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。     

聚乙烯热收缩带补口应用现状及施工工艺

为提高在役管道3 LPE防腐层的补口质量,减少由于热收缩带补口失效导致的管体腐蚀现象产生,保证管道防腐层的完整性,有必要了解热收缩带补口结构及补口材料的组成和性能,识别影响热收缩带补口质量的主要因素。通过对国内外管口加热方式、热收缩带安装方式的比较,明确了干膜型热收缩带和中频加热设备相结合的补口施工工艺有着湿膜安装和手工火焰加热工艺所不具备的优势,可以有效预防和控制补口失效,减缓管体腐蚀。最后,对热收缩带补口施工流程和质量检验的要求做了简单介绍。     

管道防腐补口技术的进展及施工要求

介绍了国内管道补口防腐技术的进展及施工要求,重点论述了当前应用较多的3PE防腐层配套的热收缩带补口施工技术及存在问题。     

管道热收缩带补口失效原因分析及相关对策研究

辐射交联聚乙烯热收缩带补口是国内外公认的三层PE管道防腐层补口技术中较为成熟、可靠的方式,而且国内外许多工程实例的应用效果也很好。针对目前国内部分管道三层PE防腐层热收缩带补口出现的问题,总结了热收缩带补口失效常见的几种形式,从材料性能指标、施工安装等方面对失效的主要原因及影响因素进行了分析,着重指出了部分检测评价方法有可能引起的产品性能偏移的导向。提出了合理确定热收缩带部分指标、重视热收缩带材料的抗老化性能研究观点,以及加强补口安装现场质量监督等对策、措施和建议。     

聚乙烯复合带外防腐弯管

目前的弯管防腐技术,与直管3LPE防腐技术相比,在机械化作业程度和防腐质量上都存在较大差异。为此,开发研究了弯管的聚乙烯复合带外防腐技术及产品,该产品的防腐层结构与直管3LPE一致。生产工艺采用乙烯专用料和胶黏剂热合而成复合带,利用机械传动和自动化控制,采用冷带热缠复合带工艺,实现了弯管防腐的机械化作业。该产品具有设备投资少、防腐质量好、工序简单易于控制、生产效率高等优点,在弯管防腐技术方面取得了突破性进展。产品在现场推广应用1538支,防腐性能稳定,防腐质量与寿命达到与直管3LPE防腐的一致性,为油气管道建设提供了一种可靠的新型防腐手段。     

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。     

WPC热收缩带在输油管道上的应用

美国瑞侃公司 WPC 热收缩带是采用高能电子射线辐照交联进行生产的,是利用高聚物聚乙烯交联具有记忆伸缩的特性制成了具有热收缩性能的热收缩带。辽鞍输油管道的防腐层是采用了该公司 WPC 热收缩带进行补口,并对弯头防腐保温、管端防水、夹克防腐层补漏也采用了该公司的配套产品,经使用一年,其防腐保温效果良好,达到了质量要求。笔者根据自己的实践,介绍了 WPC 热收缩带的制造工艺、原理、性能及现场操作等,为其他单位使用提供了方便。     

埋地钢质管道三层结构PE防腐层配套补口技术

针对目前国内埋地钢质管道3层结构PE防腐层补口施工中存在的缺陷和西气东输管道工程建设的需要,开发了一套适用于较大口径管道3层PE防腐层的防腐补口技术。该补口技术采用熔结环氧粉末、共聚物底胶中间层和聚乙烯外保护层3层体系的补口施工工艺和技术,解决了采用一般热收缩带补口时,在土壤应力作用下,补口防腐层易产生滑移,致使补口防腐层与管体防腐层黏接失效的问题,提高了补口防腐层的等级,可以满足国内大口径管道3层PE防腐层的补口要求。     

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。     

管道外防腐层补口技术国家标准与国际标准对比分析

从管道补口防腐层的分类、补口材料、补口防腐层的施工以及补口防腐层的性能指标,对比分析了GB/T 51241-2017和ISO 21809-3:2016关于管道外防腐层补口技术的规定。相比GB/T 51241-2017,ISO 21809-3:2016针对补口类型分类更详细;对于热收缩材料补口防腐层,ISO 21809-3:2016中设计温度规定更细致,GB/T 51241-2017对热收缩材料厚度的规定更为具体,并且还规定了原材料的性能要求;两个标准对热收缩材料补口防腐层的表面预处理要求以及施工工艺规程基本相同;在施工环境和热缩材料在管体防腐层的搭接量的规定上,GB/T 51241-2017更为严格。对于热收缩材料补口防腐层的性能指标方面,ISO 21809-3:2016增加了压痕抗力、搭接剪切强度等性能指标,两个标准对热收缩材料补口防腐层耐阴极剥离性能要求基本一致。     

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2~6 a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。     

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。     

新型海底单层保温配重管节点补口技术应用研究

为满足海底单层保温配重管补口防水和保温要求,本文结合海洋油气管线现场铺设和服役工况,优化设计了“热收缩带+聚氨酯弹性体”的补口结构,并开展了工艺评定试验。试验结果显示,“热收缩带+聚氨酯弹性体”补口施工方便;聚氨酯弹性体导热系数为0.158 W/m·K;补口结构经过79℃,0.3 MPa,7 d静水压密封试验,无透水现象,显示了良好的保温和防水密封性能。该补口技术成功地在蓬莱19-3油田4区调整项目海底管线实现工程应用。     

光固化保护套在定向钻穿越管道上的应用

黑龙江定向钻穿越管道采用工厂预制3LPE外防腐层,为保护外防腐层,在防腐层外又包覆了一层可光固化的改性环氧玻璃钢防护层。文章从光固化材料管道保护套的技术指标、主要施工技术措施、管道起重方案、光固化材料的保护作用及工程应用效果等方面介绍了该材料在定向钻穿越管道上的应用。应用效果表明,包覆了该材料的管道在回拖后,即使出现少量的划痕,经过计算也具有超过50年的使用寿命,远高于20年的设计使用寿命。     

线材电弧热喷涂技术在浅海钢结构防腐中的应用

线材电弧热喷涂技术首次用于胜利油田海上钢结构的防腐工程,实践表明,该技术用于海上钢结构防腐,效果显著优于有机涂层,可克服有机涂层易破损导致钢结构机体腐蚀的弊端,而且施工简便。文章介绍了该技术的原理、涂层特点及施工中的注意事项。     

圆模负相成型三层PE防腐管的研制

介绍了一种采用圆模负相成型新工艺、新设备生产三层PE防腐管的技术,生产的防腐管螺旋焊缝处的防腐层具有厚度减薄量很小、整体厚度均匀、无气泡、表面无螺纹线、不分层、不开裂等优点。该技术还适用于小口径三层PE防腐管的生产。产品检测的各项指标均符合SY／T0413标准要求,产品在国家重点工程哈大输气管道工程中成功应用,效果良好。     

长庆气田地面集输管道防腐层检测与分析

为及时掌握长庆气田地面集输管道腐蚀状况,近年来对12条管道防腐层开展了电流衰减法(PCM)检测和开挖检测,检测发现防腐层外观完好为90.4%,少许破损为5.2%,破损严重为4.4%。在此基础上,分析了防腐层破损不合格的主要原因。建议在后续的气田防腐设计时,优先采用性能优异的防腐材料、严格执行防腐层施工技术要求、加强乙方施工管理,以确保管道防腐措施效果。     

钢管三层聚烯烃涂层基材修补技术和工艺研究

针对目前钢管三层聚烯烃涂层（3PE）在加工及运输过程中出现的涂层破损且修补技术不成熟的现状,分析了涂层损伤的类型以及涂层的性能要求,并对底层液态环氧涂料“胶化窗口”的把控以及中间层胶粘剂和面层聚烯烃的施工时间进行了研究。在研究的基础上形成了一种有效的、满足质量标准要求的长输管线3LPE涂层底层损伤修补技术和工艺,给出了该修补技术的工艺流程并进行了工艺验证。验证结果表明,采用该技术形成的3LPE修补涂层满足GB/T 23257—2017关于管体3LPE涂层指标的要求,并且可减少材料浪费,节约成本,提高产品质量。