大口径钢制管道玻璃钢外护层泡沫保温结构补口技术

姜俊荣

（胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司，山东东营 257064）

大口径钢制管道玻璃钢外护层泡沫保温结构补口技术

姜俊荣

（胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司，山东东营 257064）

大口径管道玻璃纤维增强塑料 （玻璃钢）外护层泡沫保温技术，因其保温效果好、抗压强度高、抗腐蚀能力强等优点，近几年在胜利油田热电联供工程中得到了较好的应用，其现场补口技术一直是影响工程质量的关键环节之一，影响着管道的安全运行。在分析胜利油田热电联供集中供热二期工程玻璃钢补口技术的基础上，结合胜利油田热电联供集中供热三期工程，总结出一套新的玻璃钢补口技术。文章详细介绍了新的玻璃钢外护管补口结构、工艺流程、操作步骤和要点，该方法有效地提高了大口径玻璃钢外护直埋保温管的补口质量。

集中供热工程；管道保温；玻璃纤维增强塑料；外护层；补口技术

1 工程简介

胜利油田热电联供集中供热三期工程——胜北社区热电联供集中供热工程，管道规格为DN600～1 000 mm，采用玻璃纤维增强塑料 （玻璃钢）外护层保温管技术，供水管道保温材料为聚异脲酸酯泡沫塑料，供水管泡沫能承受150℃的峰值温度；回水管道保温材料为普通聚氨酯泡沫塑料，回水管泡沫能承受140℃的峰值温度。

在施工过程中，需要将单根保温管道连接成工艺管道，接口处管道的保温层施工质量和玻璃钢外护层的连接质量，对管道的使用寿命、保温性能起着至关重要的作用。如果接口处理不当，就会造成接口处渗水，致使保温层浸水破坏，故现场补口的密封防水质量是整个工程安全运行成功与否的关键。

2 补口施工技术的特点

在胜利油田热电联供集中供热二期工程采用的玻璃钢外护直埋保温管补口技术的基础上，总结出一套新的玻璃钢补口技术，用于热电联供集中供热三期工程的施工中，该施工技术工艺简单、便于施工，增强了可靠性，进一步提高了补口质量。

集中供热二期工程采用的补口技术见图1，可以简单概括为：采用预制套袖、现场手糊、内外密封圈、台阶平滑过渡、浇注发泡及环向整体缠绕。在近几年供热管道运行过程中发现了补口处浸水破坏保温层的情况，对胜利油田基地集中供热二期东主干线工程 （管径1 000 mm，长度6.4 km）约530处玻璃钢补口中25处典型破坏的情况进行统计，见表1。

表1 供热二期工程东主干线工程玻璃钢补口缺陷统计

在胜利油田热电联供集中供热三期工程中，我们采用了新的玻璃钢补口技术，采用无碱玻璃纤维短切毡、无碱玻璃丝布、不饱和聚酯树脂等材料代替挡环、内外密封圈，以缠绕绑缚的形式补口，弥补了补口技术的缺陷，提高了补口质量。

3 玻璃钢外护直埋保温管补口施工条件

焊接完成的管道经检测合格后，方可进行补口施工。施工时，环境相对湿度应低于80%，操作坑内应采取降水措施，使操作坑内无积水、无淤泥，且操作坑底部距管底部不小于400 mm。

4 玻璃钢外护直埋保温管补口施工流程

4.1 玻璃钢外护管补口结构 （见图2）

4.2 玻璃钢外护管补口工艺流程 （见图3）

图3 玻璃钢外护管补口工艺流程

4.3 玻璃钢外护管补口步骤及操作要点

4.3.1 人工防护

施工前，施工人员应穿好工作服，戴上安全帽、手套、口罩等防护用具。

4.3.2 除锈

采用喷砂除锈工艺，除锈效果应达到GB 8923-1988《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中规定的Sa2.5级。若补口区域钢管表面潮湿，应用火焰加热器除去水分再进行除锈。

4.3.3 管端打毛

使用磨光机对保温管管端打毛处理，打毛部分长度不小于400 mm。

4.3.4 保温管管端保温层及补口部位处理

用磨光机将保温层端面涂刷的防水剂去除，露出新鲜泡沫层端面。用风管对补口部位进行整体吹扫，除去浮尘。

4.3.5 配制不饱和聚酯树脂

查看施工环境温度，确定不饱和聚酯树脂、催化剂和固化剂的添加比例。对不饱和聚酯树脂、催化剂和固化剂进行计量，并混合均匀。本着少配勤配的原则配制不饱和树脂，同时应根据实际天气情况适当调整固化剂添加量，保证在进行下一道工序时不饱和树脂不出现固化现象。

4.3.6 保温管管端增强区施工

该区域由2层无碱玻璃纤维短切毡和4层无碱玻璃丝布构成。先刷1层不饱和聚酯树脂，然后贴1层无碱玻璃纤维短切毡 （宽度200～250 mm），涂刷不饱和聚酯树脂浸透短切毡，然后再缠绕2层厚0.4 mm的无碱玻璃纤维布 （宽度200～250 mm）。树脂应涂刷均匀，浸透玻璃纤维短切毡和玻璃丝布。缠绕顺序为：1毡—2布—1毡—2布。

4.3.7 玻璃钢套袖打毛

用磨光机对玻璃钢套袖外表面进行整体打毛处理，两端的内表面打毛长度为150 mm，用切割机将玻璃钢套袖切开，玻璃钢套袖内外表面均应保持清洁。

4.3.8 上套袖

将切开的玻璃钢套袖套在玻璃钢补口区上，套袖与保温管管端搭接长度不小于100 mm。套袖切口搭接处应处于补口区斜上方 （11点钟或1点钟方向）位置，套袖采取下压上方式安装。

套袖固定：利用绑扎带将套袖箍紧后，在横缝搭接处用电钻均匀打7个孔，两端各1个，中间平均分布5个，固定时应先固定两端的铆钉，再依次固定其他铆钉。

4.3.9 玻璃钢套袖端头与玻璃钢外护管台阶处理

处理方式为贴2层无碱玻璃纤维短切毡，缠绕4层无碱玻璃丝布。先刷1层不饱和聚酯树脂，然后贴1层无碱玻璃纤维短切毡 （宽度200～250 mm），涂刷不饱和聚酯树脂浸透短切毡，然后再缠绕2层厚0.4 mm无碱玻璃纤维布 （宽度200～250 mm）。如果套袖横缝处的缝隙过大，应用带有树脂的毡或无捻粗纱填充密封，使套袖与外护管之间平滑过渡。

缠绕顺序为：1毡—2布—1毡—2布

4.3.10 玻璃钢套袖横缝处理

先刷一层不饱和聚酯树脂，然后贴2层无碱玻璃纤维短切毡，并用不饱和聚酯树脂浸透。

4.3.11 套袖整体缠绕玻璃钢

钢管直径为800～1 000 mm时，缠绕结构为2层无碱玻璃纤维短切毡，8层无碱玻璃丝布。缠绕顺序为1毡—3布—1毡—5布；钢管直径为600～800 mm时，缠绕结构为2层无碱玻璃纤维短切毡，5层无碱玻璃丝布。缠绕顺序为1毡—2布—1毡—3布。

在补口区域整体缠绕玻璃钢，缠绕长度为1 300 mm （套袖长700 mm，两端各延长300 mm）。在缠绕过程中要防止出现鼓泡现象，若出现鼓泡用手抹平或用刀挑开。短切毡和纤维布以浸透为宜，防止树脂过多造成下坠鼓泡。缠绕过程中应拉紧、辊平、压实玻璃丝布，并用胶辊及时补充树脂，避免出现缺树脂现象。

4.3.12 包敷塑料薄膜

待玻璃钢表面树脂不流淌时 （不少于10 min），补涂不饱和聚酯树脂后，对补口区整体缠绕塑料薄膜，缠绕塑料薄膜前的间隔时间视天气和环境情况可适当调整。

4.3.13 玻璃钢固化

玻璃钢固化时间视天气和实际情况确定，一般不少于24 h。

4.3.14 打孔

用打孔器打泡沫料注料孔和排气孔，孔径约为25 mm，位置在套袖上方，间距300 mm。

4.3.15 气密性试验

试验压力0.02 MPa，稳压30 s，查看塑料薄膜是否有鼓泡现象，没有鼓泡表明气密性试验合格。若有漏气，则将漏气部位打毛，进行补缠处理，直至气密性检验合格后再进入下一工序。

4.3.16 聚异脲酸酯泡沫料的灌注与熟化

发泡时，等注料孔和排气孔都有泡沫料溢出时，及时封堵，时间不少于3 min。泡沫熟化时间应不少于20 min。

4.3.17 注料孔和排气孔的封堵

封堵结构由2层无碱玻璃纤维短切毡和8层无碱玻璃丝布构成。泡沫熟化完成后，用磨光机将注料孔和排气孔处的泡沫料清除掉，并对注料孔和排气孔附近的玻璃钢保护层进行打毛处理，然后进行无碱玻璃纤维短切毡和无碱玻璃丝布的缠绕，最后包敷塑料薄膜。缠绕顺序为1毡—3布—1毡—5布。

4.3.18 补口完成

注料孔和排气孔的封堵部位固化后，经检查符合要求后方可进行回填。

5 结束语

本补口技术采用了与母材相同材质的防腐保温材料，有良好的粘结性能，可以实现工作管、保温层、外护层三位一体，保证了外护层的整体密闭性和硬质泡沫保温层的完整性，使保温层与外界完全隔绝，有效地提高了大口径玻璃钢外护直埋保温管的补口质量。

[1]CJ/T 129-2000，玻璃纤维增强塑料外护层聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管[S]．

Joint Coating Technique Using External Fiber Reinforced Plastics Layer to Protect Thermal Insulation Foam for Large Diameter Steel Pipeline

JIANG Jun-rong（Shengli Oilfield Shengli Petroleum and Chemical Construction Corporation， Dongying 257064,China）

Using external fiber reinforced plastics （FRP） layer to protect thermal insulation foam for large diameter steel pipeline has been effectively applied in thermoelectric cogeneration projects in Shengli Oilfield in recent years because of its advantages in thermal insulation effect,compressive strength and corrosion resistance.However,the technique of field joint coating is one of the key links,which affects engineering quality and pipeline operational safety.Based on the analysis on the FRP joint coating technique used in the phase II of centralized heating supply of Shengli Oilfield thermoelectric cogeneration project,a new FRP joint coating technique,which can effectively raise the joint coating quality of buried large diameter steel pipeline,is developed for the phase III project.The structure,process flow,operational steps and key points of the new joint coating technique are described in this paper.

centralized heating supply project;thermal insulation of pipeline;fiber reinforced plastics（FRP）;external protection layer;joint coating

TE973.3

B

1001－2206（2011）05－0050－03

姜俊荣 （1964-），女，山东蓬莱人，高级工程师，1986年毕业于石油大学 （华东）石油储运专业，主要从事油田地面安装工程、长输管道工程、滩浅海平台和海底管道工程的施工技术管理工作。

2011-05-14