天然气管道补口材料选择及施工.pdf

http:/ 天然气管道补口材料选择及施工天然气管道补口材料选择及施工 张宏显（山东省天然气管道有限责任公司，济南济兖路279号，250117）摘摘 要：要：天然气管道防腐补口是天然气管道工程建设中的重要环节，它直接影响着管道铺设与运输气体的使用寿命。因为在建设中地势概貌等自然条件在不同的区域有很大的差别，所以管道防腐补口材料的选择以及施工方法是很关键的。本文着重讲述了目前国内采用的三种不同管道防腐补口材料以及其在现场施工中的方法。关键词：关键词：天然气管道补口；管道补口材料选择及施工 1.引引 言言 天然气能源在我国的市场前景非常广阔，西气东输工程的启动进一步说明天然气能源在人们的生活上占有很重要的地位。但其管道建设在人力、物力和财力方面消耗也是巨大的，如何在速度上、质量上建设好天然气管道，是我们管道建设工程中急待解决的问题。结合现场施工，我就淄博莱芜管道建设工程中的关键环节之一：管道补口材料选择和施工方法结合实际操作中的技术经验谈谈管道材质的选择以及选择补口材料到补口材料的施工。2.选择管道补口材料选择管道补口材料 在管道建设过程中我们使用的有直管、冷弯弯管和热煨弯管。针对直管、冷弯弯管和热煨弯管所处的铺设或架设位置不同以及管道组对和焊接方式的不同，我们选择不同的材料补口，下面有三种不同的补口材料，其特点如下：1 FRP 热收缩防腐包覆片特点热收缩防腐包覆片特点 FRP 热收缩防腐包覆片是一种专门为钢质管道防腐补口设计研制的热缩型包覆片。它由辐射交联聚烯烃基材和特种密封热熔胶涂层复合而成，它具有抵抗土壤应力、抗静水压力、抗阴极剥离、抗化学腐蚀和霉菌侵蚀等优良性能。FRP 系列热缩包覆片包含 3 个品种：FRPG通用型热缩包覆片（G 系列）、FRPH 管道在高温或需要加热运行的热缩包覆（H 系列）、FRPL管道在常温或低温运行的热缩包覆片（L 系列），对于采用热收缩带对钢管进行全管道防腐处理的钢管焊口防腐补口，应选用和热收缩带同一品种的热缩型包覆片。FRD 热收缩带特点热收缩带特点 FRD 热收缩带为埋地钢质管道全面防腐而设计制造的热缩型防腐带材，主要用于全管道缠绕热缩包覆防腐处理，也可用于管道防腐层破损修复。它是由辐射交联聚烯烃基材和特种密封热熔胶复合而成。FRD 系列热缩带包含 3 个品种，它们分别和热缩型包覆片的三个系列相对应：FRDG-通用型热收缩带（G 系列）、FRDH-管道在高温或需要加热运行的热收缩带（H 系列）、FRDL-管道在常温或低温运行的热收缩带（L 系列）FRT 热收缩套特点热收缩套特点 FRT 是为管道焊口处的防腐和保温管道的补口处而设计的热收缩套,它是由辐射交联聚烯烃基材和特种密封热熔胶复合而成,具有优异的耐磨损、耐腐蚀、抗冲击及良好的抗紫外-1-http:/ 线和光老化性能。FRT 热收缩套在加热收缩时，基材在径向收缩的同时，内部复合胶层熔化，紧紧地包覆在补口处，与基材一起在管道外形成了一个牢固的防腐体。3.不同管道补口材料的施工不同管道补口材料的施工23 管道防腐补口是埋地钢制管道防腐工程的重要环节，补口质量是决定管道防腐成败的关键。传统的补口材料为热收缩套（片），在施工过程中，对管体预热温度和热收缩套（片）的加热温度要求严格，管体预热温度不够或热收缩套（片）加热不够，热溶胶未熔融都将大大影响粘结性能，从而容易造成热收缩套（片）内外表面起皱、失粘，导致粘结密封不良，热收缩套（片）温度过高又将使外层聚乙烯焦化，破坏补口的完整性，而且要保证热收缩套（片）的均匀收缩，对操作人员的技术素质要求较高，此外，热收缩套（片）在施工中还必须有加热装置。所以对 FRP 热收缩防腐包覆片、FRD 热收缩带、FRT 热收缩套不同的补口材料的要求不同。3.1 管道补口条件管道补口条件 管道补口前的准备工作是非常严格的，要在管道组对和焊接后进行，并且需要对补口区域进行除绣。主要有以下几个要求：补口应在管道环焊缝经外观检查，无损探伤检查合格后进行。主管道的补口采用环氧树脂加辐射交联聚乙烯热收缩带进行。补口区域钢管表面在补口前必须除锈，表面除锈质量应达到 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级（GB/T8923-88）规定的 Sa2.5 级或 St2.3 级，并清除其表面粉尘和油污。除锈合格后，用加热装置将要补口的钢管预热到 70,除去潮气和结晶水，然后刷环氧树脂防腐涂料两遍，才可以趁热进行下一步工作。3.2 补口材料的施工方法补口材料的施工方法 根据标准规定以及结合现场操作主要介绍三种补口材料的施工。3.2.1 FRP 热收缩防腐包覆片施工热收缩防腐包覆片施工 针对施工现场要求 FRP 系列在不同程度上满足了用户的需求.但是它的补口施工也是一个很关键的环节。在施工中，它适合于直埋于地下的管道。在管道组对后进行热收缩防腐补口。在使用时加热收缩，复合片在径向均匀收缩，同时密封热熔胶层熔化，均匀包覆填充在管道表面，与原管道防腐层形成连续、紧密的防腐体系。它的施工方法为：3.2.1.1 预处理管道：预处理管道：用钢丝刷或研磨机除去管道补口处表面的铁锈、污垢和焊接溅点。将补口两侧管道护层约150mm 上的泥土、灰尘、水分去掉，如果有油污可用非油溶剂擦去。如果管道护层断口边缘成直角时，用小刀或其它工具削成 30 度的斜坡。3.2.1.2 预热管道预热管道 用丙烷喷枪或液化石油气喷枪火焰预热裸露的管道及两侧护层到 605 度左右，用干净擦布去表面烟尘。3.2.1.3 涂刷环氧底漆涂刷环氧底漆 将预先按配比称量好的 YH-16 无溶剂环氧底漆与固化剂搅拌均匀，用板刷在钢管表面快速均匀涂装一层厚度约为 180 微米厚的漆膜，大约 15 分钟后，漆膜表面基本干燥固化。-2-http:/ 3.2.1.4 安装热缩包覆套安装热缩包覆套 用喷枪火焰将热缩包覆套的前端缓慢加热到能和管道表面充分贴紧的程度，用手或滚子压住。将热缩包覆套沿管道表面包卷，使之与管道两端的防腐层相互搭接部分不小于 100mm。3.2.1.5 安装密封固定片安装密封固定片 将密封固定片的胶层面适当加热后，对准接缝位置贴好。用喷枪火焰加热固定片，使固定片下的包覆套里的热熔胶充分熔化。在加热过程中经常用手或滚子压住直到完全贴住。3.2.1.6 收缩包覆套收缩包覆套 从中部沿周向用喷枪火焰加热管道焊缝位置的热缩包覆套使其收缩，待收缩完成后用手进行按压使之贴紧。继续向热缩包覆套的另一端加热收缩。主页加热要均匀，逐步向前移动，防止出现气泡和皱褶。收缩过程中如出现鼓包，可用手或滚子按压推平。再用同样的方法对热缩包覆套的另一端加热收缩。整个热缩包覆套收缩完以后，两端应有热熔胶溢出，表面应比较平整光滑。3.3 FRD 热收缩带的施工方法热收缩带的施工方法 FRD 热收缩带在施工时，首先刷好涂料，除去热缩套上的包装薄膜，将其移至焊口位置，两端与管道预制涂层搭接宽度不小于 100mm，将热缩带一端中心加热软化对准焊口中心线，将其压粘在钢管表面，使其粘牢，将热缩带另一端环向 360挤出后，再加热另一端，使其全部收缩，收缩完毕后，要带上手套，检查整个收缩是否有气泡，对有气泡的地方还应加热收缩，使之最后完成。加热开始时，注意对自由端隔热，防止自由端提前热收缩、胶溶化，影响其收缩均衡及外观。在管道预热时温度要达到 45C 以上，用机器或手工缠绕在处理过的管道上，保证搭接宽度不小于 25mm，均匀加热带材，带材在径向方向均匀收缩，同时热熔胶熔化、填充和包覆在管道上，形成牢固连续的管道外防腐层，为钢质管道提供长期、有效的保护。3.4 热缩圆套热缩圆套(FRT)施工方法施工方法 在现场施工过程中，FRT 热缩圆套的施工工序有以下几个步骤：3.4.1 准备施工用具准备施工用具 用 FRT 热缩圆套进行管道防腐补口要配备专用喷嘴的丙烷喷枪或液化石油气喷枪、铲刀、剪刀、钢丝刷或研磨机，棉纱等。3.4.2 管道焊接后装入热缩圆套管道焊接后装入热缩圆套 在钢管焊接前先将与钢管尺寸相对应型号的热缩圆套套入钢管一侧，推至对焊接作业没有妨碍处为止（通常离焊缝一米左右），必须注意先不要取下用于包装的塑料膜、防粘纸，以防污染物进入热缩圆套内。3.4.3 钢管表面处理钢管表面处理 待钢管被焊接好后，对防腐段进行表面处理。用钢丝刷或研磨机将焊缝的凸出部分、焊渣等打磨光滑，除去待防腐段锈层，用棉纱擦拭干净，做到表面无水、无油污等残留杂质。3.4.4 预热钢管和涂环氧漆预热钢管和涂环氧漆 3.4.5 使用配有专用喷嘴的丙烷喷枪或液化石油气喷枪将钢管待防腐段预热至 605，用棉纱擦去表面烟尘。3.4.6 将预先按配比称量好的无溶剂环氧组分 A 与 B 搅拌均匀，用刷子在钢管表面快速均匀的涂刷 180m 厚的漆膜，以火焰迅速烤一遍消除可能有的气泡，大约 15 分钟后漆膜表面基本固化。如图 1 所示。-3-http:/ 在这里特别强调热缩圆套加热方法 除去热缩圆套上的塑料保护薄膜，将其移至焊口位置，两端与钢管防腐层的搭接应不小于50mm，并用木楔等物支撑热缩圆套，使其与管道位于同心位置。如图 2 所示。从中间开始，沿热缩圆套中部圆周用喷枪均匀加热，确保不要局部过热。如图 3 所示。待中间收缩完毕后，取下木楔。用喷枪向一端逐步均匀的加热，使其收缩平展，排除空气，接合严密，防止出现气泡和褶皱。一端收缩完毕，再向另一端加热。如图 4 所示。热缩圆套收缩大体完成后，再用微火全面、均匀的加热。施工完毕后热缩套表面平整，端部有热熔胶溢出。如图 5 所示。-4-http:/ 4.结论结论 天然气管道补口技术随着科技的发展，将会更加完善。因为在这三种管道补口材料使用过程中都要用加热的方式来控制它的防腐效果。这对一些恶劣的环境下加热带来了很大的麻烦。在不断的探索中管道补口材料在不久的将会研制、开发出不用加热，能够直接用适合不同温度下条件下的热收缩套（带）。使天然气管道工程在任何不同的条件下都能够顺利进行，使管道的防腐性能提高，使我们的天然气管输工程高速度、高效率的完成。参考文献：参考文献：1、钢质管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准 石油工业出版社 SY/T 0414-98 国家石油和化学工业局 2、埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准 石油工业出版社 SY/T 0413-2002 国家经济贸易委员会 3、钢质管道焊接及验收 石油工业出版社 SY/T 4103-1995 中国石油天然气总公司 发布 Natural gas pipelines anticorrosion choice and construction Zhang Hongxian (Shandong Natural Gas Pipeline Co.,Ltd.,JiYan Road No.279 in Jinan,Postcode,250117)Abstract The natural gas pipelines anticorrosion is an important part in the pipeline engineering construction,which influences directly the service life of the pipeline lay and transportation.Because there are different natural conditions for different areas,such as the general of the terrain,etc.In construction,so natural gas pipelines anticorrosion material choice and constructions method are important.This text emphasizes three different anticorrosion materials and their constructions methods in scene.Keywords:natural gas pipelines anticorrosion;the material of natural gas pipelines anticorrosion choice and construction 作者简介：作者简介：张宏显（1979 年 2 月）男，出生河南濮阳，助理工程师，现任山东省天然气管道有限责任公司工程师。-5-