/mol,樣品質(zhì)量分?jǐn)?shù)變化也最大,即從96.1%降低到12.0%;在245℃以上處理1h時(shí),聚乙烯專用料的力學(xué)性能呈明顯下降趨勢(shì),性能的下降主要是由于芳香族化合物及氧化產(chǎn)物的生成。