三层PE管道热收缩带失效原因

针对三层PE管道热收缩带失效的主要形式,从施工质量、材料、施工工艺、标准等几个方面分析其失效的原因,提出了采用干膜施工、增加底漆厚度、开展热熔胶改性研究等对策。

三层PE防腐管道补口质量缺陷及其解决办法

我国的天然气长输管线大多采用较为成熟的三层PE防腐,补口材料选用聚乙烯热收缩套（带）,但因其施工要求高、补口质量制约因素多,使补口处成为管线安全的薄弱环节,对投产2~6a的防腐补口应用进行调查,发现管道环焊缝补口处的热收缩带存在翘边、剥离、破损等缺陷。其原因在于火焰加热存在相关缺陷,湿膜法施工的化学交联不能形成,热收缩带（套）与三层PE间搭接部位的回火控制不到位。为了严格控制补口质量,避免管道腐蚀发生,针对性地提出了相应的解决办法：①应先分析补口材料的性质,制订施工工艺技术规定;②针对湿膜法施工,要求环氧底漆表面干燥前,必须完成热收缩带（套）补口操作;③钢管的预热温度要低,甚至不需要预热;④干膜法施工时,钢管表面预热温度、固化的环氧树脂温度一定要达到80℃;⑤热收缩带（套）加热时,不允许采取火焰加热器直接加热,宜使用中频加热,且应注意回火的温度与时间。

热收缩带补口加热机具的研制

针对喷枪补口加热存在的热收缩带加热不均匀的问题,研制了以LPG催化燃烧为核心技术的管道热收缩带补口加热机具。现场试验证明,该机具加热均匀,各项指标均满足标准要求,且具有节能、省时、操作简单等特点,提高了管道的补口质量和效率,具有较强的工程实用性和较高的推广应用价值。

管道3PE防腐涂层补口技术标准及规范对比分析

通过对比国内外热收缩带(套)补口技术规范及标准,分析了各项性能指标间的差异,包括材料性能指标、安装工艺及质量检验。指出管道表面处理及底漆涂装是影响热收缩带(套)安装系统性能的重要因素,提出了工程技术规范编制建议。

热收缩带补口失效分析及建议

热收缩带补口技术在中国石油新建管线工程中已经得到了广泛应用。但是,在热收缩带应用现场的调研过程中发现了补口失效。本工作结合现场施工工艺、热收缩带材料及相关实验室检测标准等分析了补口失效的原因,对热熔胶粘剂的改性研究、现场施工工艺的优化及防腐蚀保温材料实验室检测标准和方法的完善提出了建议。

聚乙烯热收缩带补口施工工艺应用现状和发展趋势

介绍了传统热收缩带补口施工工艺的特点及现存问题。针对传统热收缩带补口施工工艺存在的问题提出了新型热收缩带补口施工工艺,包括干膜法安装工艺、红外加热装置补口施工工艺,以及中频感应加热装置补口施工工艺。实践证明,新型补口施工工艺有助于提高补口质量和补口效率,对确保新建管道的完整性具有重要意义。

热收缩带机械化补口技术在长输油气管道建设上的应用

热收缩带补口施工质量影响着补口的长期可靠性,针对手工补口存在施工困难、补口质量不稳定等问题,开发了机械化补口装备。实践经验表明,开发的机械化补口装备能完成喷砂、预热、收缩到回火等工序的机械化操作,有效保证了热收缩带作为3LPE补口材料的安装质量。

电子辐照对聚乙烯热缩套管力学性能的影响

利用45 keV,1 MeV和2 MeV电子分别对聚乙烯热缩套管进行辐照实验,研究不同能量电子辐照对聚乙烯热缩套管力学性能的影响,并分析电子辐照下材料的损伤效应机理,建立力学性能退化规律。结果表明：实验选定的3种能量电子辐照都会造成聚乙烯的降解,材料脆化产生裂纹,从而导致其力学性能下降;但是由于这3种能量电子穿透深度不同,45 keV电子只能造成聚乙烯热缩套管表层材料损伤,力学性能最大下降量只有30%-40%,而1 MeV和2 MeV电子却会导致套管力学性能完全丧失,力学性能下降接近100%。

大口径管道中频加热设备

针对大口径长输管道热收缩带补口施工中人工火焰加热造成的管体加热不均匀、保温时间短等缺陷,设计了一套基于PLC控制的中频加热设备。该设备能够实现管道加热过程程控化,保证管体加热的均匀性。试验证明:基于PLC控制的中频加热设备能够提高热缩带补口质量和施工效率,延长管道的有效使用期限,保障长输管道防腐质量。

热收缩带中频加热补口施工技术

针对目前3PE管道补口出现的问题,介绍了一种新型的管道补口施工作业方式,即热收缩带中频加热补口施工技术。中频加热补口试验结果表明,管道补口各项性能指标均能达到相关标准的技术要求,热效率高,可保证热收缩带冬季补口的质量,提高施工效率。该技术可解决手工火焰烘烤不均匀、火焰烘烤二次污染以及冬季施工作业困难等问题。

辐照交联热收缩套管的制作及其应用

叙述了制作辐照交联热收缩套管的基本原理、工艺和技术要点,介绍了这种新型塑料制品在各方面的应用。

热缩套管绝缘性能辐照效应研究

文章研究热缩套管的体电阻率和击穿电场强度在空间带电粒子辐照环境中的退化情况。分别利用γ射线和低能电子模拟低地球轨道带电粒子辐照环境,研究热缩套管辐照前后性能变化情况。试验结果表明,热缩套管的击穿电场强度在辐照后变化不明显,而体电阻率有不同程度的变化,电子辐照后热缩套管的体电阻率退化比γ射线辐照后的更为严重。

星用热缩套管力学性能钴源辐照效应研究

目的研究星用热缩套管的力学性能(断裂伸长率和拉伸强度)在空间辐射环境中的退化情况。方法利用钴源放射的γ射线模拟地球轨道粒子辐照环境,通过表面形貌分析、辐解气体分析、X射线光电子能谱分析、红外光谱分析等多种手段分析热缩套管力学性能退化的原因。结果辐照后热缩套管颜色变深,力学参数出现严重退化现象。在最大辐照剂量下,材料断裂伸长率由414.3%下降为0.06%,拉伸强度由17.43 MPa下降为2.15 MPa,热缩套管原有力学性能几乎完全丧失。结论热缩套管主链出现断链现象,生成可挥发的CO2,CH4等气体,从而导致样品力学性能严重退化。

油气长输管道机械化补口工作站

为解决油气长输管道传统手工热收缩带防腐补口技术存在的补口质量不可控、人为因素影响大、施工效率低、污染环境、资源浪费、工人劳动强度大等诸多问题,研制了油气长输管道机械化防腐补口工作站,主要由环保型自动除锈工作站、中频加热工作站、红外加热工作站组成。其中,环保型自动除锈工作站用于管口表面处理,中频加热工作站用于管口预热,红外加热工作站用于热收缩带收缩与回火。机械化补口工作站在浮动驱动、自动控制、中频软启动、红外梯度加热等取得重要创新,工程应用证明具备自动化程度高、性能稳定可靠、环境适应能力强、补口质量远超过标准要求、施工效率高、工人劳动强度低、保护环境等优点,切实保证管道运营安全与使用寿命,有效降低了管道后期维修频次与费用。

移动式中频加热设备在热收缩带补口中的应用

国内埋地钢质管道补口主要采用热收缩带,其加热设备一般采用火把。人为因素给补口作业的施工质量带来很大的不确定性,主要表现为热熔胶未充分熔融,导致补口失效,管道发生腐蚀。针对这一问题,研制了移动式中频加热设备,并进行了模拟试验和现场中试。应用表明:该设备可均匀加热,迅速提升钢管温度,并使钢管温度保持一定时间,有效解决热熔胶熔融问题;能够解决在冬季或者寒冷地区进行热收缩带补口施工的技术难题,减少人为影响因素,提高防腐补口质量。

电子辐照交联乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物的研究

为了研制含有乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(EMMA)和硅橡胶共混物的热收缩套管,研究了电子辐照对EMMA的辐射交联作用.将MMA含量18%的EMMA制成厚度1.0 mm的薄片和0.25 mm厚的薄膜,用DD1.2型高频高压电子加速器扫描电子束,在空气中辐照EMMA样品,测试电子辐照的EMMA凝胶含量、DSC特性及力学性能.结果表明,在0～110 kGy辐照剂量内,当辐照剂量高于25 kGy时,EMMA的凝胶含量随着辐照剂量的增加而增加;当辐照剂量约75.2kGy时,凝胶含量达58.6%;EMMA峰值温度随着电子辐照剂量的增加而降低;EMMA拉伸强度随着辐照剂量的增加在63 kGy附近达到最大值;电子辐照的EMMA硬度稍有增加.利用EMMA和硅橡胶的共混物可以制成柔软的辐射交联热收缩套管.

PRI-SZCY热缩压敏带在管道补口中的应用

介绍了一种新型的补口材料PRI-SZCY热缩压敏带在西气东输一线、涩宁兰输气管道以及兰郑长成品油管道补口修复中的成功应用。对补口修复后防腐层的安装质量进行了检测与评价,跟踪了管道运行半年后的热缩压敏带补口防腐层的性能,发现其初始及埋设后的剥离强度均达到预定技术指标的要求,防腐层性能稳定。

空间电子辐照下星用热缩套管力学性能退化试验研究

为掌握星用热缩套管的力学性能在空间带电粒子辐射环境中的退化情况,分别利用1 Me V高能电子和45 ke V低能电子模拟地球同步轨道带电粒子辐射环境,研究热缩套管在这2种不同能量电子辐照下断裂伸长率和抗拉强度性能退化情况。试验结果表明,辐照后热缩套管颜色由透明变为黄色,力学性能均出现显著退化现象,且高能电子辐照后退化较低能电子辐照后更为严重。文章通过能量沉积分析、辐解气体分析、表面形貌分析和X射线光电子能谱分析等多种手段,对试验结果做出了合理解释。本研究对开展结构材料力学性能退化地面模拟试验中的能量粒子选择有指导意义。

三层PE热收缩带补口材料抗压性能测试研究

选取目前国内外几种典型的三层聚乙烯(PE)热收缩带补口材料产品,通过改进的压痕试验(加载压力选用5和10 MPa,试验温度选用23℃和50℃,延长加载时间至360 h)测定其压深比(压痕深度/原始厚度),讨论了结合热熔胶、试验温度、加载压力等因素对热收缩带压深比的影响,得到了能够表征目前常见PE热收缩带抗压性能的一般性规律,即高温测试条件下是否结合热熔胶对PE热收缩带的压深比影响不大,室温测试条件下结合热熔胶的PE热收缩带的压深比较高;试验温度对PE热收缩带压深比的影响最大,其次为加载压力,PE热收缩带压深比随试验温度和加载压力的升高而增加。经单个热收缩带产品的抗压性能测试验证,除加载压力对压深比的影响略大于试验温度的影响外,其余均符合所得到的一般性规律。

输油管道热缩套下的腐蚀原因分析

对管道热缩套下对接环形焊缝附近爆裂的实际案例进行了分析。现场开挖发现,管道对接焊缝处均未按设计要求涂敷底漆,热收缩套在高温的作用下松弛变形进水,从而导致管道局部腐蚀严重。