机械化施工对管道涂层防腐意义重大
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机械化施工对管道涂层防腐意义重大
——管道节点补口热缩带安装的高效性
摘要:本文总综述了机械化补口对施工质量及工程总体的意义
关键词:3LPE.补口,真空回收喷砂,中频加热,施工工艺,
引言:
石油天然气管线的防腐蚀涂层和相应的管线补口材料经过了60多年的发展, 不管是涂
层本身的材料, 还是涂层的施工工艺迄今已经发生了巨大的变化. 随着材料科学的发展,
石油天然气管线防腐蚀涂层经历了从沥青, 环氧沥青, 煤焦油瓷漆, 环氧涂料, 环氧粉末,
3层结构聚乙烯, 3层结构聚丙烯等等, 应该说, 如今世界石油天然气管线的防腐蚀涂层逐
渐地往着高强度, 高性能和高稳定性, 耐久性发展. 但是, 对于石油天然气管线的补口来
说, 材料的发展速度远远快于施工工艺和施工机具的发展, 因此, 补口的防腐蚀性能一直
以来没有得到有效的保障.防腐材料性能的提高以及辅助设备的出现,让管道涂层不再是无
药可救的顽疾。管道补口机械化揭开了高效安装节点热缩带的新篇章。
内容:
下面我们将以荔湾3-1项目为例,从不同角度阐述机械化补口带来的意义。
1. 荔湾3-1项目意义重大。
荔湾3-1项目是中国海洋石油股份有限公司首次涉及海洋深水开发的项目,有着不同寻
常的意义。浅水区管线的设计使用寿命提高至52年,因为该运输管线将应用于周遭油气田
的开发,可见此项目的重要性。
2. 管线设计要求高。
荔湾3-1项目中除了管线的使用寿命有所上调,各项技术参数也都进行了提高。这就意
味着原有的两层防腐结构已经远远达不到设计要求了,于是我们引进了三层防腐结构,分别
是:环氧底漆,胶粘剂层和热缩带基材。
环氧底漆,固封在管体表面,是管线补口防腐最关键的一道防线。防腐蚀的关键是防水
和隔绝空气。有句古话说的好:世上没有不透风的墙。这就是说任何物体都存在有分子间隙。
只不过有大小之分。环氧底漆的致密性是极高的,它能很好的固封在金属表面,起到隔离作
用。并且与钢体之间形成牢固的化学粘接。然而底漆固化后,硬度高,脆性大,这就容易造
成机械损伤。而且底漆暴露的情况下,容易受到大自然阳光,海水中化学成分等自然因素的
影响,降低底漆性能。
胶粘剂层,附着在漆膜表面,起保护作用的同时还具有固封防腐的效果。在地壳剪切运
动时,能起到很好的抗剪切力作用,使胶粘剂层粘接热缩带基材,不发生滑移,偏离的现象。
热缩带基材,硬度高,弹性大,能起到机械保护作用。管体在受到外力冲击的时候,外
部的基材能够保护内层底漆不被破坏,收缩紧固在管体上,使胶粘剂与底漆和基材之间都能
完全粘接牢固。
3. 施工工艺难度提高。
为了确保工程质量,新的防腐材料同时带来了新的施工工艺。尤为重要的是,我们着重
对补口区域表面处理进行了控制,由之前模糊定义的St3级别,提升到Sa2.5级别。下面两
个现场采集的照片,形象的区分了它们本质上的不同:
St 3 非常彻底的手工和动力工具除锈:
钢材表面应无可见的油脂和污垢,并且没有
附着不牢的氧化皮,铁锈和油漆涂层等附着
物。底材显露部分表面应具有金属光泽。
Sa 2.5 近白级:非常彻底的喷射和抛射
除锈,钢材表面应无可见的油脂油污,氧化
皮,铁锈和油漆涂层等附着物,任何残留的
痕迹应仅是点状或条状的轻微色斑。
St 3 定义模糊,不仅给现场的检验检测带来了很多棘手的问题,同时也给工程质量埋
下了很多隐患。Sa 2.5 近白级喷砂,不仅能直观的反映出表面处理的状态,粗糙的表面还
能使环氧底漆牢固的附着在补口表面,有效的密封,使工程从质量上得到了进一步保证。
4. 施工效率的提高。
荔湾3-1气田开发项目于2012年正式投产,机械化补口作为全新模式进驻到该项目中
来,从施工进度和施工质量上带来了很大提升。
真空回收喷砂设备,采用PLC电路控制,按下启动开关后,设备自动运行一周期,完成
节点补口裸钢区域100%面积表面处理。操作简单,大量节省了人力物力。
电感应加热设备,以微电脑UGBT模块自动控制系统,对输出频率进行自整定。取代了
用烤把费时费力的加热模式,从根本上提高了施工效率。其原理是利用中频电源所产生对钢
管表面的加热和蓄热作用, 降低热缩带火把的加热难度, 利用钢管的蓄热使胶粘剂达到熔
化温度从而与管线3PE粘结和固化后环氧底漆的粘结.
针对高温型热收缩带安装,根据常规的数据显示,热缩带从喷砂到热缩带安装完成,流
水作业一道口完整安装下来,至少需要40分钟到1小时的时间。而补口设备的加入,整个
流程时间精简到8分钟以内。以往铺管船从事铺管作业时,设计运行温度较低的海底管线,
所选用的热缩带强度较低,安装条件也很简单,热缩带胶黏剂与管体表面的浸润粘接需要的
热量较少,所以焊接站台过后,热缩带安装不需要花费太多的时间,对施工进度上不会产生
比较明显的负面影响。但随着公司自主能力不断增强,越来越多的接触到海外项目,管线的
运行温度和使用寿命都在提高,这就需要高强度的热缩带来保护补口的防腐蚀性能。高强度,
高性能也就意味着到达安装的条件也越来越苛刻。那么以往不被重视的补口环节,在整个铺
管流程中很可能就会影响进度,给工程造成巨大损失。
总结:
管道防腐层的现场补口构成整个管道防腐体系非常重要的一部分。从理论上讲,补口防
腐层应当与管道主体防腐层结构融合成一体,两者在结构上是连续的互相融合的。现场补口
时,应当采用与管道主体防腐层相适宜的防腐材料和施工技术,从而使补口防腐层与管道主
题防腐层紧密结合,形成平滑过渡,均匀连续的防腐结构。实际上,由于多方面的外界条件
干扰。补口往往成为整条管道防腐体系的一个薄弱环节。点蚀和局部腐蚀往往给管道予以致
命的打击,只有提高管道整体防腐性能才能保障管道运输的长久性。
保证补口质量,刻不容缓。