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。

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。

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。

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。

燃气管道热收缩带补口失效的故障树分析

热收缩带广泛应用于燃气管道3PE防腐层补口,良好的补口是燃气管道防腐层质量的保障。通过建立燃气管道热收缩带补口失效的故障树,运用布尔代数求出补口失效故障树的最小割集,计算出各个基本事件的结构重要度系数,并按照结构重要度系数的大小对各个基本事件进行了排序。文章通过故障树分析,得出了热收缩带补口失效的原因,得到了热收缩带补口失效的主要危险源,并从三个方面提出预防和控制热收缩带补口失效的建议。

管道3LPE防腐层补口技术研究和应用新进展

文章介绍了国内管道3LPE防腐层采用热收缩带补口存在的问题及其原因,重点介绍了热收缩带补口技术的改进研究以及适用于3LPE防腐层的新型补口材料和结构的研究及其应用的最新进展,包括热收缩带热熔胶的改进、环氧底漆的改进、施工机具的研究;喷涂聚氨酯补口、压敏胶型热收缩带补口、粘弹体补口、液体环氧涂料补口等技术。

双环氧防腐配重管三种防滑脱工艺试验研究

部分海底油气输送管道通常采用双层熔结环氧粉末层加混凝土配重层结构。由于上述双层熔结环氧粉末层外表面较为光滑,因此在搬运铺设过程中,混凝土配重层容易出现层间脱落现象。为此采用了聚脲起脊法(A法)、冷缠带缠绕法(B法)及热缩带+冷缠带法(C法)防滑脱工艺制作海管以改善上述性能。试验结果表明:采用A法制作的海管混凝土配重层,其最大的抗剪切强度为0.057MPa;采用B法,其值为0.08MPa;采用C法,其值为0.093MPa。采用A法制作的海管混凝土配重层,由于聚脲材料表层非极性基团定向排布形成光滑的憎水表面,另外聚脲的立体网状结构在混凝土轴向剪切力的作用下可能发生破坏,因而其抗剪切性能较差。采用B法制作的配重层,由于冷缠带表面较为粗糙,同时所使用的高粘性橡胶材料具有较高的粘结力,因而提高了配重层的抗剪切力。采用C法制作的配重层,由于热收缩带被包裹在冷缠带内层,它增加了防滑层的起脊高度,因而进一步提高了配重层的抗剪切强度。但冷缠带高粘接性的防腐胶层会随轴向剪切力作用的增加而发生蠕变,从而导致配重层的最终滑移脱落。

不加热收缩补口材料的研制

针对3PE防腐涂层外层聚乙烯为非极性材料的问题,提出采用不加热收缩材料进行3PE层结构补口的方法。从无溶剂环氧底漆和溶剂型快干底漆的研制、内层防腐粘结片的结构与特性及PVC片材的改性研究与溶剂选择等方面介绍了补口材料的研制过程及材料所达到的技术指标。

环氧粉末一步法防腐保温管道防腐层补口技术优选

为解决埋地钢质环氧粉末一步法防腐保温管道防腐层补口质量缺陷,从补口防腐层的耐温性能、施工工艺、质量控制、补口费用与管体防腐层相容性等方面研究了环氧粉末一步法防腐保温管道目前常用的几种防腐补口技术的优缺点。通过研究可知,无溶剂液体环氧涂层防腐补口技术具有较明显的优势,其施工工艺简便、质量可靠、造价低、综合性能好,同时可避免热收缩带、聚乙烯胶带防腐补口存在的一些缺点。现场应用证明,除极端天气外,无溶剂液体环氧涂层补口技术能够满足现场施工的要求,应用效果较好。

热熔胶在管道防腐中的应用

本文就用于埋地钢质管道的黄夹克底胶、热收缩带底胶、聚酰胺胶粘剂的选材原则,作用原理作一简述,并简单介绍了国外同类防腐材料的状况。

国外热缩压敏补口材料的性能分析

本文介绍了国外一种应用于大口径管道补口上的热缩材料,实验室性能检测和西气东输一线管道补口修复应用表明德国Vogelsang热缩压敏带具有良好性能。对补口修复后防腐蚀层安装质量进行了检测与评价表明该材料可有效提高补口的使用寿命。

聚乙烯热收缩带氧化诱导期与热老化性能的关系

对聚乙烯热收缩带基材和胶层的氧化诱导期以及热老化性能进行了试验研究,探讨了氧化诱导期与热收缩带热老化性能的关系。结果表明:聚乙烯热收缩带基材的氧化诱导期与其热老化性能没有对应关系,氧化诱导期指标不适合用来评价聚乙烯热收缩带基材的热老化性能;安装过程中烘烤对热收缩带胶层的热氧老化影响较小,运行过程中的热降解不存在热氧老化的诱因,因此不能用氧化诱导期指标评价热收缩带胶层的热老化性能。

机械化热收缩带补口在西气东输三线的应用

近年来,机械化热收缩带补口方式被广泛应用于长输管道建设中,其工艺的完整性和成熟性也得到广泛的认可,弥补了人工补口的诸多缺陷。根据西气东输三线东段机械化热收缩带补口的技术要求,对工艺流程进行优化,选配适宜于现场条件的中频加热及红外线加热装置,通过对现场施工工艺参数的严格控制,使补口质量满足技术要求。同时也验证了目前机械化补口在潮湿多雨环境中存在的缺陷,为下一步改进提供依据。

J611热收缩薄膜交织布绝缘保护带的研制

介绍了热收缩薄膜交织布绝缘保护带的研制、试验以及应用情况。该保护带具有良好的机械强度、电气绝缘性能及使用工艺性,解决了真空压力浸渍过程中电机定子端部浸渍树脂流失问题,有着很高的应用价值和推广前景。

影响热收缩带补口防腐蚀层黏结稳定性的关键因素

通过红外光谱和热重分析考察了热水浸泡(老化)后热收缩带热熔胶的降解情况,测试了热熔胶在不同温度和经不同时间老化后的吸水率,分析了老化后热收缩带剥离强度与破坏性质、吸水率、热熔胶降解之间的关系,及导致热收缩带补口防腐蚀层失效的关键因素。结果表明:热收缩带黏结失效与其热熔胶降解关联不大,但与剥离试验中破坏性质和热熔胶高温吸水率具有较高的相关性;发生内聚破坏和热熔胶高温长期吸水率低的热收缩带具有更好的长期黏结稳定性。

管道3LPE防腐层技术的研究与应用进展

文章介绍了3LPE防腐层及其配套热收缩带补口技术研究和应用的最新进展,包括3LPE防腐层应用问题的调查研究、新版国家标准的技术要求、低温涂敷3LPE技术、粉末喷涂型3LPE技术、热煨弯管3LPE防腐技术、热收缩带技术改进研究等。

油气管道防腐补口装备集成化研究

为解决管道工程现场防腐补口单功能设备简单组合的机组构成庞大、人员配置较多、施工组织复杂及施工成本难以降低等突出问题,结合热收缩带防腐补口施工工序特点,通过相邻工序所需功能的优化整合,研发了以具有无遗漏除锈与全覆盖加热功能的除锈&中频一体式设备,以及具有内外协同加热功能的中频&红外一体式设备为核心的集成化防腐补口装备,制定了配套的补口工艺。模拟试验与工程测试结果表明,集成化防腐补口装备与工艺实现了管道待补口区域表面处理与预热的工序整合及同步作业、底漆加热与热收缩带收缩熔胶的工序整合及协同作业,以及机械化防腐补口施工方式由四工位向三工位的重大转变,在施工方式、设备构成、人员配置、施工效率、机械化程度和施工成本等方面优势明显。且自主开发的数据采集与无线传输功能模块与控制系统的嵌入融合,实现了防腐补口关键施工数据的实时采集、存储及与数据终端的无线传输,可为智能管道数字化移交及完整性管理提供数据支撑。针对管道工程连续口、连头口及返修口等不同类型焊口的防腐补口,提出了集成化防腐补口装备的优化组合建议,可为工程单位优化配置防腐补口机组提供参考依据。

管道防腐用热收缩套专用料的研制

介绍了管道防腐用热收缩套 (带 )专用料的研制过程 ,讨论了基础树脂、热塑弹性体和辐射交联对材料性能的影响。通过使用复合抗氧体系 ,材料具有较好的抗老化能力和使用寿命。该专用料生产的热收缩套 (带 )产品可广泛用于钢质输油、输气管道的防腐补口、补伤。