管道內(nèi)防腐涂層補口的質(zhì)量控制

[摘要]有機涂層、無機涂層和聚合物內(nèi)襯等在石油管道內(nèi)防腐方面得到廣泛應(yīng)用，但由于現(xiàn)場施焊時的高溫作用，會使焊縫兩側(cè)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(nèi)防腐涂層補口的質(zhì)量控制，從原材料及施工檢驗設(shè)備，到安裝工藝方法及施工的規(guī)范性，只要嚴(yán)格把好每一道關(guān)，就能延緩管道腐蝕滲漏，延長其使用壽命。 

【關(guān)鍵詞】內(nèi)防腐；內(nèi)補口；焊縫；質(zhì)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(nèi)輸送介質(zhì)的多樣性，輸送介質(zhì)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(nèi)涂層防腐技術(shù)也多種多樣，水泥砂漿內(nèi)襯里技術(shù)、玻璃鋼管道內(nèi)襯技術(shù)、環(huán)氧粉末內(nèi)防腐技術(shù)、涂塑鋼管等。

中原油田根據(jù)其介質(zhì)情況，多年經(jīng)驗積累，采用100%固含量雙組分環(huán)氧涂料內(nèi)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(cè)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(nèi)補口及不銹鋼接頭法相結(jié)合的措施來解決管道接頭的連接和保護問題。但焊后內(nèi)補口及不銹鋼接頭法均在現(xiàn)場完成，質(zhì)量不如在防腐廠內(nèi)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(nèi)補口及不銹鋼接頭現(xiàn)場加強質(zhì)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(yán)重，管道內(nèi)介質(zhì)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(nèi)高壓流動介質(zhì)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(zhì)量也不統(tǒng)一，因此，應(yīng)根據(jù)管道內(nèi)介質(zhì)及使用情況進行第三方檢驗，一般檢驗內(nèi)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(zhì)要求非常嚴(yán)格，因此，在使用前必須對不銹鋼短節(jié)的材質(zhì)進行第三方檢驗，符合圖紙設(shè)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(nèi)防腐涂層，應(yīng)保證不銹鋼短節(jié)長度應(yīng)不小于100mm。

2.設(shè)備的影響及其選擇

2.1 內(nèi)防腐智能補口機

內(nèi)防腐智能補口機即專用于焊縫內(nèi)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(nèi)補口噴涂小車、自動推進、自動表面處理與涂敷的管內(nèi)焊口的補口裝置及自動內(nèi)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(nèi)焊口的補口裝置。

由于內(nèi)補口是在隱蔽狀態(tài)下完成的，這樣就對補口設(shè)備提出了較高的要求：①焊縫的定位系統(tǒng)，要求定位準(zhǔn)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(zhuǎn)，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(shè)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(nèi)窺儀及電火花檢測儀

為了確保工程質(zhì)量，必須進行內(nèi)涂層及內(nèi)補口的檢測。由于檢測設(shè)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(nèi)補口效果。

3.工藝方法的影響及對策

管道內(nèi)補口由于是現(xiàn)場施工，只能借助設(shè)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(dāng)采用內(nèi)噴涂防腐工藝時，焊接時應(yīng)采用氬弧焊打底，以避免焊瘤出現(xiàn)，影響內(nèi)補口質(zhì)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(nèi)進行噴涂防腐時，鋼管兩端預(yù)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(nèi)空氣中的水汽容易凝結(jié)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(jié)。為了保證涂層的附著性能，雨天應(yīng)禁止內(nèi)噴涂補口施工，施工作業(yè)環(huán)境相對濕度不應(yīng)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(nèi)防腐質(zhì)量。因此，內(nèi)噴涂補口施工作業(yè)環(huán)境溫度應(yīng)大于10℃。如果在冬季施工，應(yīng)采取預(yù)熱措施，焊縫溫度保持恒溫30℃左右，涂料預(yù)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(nèi)補口質(zhì)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(zhì)量檢驗及投產(chǎn)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(zhì)量不易控制。安裝前應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)安裝施工，杜絕野蠻施工，減少由于施工操作不當(dāng)造成管線腐蝕滲漏。

綜上所述，影響鋼管噴涂內(nèi)補口的因素主要是原材料、施工及檢測設(shè)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(shè)備，制定并實施合適的安裝工藝，嚴(yán)格按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)施工，就能夠保證噴涂內(nèi)補口質(zhì)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(nèi)防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn).SY/T0457-2000.石油工業(yè)出版社（2000.12）