海底管线现场节点防腐施工过程的质量控制

杨 光 寇玉全 孔繁伟 张富春 王 鑫 李 茂

（海阳石油工程股份有限公司检验公司 中国 天津 300452）

0 引言

作为海上油气运输的大动脉,海底管线发挥着越来越重要的作用。腐蚀严重影响海底管线的使用寿命，使其损坏率逐年增大，近两年引起关注的泄漏和断裂破坏事故逐渐增多，对社会与自然环境均造成不好的影响。目前海底管线外腐蚀的防护措施主要有外涂层和防腐蚀包覆层的一次保护和牺牲阳极保护的二次保护[1]。目前热缩带由于其快速的施工条件和良好的防腐效果已经是海底管线最常用的节点一次保护形式[2]。

海上铺管现场接长时现场节点的防腐施工工作由于施工工期紧张，施工环境恶劣，不受施工方重视等原因而容易存在质量漏洞，引起安全隐患。本文依据惠州海管修复项目以及国际标准NACE RP0303(管线现场热缩带补口的施工、性能和质量控制)对内外双层海管防腐施工过程中的质量控制工作进行介绍，以更好的保证现场节点防腐施工工作质量，减少安全隐患。

1 输送管节点防腐施工

1.1 表面处理

输送管节点（内管）在焊接及NDT检验完成后即可进行防腐施工，预热管节点使其温度至少高于露点温度5℃以去除水汽，之后对管材进行表面预处理去除表面的油脂等杂物，并采用动力工具进行打磨，使表面处理等级达到ISO 8501-1 ST3。

1.2 预热

采用丙烷烤把预热节点，使用测温枪检测热缩带覆盖范围区域表面温度超过90℃。预热不足会导致热缩带产生附着力不足及粘结性能失效等缺陷，特别节点6点钟位置需特别注意[3]。

1.3 热缩带涂覆

将热缩带除去内衬的一端放置在海管节点的10点或2点位置，使热缩带宽松缠绕在海管节点上，按产品说明书要求均匀加热热缩带并用滚轮挤出热缩带内的气泡。热缩带安装完成后需对其进行外观检验，要求热缩带完全附着在管体上，在热缩带两边边缘一圈位置都可以看见粘结剂均匀溢出，热缩带不允许出现开裂和孔洞。待温度降至90℃以下（可风冷，不建议水冷）,依据标准NACE RP0274（管线涂装高压漏涂点检验的推荐做法）对热缩带进行漏涂点实验，采用高压直流漏涂点检测仪，测试电压不小10kV，检测速度不超过300mm/s。发现漏涂点后需用专门的修补材料进行修补。最后使用干膜测厚仪依据标准ISO 2808或SSPC PA2对热缩带进行厚度检测，要求厚度不得低于规定值。

1.4 保温

保温半瓦与管线节点表面应良好接触，并且避免半瓦与管体结合处出现任何缺口或缝隙，最后用镀锌铁丝将保温材料绑定。保温施工时应注意施工人员防尘装备的佩戴，避免纤维组织和皮肤接触。

2 套管节点热缩带施工

2.1 表面处理

去除管材节点表面油脂等杂物，表面预热至40-50℃，对节点喷砂清理至ISO8501-1 Sa2.5“近白色金属级别”，即非常彻底的喷射或抛射除锈。要求钢材表面应无可见的油脂、污垢、氧化皮、铁锈和油漆层等附着物，任何残留的痕迹应仅是点状或条纹状的轻微色斑。表面粗糙度推荐在50μm以上，检测方法可依据标准ASTM D4417 Method B触针法进行，但触针法随机性较大，不能宏观反映表面处理结果，优点是不需要额外消耗材料。如要更精确的进行粗糙度检测可以依据NACE RP0287使用复制胶带法进行检测，优点是可以有效测出表面粗糙的的具体数值，缺点是复制胶带为一次性消耗品，会提高检测成本[4]。海洋环境是非常恶劣的环境，一般要求对喷砂完成的节点进行盐分含量抽检测试，依据标准为ISO 8502-6和ISO 8502-9，推荐测试值应小于等于10微克每平方厘米。特别注意海上铺管作业期间遇到台风避风时需进行弃管作业保障安全，当重新起管时需对浸泡海水的管节点用淡水冲洗表面多余盐分，并对每个喷砂后节点进行盐分测试，以满足规格要求。

2.2 底漆刷涂及加热将随热缩带提供的环氧涂料的固化剂和基料进行混合，搅拌至少一分钟并确保其混合均匀。将环氧涂料涂到管线节点以及节点两侧相邻10mm的管线底漆涂层上，并用湿膜卡测试涂层厚度是否达到要求。热缩带涂覆前应对环氧涂料进行加热至125℃以上，推荐使用感应线圈仪器加热而不要使用丙烷烤把加热，因为感应线圈加热效率更高，可以缩短加热时间，减少施工工作量，使加热温度更加均匀，不会出现烤把加热两侧及底部加热不足的现象。预热可以使环氧涂料充分固化并干燥，并且保证热缩带粘结层可具有适当的流平性和良好的粘结性能，所以需要重点对其检测。

2.3 热缩带涂覆

热缩带涂覆工艺质量控制与1.3内管热缩带涂覆类似，推荐使用PE热缩带。特别注意套管热缩带涂覆及检测完成后应进行水冷以免走管后输送带及托管架对高温热缩带底部造成破坏。

3 注意事项

3.1 海管施工前可依据标准ASTM D 1000对热缩带进行附着力实验。

3.2 表面处理时应将管节点两端涂层打磨成30°或更小的坡口，使热缩带涂覆时不留空隙更平顺紧实以获得更好的附着力。

3.3 热缩带涂覆时若由于高温加热出现裂纹或破损需要使用专门的修补带进行修补。

3.4 海上相对湿度大，一般在80%以上，应注意施工时去除管节点上湿气以及注意涂覆材料的保存。

［1］姜信德，李言涛，杜芳林.海底管线腐蚀与防护的研究进展[J].材料保护，2010年4月，第43卷，第4期:65-67.

［2］张国庆，余直霞，张国华，等.节点防腐对海底管线阴极保护设计研究[J].全面腐蚀控制，2008，22（4）：42-59.

［3］Wonihl Cho,Seung-Ho Lee,Youngsoon Baek,et al:Automatic heatshrink sleeve applicator using the low-temperature catalytic combustor[J].Korean Journal of Chemical Engineering,2003,Volume 20,Number 2:230-234.

［4］张富春，刘晓斌，楚尊鋆，等.海洋平台涂装前常用的表面粗糙度检测方法[C]//2010年全国钢结构学术年会论文集.2010:913-918.