管道内防腐涂层补口的质量控制

管道内防腐涂层补口的质量控制

[摘要]有机涂层、无机涂层和聚合物内衬等在石油管道内防腐方面得到广泛应用，但由于现场施焊时的高温作用，会使焊缝两侧附近的防护涂层烧焦或脱落，从而失去对管道的保护作用。针对这一情况，本文重点阐述了管道内防腐涂层补口的质量控制，从原材料及施工检验设备，到安装工艺方法及施工的规范性，只要严格把好每一道关，就能延缓管道腐蚀渗漏，延长其使用寿命。 

 

【关键词】内防腐；内补口；焊缝；质量控制

 

引 言

 

管道输送具有物料损失少、效率高、无污染等优点，已成为水、气、石油等输送的理想工具。针对油田管道内输送介质的多样性，输送介质一般为原油、污水、油水混合、天然气，且呈酸性，并伴随着硫化物的腐蚀。因此，管道内涂层防腐技术也多种多样，水泥砂浆内衬里技术、玻璃钢管道内衬技术、环氧粉末内防腐技术、涂塑钢管等。

 

中原油田根据其介质情况，多年经验积累，采用100%固含量双组分环氧涂料内防腐，确保管线3年未出现腐蚀渗漏现象，大大增加了管线的使用寿命。但是，现场施焊的高温会使焊缝两侧附近的涂层烧焦或脱落，失去对管道的保护作用，为保证管道焊口部位的抗腐蚀性能，需采取焊后内补口及不锈钢接头法相结合的措施来解决管道接头的连接和保护问题。但焊后内补口及不锈钢接头法均在现场完成，质量不如在防腐厂内作业线上防腐的整管可靠、稳定、易控。因此，必须对焊后内补口及不锈钢接头现场加强质量控制。

 

1.原材料的影响及控制

 

1.1 100%固含量双组分环氧涂料

 

由于涂料的使用环境非常恶劣，腐蚀十分严重，管道内介质不仅呈酸性，而且还伴随硫化物的腐蚀，一般涂料是无法抗御这种腐蚀的。另外，管道内高压流动介质的冲刷下，还要求涂料具有良好的附着性及耐磨性。

 

目前，100%固含量双组分环氧涂料在市面上种类繁多，质量也不统一，因此，应根据管道内介质及使用情况进行第三方检验，一般检验内容包括：抗冲击强度、附着力、剪切强度、阴极剥离、冷热循环、耐磨性等，符合使用要求及检验合格的涂料才能使用。

 

1.2 不锈钢接头

 

不锈钢接头法是先在管道的两头焊接两个不锈钢短节，然后进行涂层的涂敷，连接时用不锈钢焊条将不锈钢短节焊在一起即可。

 

不锈钢接头具有优良的耐腐蚀性、耐压性及安装、维修方便等特点，但对不锈钢短节的材质要求非常严格，因此，在使用前必须对不锈钢短节的材质进行第三方检验，符合图纸设计要求方可使用。

 

另外，为防止在焊接不锈钢短节时不破坏内防腐涂层，应保证不锈钢短节长度应不小于100mm。

 

2.设备的影响及其选择

 

2.1 内防腐智能补口机

 

内防腐智能补口机即专用于焊缝内喷涂补口作业的小车。目前主要有定位喷筒补口装置、焊缝内补口喷涂小车、自动推进、自动表面处理与涂敷的管内焊口的补口装置及自动内补口机。现场多采用自动推进、自动表面处理与涂敷的管内焊口的补口装置。

 

由于内补口是在隐蔽状态下完成的，这样就对补口设备提出了较高的要求：①焊缝的定位系统，要求定位准确无误。②供料系统，保证供料嘴畅通无阻。③旋喷系统，确保雾化器能够高速旋转，达到雾化要求。④观测系统，保证传输图像清晰，便于肉眼观察设备工作状态。⑤行走平稳，控制灵活是对小车系统的要求。

 

2.2 管道内窥仪及电火花检测仪

 

为了确保工程质量，必须进行内涂层及内补口的检测。由于检测设备是在隐蔽状态下进行，所以必须保证电火花检测仪工作正常，接线可靠；监视器图像清晰，能用肉眼直接观察内补口效果。

 

3.工艺方法的影响及对策

 

管道内补口由于是现场施工，只能借助设备在隐蔽状态下完成，其影响防腐效果的因素及解决方法主要有如下几个：

 

3.1 焊接工艺

 

当采用内喷涂防腐工艺时，焊接时应采用氩弧焊打底，以避免焊瘤出现，影响内补口质量。

 

3.2 焊缝表面处理

 

凭证、洁净的焊缝表面是补口涂层具有良好附着力的保证。首先在防腐厂内进行喷涂防腐时，钢管两端预留长度为100mm涂敷可焊涂料，保证钢管在现场安装焊接前不返锈。其次，现场安装焊接后的焊缝，利用除锈小车将焊缝表面浮锈清除，并将焊缝附近的尘埃吹扫干净。

 

3.3 清除水汽

 

由于气温的变化，管内空气中的水汽容易凝结成水珠，这些水珠通常积于管道顶部。如在这种情况下进行涂敷，有水珠的地方难以粘结。为了保证涂层的附着性能，雨天应禁止内喷涂补口施工，施工作业环境相对湿度不应超过75%。

 

3.4 涂料的雾化

 

目前，涂料的雾化多采用离心喷涂，比无空气喷涂雾化均匀，比空气喷涂表面光滑，并且喷涂的漆滴运动距离远。但是，它仍然受气温的影响，气温过低，也无法确保涂料雾化，难以保证内防腐质量。因此，内喷涂补口施工作业环境温度应大于10℃。如果在冬季施工，应采取预热措施，焊缝温度保持恒温30℃左右，涂料预热温度控制在10℃～20℃之间。

 

3.5 涂层的干燥

 

通常，为保证焊缝内补口质量，对焊缝喷涂2遍。喷涂第二遍时，间隔时间以上道涂层实干为宜。涂层全部涂装完成后，一般需要自然干燥7——10个昼夜后方可进行质量检验及投产使用。

 

4.安装施工的影响及对策

 

在管线装卸就位过程中，如撬棍插入管端撬动钢管、接地线直接点焊在钢管上，这些往往会破坏已做好的防腐层，造成二次现场补伤，质量不易控制。安装前应对操作工人进行安装施工规范及注意事项的教育，按照规范标准安装施工，杜绝野蛮施工，减少由于施工操作不当造成管线腐蚀渗漏。

 

综上所述，影响钢管喷涂内补口的因素主要是原材料、施工及检测设备、安装工艺及施工规范性等，针对这些因素，只要能正确选择原材料及施工设备，制定并实施合适的安装工艺，严格按规范标准施工，就能够保证喷涂内补口质量，延缓管道腐蚀渗漏，延长其使用寿命。

 

参考文献

 

[1]陈守平,王秀章等.钢制管道液体环氧涂料内防腐层技术标准.SY/T0457-2000.石油工业出版社（2000.12）