粘弹体防腐胶带在管道环焊缝补口大修中的应用.pdf

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1、2 01 1正 第 2期 管 道 技 术 5 设 备 a n d Eq u i p me n t 2 01 1 No 2 粘弹体 防腐胶带在 管道环焊缝补 口大修 中的应用 张伟 ， 蔡青青 ， 张 勇 ， 周卫军 ， 张瑶 ( 1 中国石油塔里木油田销售事业部， 新疆库尔勒8 4 1 0 0 0； 2 中石油独山子石化分公司炼油厂销售车间， 新疆克拉玛依8 3 3 6 0 0 ) 摘要： 管道外防腐补 1：7 关 系到整条管线的防腐质量 ， 是导致 管道失效的薄弱环节。通过 内粘弹性 缠绕胶带在塔里木油田克拉 一轮 南管道的防腐补 口修补工程 中的应 用， 介绍 了内粘弹性防腐带的施工 工艺

2、、 验收注意事项及应用效果与前景 ， 可用于各种管道环焊缝补 口修补工作。 关键词： 粘弹体胶带； 环焊缝补口； 大修； 聚丙烯胶带 中图分类号： T E 9 7 3 文献标识码 ： B 文章编号 ： 1 0 0 4 9 6 1 4 ( 2 0 1 1 ) 0 2 0 0 4 2 0 3 App l i c a t i o n o f Vi s c o - e l a s t i c Ta p e i n t h e Pi p e l i n e Gi r t h W e l d M e n d i n g J o i n t s Ov e r h a u l Z H A N G We i ，

3、 C A I Q i n g q i n g ， Z H A N G Y o n g ， Z H O U We i - j u n ， Z H A N G Y a o ( 1 P e t r o C h i n a T a r im Oi l fi e l d S a l e s D e p a r t me n t ， Ko r l a 8 4 1 0 0 0， C h i n a ； 2 P e t r o C h i n a Du s h a n z i P e t r o c h e mi c a l C o mp a n y R e fi n e r y S ale s Wo r k

4、 s h o p ， Ka r a ma y 8 3 3 6 0 0 ， C h i n a ) Ab s t r a c t ： T h e q u a l i t y o f t h e e n t i r e p i p e l i n e c o r r o s i o n i s r e l a t e d t o t h e a n t i c o r r o s i o n o f p i p e l i n e s ， wh i c h i s a w e a k l i n k l e a d i n g t o f a i l u r e s i n p i p e l i

5、 n e Wi n d i n g t h r o u g h t h e a p p l i c a t i o n o f a v i s c o e l a s t i c t a p e i n t h e p r o j e c t o f r e p a i r i n g t h e a n t i c o r r o s i o n p i p e l i n e f r o m Ka r a t t o L u n n a n i n t h e T a r i m o i l fi e l d T h e c o n s t r u c t i o n t e c h n

6、o l o g y w i t h v i s c o e l a s t i c a n t i c o r r o s i v e t a p e ， i n s p e c t i o n n o t e s a n d i t s a p p l i c a t i o n a n d p r o s p e c t s a r e i n t r o d u c e d ， w h i c h p r o v e s t h a t e x p e r i e n c e c a n b e d r a w fr o m r e p a i r i n g g i r t h w e

7、 l d fi e l d j o i n t s o f t h e v a r i o us c h a n ne l s Ke y wo r d s ： v i s e o - e l a s t i c t a p e ； g i r t h w e l d m e n d i n g j o i n t s ； o v e r h a u l ； p o l y p r o p y l e n e t a p e 0引言 克 一轮天然气管道为西气东输主力气源管道 ， 连 接克拉 2气 田至轮南集气总站 。全长 1 6 0多 k m， 管径 1 0 1 6 m m， 材质为 X 7 0

8、 ， 年输气 1 2 0多亿 m ， 沿途管 道穿越盐水沟隧道。原设计管道外表面采用常温型 聚乙烯三层机构加强级防腐 ； 环焊缝补 口采用带环氧 底漆的三层辐射交联聚乙烯热收缩套( 带) ， 冷弯管采 用防腐管直接弯制。 补口处热收缩带( 套 ) 防腐层采用现场安装 ， 在密 封性 、 防水性 、 绝缘性等方面容易出现质量问题 ， 而且 聚乙烯为高度电绝缘材料， 对阴极保护 电流有屏蔽作 用 ， 常常导致焊缝缺陷处管体金属腐蚀 ， 严重时会导 致油品泄漏 。为此 ， 塔里木油田对盐水沟隧道内管道 防腐补口进行剥离强度检测 ， 共发现 8 1 处环焊缝热收 缩套不合格 ( 钢体或 P E与热收缩

9、套剥离强度小于 5 0 N c m) 。为此决定对隧道 内共 1 7 0余道环焊缝热收缩 带防腐层进行剥离并重新进行防腐处理 。 收稿 日期 ： 2 0 1 0 0 50 6 收修改稿 日期 ： 2 0 1 1一 O 1 一l 6 1 外防腐补口技术的选择 经过对多种适用于现场大修补 口技术 的比选 ， 决 定选用 C Z H高科技新型内粘弹性缠绕胶带产品 ， 外部 选用 B L一1 0型聚丙烯防腐胶带。 1 1防腐结构 搭接管道本体和管体预制 防腐层 粘弹体防腐胶 带 ， 粘弹体防腐胶带上覆盖国产聚丙烯外护带 。 1 2 结构 说 明 粘弹体防腐胶 带两端搭接工厂预制 P E层 1 0 0

10、mm， 聚丙烯外护带搭接 系数 5 0 ， 两端露 出 3 mm粘 弹体胶带， 不包覆外带， 如图 1 所示。 图 1 防腐结构图 1 3 材料技术规格要求 粘弹体防腐胶带技术规格要求： 表面平整 、 清洁 、 胶层厚度均匀， 技术性能应满足表 1性能指标要求 ； 应 有 国外 内权威机构检测报告 ； 应有 国内外 3年 以上成 第2 期 张伟等： 粘弹体防腐胶带在箩遭 丝 里 堡 生 ! 功应用案例 ； 寒冷地区使用应提供 一 4 5性能指标。 表 1 粘弹体防腐胶带性能要求 2 外 防腐 补 口施工 工 艺 2 1 基材 表面 处理 对补 口部位裸钢表面进行处理 ， 除锈等级应达到 涂装前

11、钢材表面锈蚀等级和除锈等级 ( G B T 8 9 2 3 ) 规定的 S T 2 3级 要求 ， 并保 证表 面 洁净 、 干燥 、 无 污 物 ； 搭接部位 3 P E防腐层 表面应进行 清理 ， 保证表 面 洁净 ， 无水份 、 无污物。表面处理完毕 ， 应及时进行补 口施工。发现 钢管表 面返锈 时， 应 重新进 行表 面处 理 ， 直至符合要求。 2 2 粘弹体防腐补 口 ( 1 ) 施工 时， 工况 温度为 一 4 57 0 c lC， 基材温度 一3 0 5 0 ， 胶带温度为 5 5 0 环境湿度 9 0 基材表面温度应 高于露点温度 3 以上 。当基材表 面有冷凝 水时 ，

12、应采取措 施使 基材施 工部 位表 面干 燥 、 无水份。 ( 2 ) 使用 2 0 0 l n m宽的粘弹体胶带在环焊缝 部位 缠绕一周 ， 如图 2所示 。 图 2 环焊缝部位的粘弹体胶带缠绕 ( 3 ) S T O P A Q粘弹体 防腐胶带与管体预制 的防腐 层搭接长 度不应小 于 1 0 0 m r n ， 如 图 3所示 ， 先使 用 1 0 0 mm宽胶带原位缠绕一周 ， 自 1 0点钟或 2点钟位 置开始 向下缠绕 。 图 3 粘弹体胶 带与管体预 制防腐层的搭 接效 果图 ( 4 ) 从一端开始 ， 保持轻柔 的张力螺旋缠绕防腐 胶带 ， 缠 绕过程 中保持 胶带平整 ， 按

13、照搭 接线 的提示 进行搭接 ， 边 缠绕边用力按 压胶带搭接部位 ， 使搭接 部位平整 、 密封 良好 ， 持续缠绕直到另一端 ， 结束部位 原位缠绕一周 ， 如图4所示。 图 4 粘弹体 胶带缠绕效果图 2 3 粘弹体防腐施工质量检查 ( 1 ) 外观检查 ： 目测检查粘 弹体 防腐胶带缠绕质 量， 防腐胶带表面应平整 、 搭接均匀 、 无气 泡、 皱褶和 破损。 ( 2 ) 粘弹体厚度 检查 ： 选取一个截面 ， 在圆周方 向选择均匀分布的 4个点 ， 使用测厚仪检测粘弹体胶 带厚度大于等于原始厚度的 7 5 为合格。 ( 3 ) 电火花检漏 ： 采用电火花检漏仪进行检漏 ， 检 漏电压

14、 1 5 k V， 以无漏点为合格 。 ( 4 ) 密封性检查 ： 用锋利刀刃环 向划开 2 0 i l l m宽、 长度大于 1 0 0 1 T l I n的防腐胶带层 ， 直至管体或 管体原 防腐层。与管表面垂直剥离胶带， 剥离后管体或管体 原防腐层表面粘弹体覆盖率 8 0 ( 常温) ， 粘弹体平 均驻留厚度0 6 mm( 常温 ) 。 2 4聚丙烯外护带防腐施工 ( 1 ) 粘弹体防腐胶带缠绕质量检查合格后可 以缠 绕聚丙烯外保护带。 ( 2 ) 首先原位缠绕一周聚丙烯外护带 ， 缠绕外带 时保持一定张力 ， 留出约 3 m m宽 的粘弹体胶带不缠 绕外带 ， 如图5所示 。 图 5

15、聚 丙烯 外护带与粘弹体 带搭接关 系 ( 3 ) 然后 自一端开始螺旋缠绕外保护带， 保持一 定张力 ， 胶带之问搭接 5 0 一 5 5 ， 直至另一端 ， 在结 4 4 P i p e li n e T e c h n iq u e a n d E q u i p m e n t M a r 2 0 1 1 束部位原位缠绕一周外保护带， 留出 3 m m宽的粘弹 体胶带不缠绕外保护带， 如图6 所示。 图 6聚 丙烯外护带缠绕方法 2 5 最终质量检查 ( 1 ) 粘接力检查 ( 破坏性检查 ) 。施工完毕 2 4 h 后可以进行破坏性粘接力检查 ， 抽查 比例 2 ， 发现不 合格的须

16、加倍抽查。 ( 2 ) 在外 护带表 面用 刀片划 出一 个 2 c m宽 、 2 0 c m长的矩形直至管表面 ， 测量聚丙烯外护带对粘 弹 体、 粘弹体对钢的剥离强度， 以及粘弹体钢表面的覆 盖率。常温下， 聚丙烯外护带对粘弹体背材剥离强度 2 0 N c m， 粘 弹体对钢剥离强度 5 0 N c m且覆盖 率 I9 5 为合格。 3结束 语 施工结束后抽测聚丙烯外护带对粘弹体、 粘弹体 对钢的剥离强度等参数均能满足要求 ， 合格率 1 0 0 。 内粘弹体防腐胶带防腐技术应用于防腐层大修项 目 是非常实用、 费用较合理 、 效果较好的方法。 参考文献 ： 1 李新彩 埋地钢质管道三层结

17、构 P E防腐层配套补 口技 术 石油规划设计 ， 2 0 0 4 ， 1 5 ( 4 ) ： 3 63 8 2 董振丰， 赵常英 埋地钢质管道熔结环氧粉末外防腐层补 口方法比较 管道技术与设备， 2 0 0 2 ( 3 ) ： 3 0 3 1 3 王信 ， 张博荣 管道外防腐涂层补 口新技术 石油工程设 计 ， 2 0 0 3 ， 2 9 ( 5 ) ： 3 5 3 6 4 李浩 西气东输工程支线管道现场补口材料的选用 天然 气与石油， 2 0 0 3 ， 2 1 ( 2 ) ： 3 9 4 0 作者简介： 张伟( 1 9 8 5 一) ， 助理工程师， 从事管道完整性及可靠 性技术研究。

18、( 上接第 3 0页) O 4 O O 3 0 誉 0 2 0 0 1 0 0 ( a ) 基本性能 曲线 0 朋 ( b ) 效率曲线 图6 模拟结果与文献 9 结果的对比情况 4结束语 实验结果对 比表 明， 利用 P H O E N I C S模 拟软件 ， 通过建立适当的射流泵流场计算的物理模型， 采用非 等距局部加密 网格 ， 对射 流泵流场 计算 的结 果可靠 的。 随着流量 比的增大 ， 等速射流核的宽度也随之增 大 ， 其长度也应增长。 分别在喉管人 口和扩散管入 口处产生湍动 能峰 值 ， 并且两个湍动能峰值发生的径 向位置不同。第一 峰值是 由于动力液射流速度 与吸入 液流

19、速不 同产生 的 ， 由于射流核的存在， 它发生于射流核半径上 ， 基本 上等于喷嘴半径 ； 第二峰值是由于扩散管断面面积的 扩大产生的， 它位于扩散管壁面附近。 参考文献 ： 1 龙新平 射流泵装置性能的分析与计算 中国农村水利水 电 ， 2 0 0 4， 1 2 ( 1 ) ： 5 9 6 1 2 王常斌 油井排砂用射流泵的研究 ： 学位论文 杭州： 浙江大学， 2 0 0 4 3 朱其秀 水力喷射泵在油气田中的应用 钻采工艺， 1 9 9 1 ， 1 4 ( 3 ) ： 2 2 3 0 4 K U M A G A I T， MU R A K A MI S ， MU R A O K A M

20、 H y d r o d y n a mi c c h a r a c t e r i s t i c s o f w a t e r - j e t p u m p f o r r e m o v i n g o i l s P r o e e d - i ng s o f t h e I nt e rna t i o n a l Co n f e r e n c e o n Oi l a n d Hy d r o c a r bo n S p i l l s ， Mo d e l l i n g ， An a l y s i s a n d C o n t r o 1 OI L S P I

21、 L L， 1 9 9 8： 1 7 7 一l 8 6 5 张永学， 李振林 流体机械内部流动数值模拟方法综述 流体机械， 2 0 0 6 ， 3 4 ( 7 ) ： 3 43 8 6 赵会军， 张青松 ， 张国忠， 等 基于 P H O E N I C S软件盲支 管对顺序输送管 道混油研究 管道技术与设 备， 2 0 0 7 ( 2 ) ： 2 42 6 7 蔡标华 射流泵初生空化及其试验研究： 学位论文 武 汉： 武汉大学 ， 2 0 0 5 8 梁爱国， 龙新平 射流泵内流动的数值模拟及喉管优化 水泵技术， 2 0 0 3 ( 1 ) ： 3 6 9 朱劲木 ， 梁爱国， 龙新平 射流泵性能的数值计算 武汉大 学 学报 ， 2 0 0 2， 3 5 ： 3 2 4 8 作者简介： 王常斌( 1 9 6 4 一) ， 教授 ， 博士， 主要从事计算流体力 学、 复杂流体流动与处理技术方面的研究工作。