单层熔结环氧粉末外涂层防腐管质量问题

邓军

中国石油长庆油田分公司 技术监测中心 （陕西 西安 710021）

单层熔结环氧粉末外涂层防腐管质量问题

邓军

中国石油长庆油田分公司 技术监测中心 （陕西 西安 710021）

分析了单层熔结环氧粉末外涂层防腐管从产品生产到出厂运输再到现场使用的各个环节出现的质量问题，认为产品生产过程中除锈不合格，喷涂工艺存在缺陷以及产品在运输使用时操作不规范等导致熔结环氧粉末外涂层防腐管发生质量问题，严重影响了油气田集输管道的使用寿命，给长庆油田油气产量稳定发展埋下了隐患。提出了相应的改进措施。

熔结环氧粉末 防腐管 质量问题

钢制管道单层熔结环氧粉末外涂层防腐管材近几年来在长庆油田得到了广泛的运用，2010年长庆油田共建设各种规格集输管道共计约5 000km，油气田集输管道在保证长庆油田增储上产的建设中起到了至关重要的作用。

但是根据2009、2010年度我们对油气田防腐厂及集输管道施工现场的监督检查结果显示，目前油气田范围内使用的钢制单层熔结环氧粉末防腐管存在诸多质量问题，防腐管材从产品生产到出厂运输再到现场使用的各个环节均有不同程度的质量问题出现，这些问题的出现严重影响了集输管道的使用寿命，给长庆油田油气产量稳定发展埋下了隐患。

1 原材料进厂阶段质量问题

防腐厂使用的部分管材锈蚀等级严重，壁厚减薄量过大甚至超标，管材不圆度超标。

2010年9月在对某防腐厂检查过程中发现规格为Φ114mm×11mm的原材料管材锈蚀等级严重，在抛丸除锈之后，对管材进行金属测厚和锚纹深度测试，锚纹深度严重超标，最深处接近1.0mm，经金属测厚，管材壁厚不足10mm。但是由于集输管道建设工期紧、防腐管材需求量大等原因造成防腐管材供不应求，导致防腐厂原材料进场验收环节形同虚设。

改进措施：加强管材进场验收环节;监理单位驻场监造充分发挥作用。

2 产品生产阶段质量问题

2.1 管材除锈过程中质量问题

（1）锚纹深度超标、毛刺过多。部分防腐厂为了快速高效地取得很好的除锈效果，在管材抛丸除锈阶段使用的钢丸均是由圆形钢丸与条形钢丸配比而成，但是由于两种比例的钢丸配比不合理，除锈之后虽然管材外观除锈等级达到了标准要求（SY/T 0315-2005《钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术规范》要求是达到Sa2.5级）[1]，但是很多管材锚纹深度超标，个别管材锚纹深度甚至达到了500～800μm，且经过除锈的管材毛刺过多，导致后续静电喷涂工作结束后，经电火花检漏，许多防腐管均存在漏点。

改进措施：①调整两种钢丸配合比例，推荐比例为条形钢丸20%～30%、圆形钢丸70%～80%，可以有效避免锚纹深度超标，使环氧粉末喷涂厚度达到标准要求。②全部使用圆型钢丸，可以有效避免管材毛刺过多的现象，但是除锈效率可能会降低。③采用电动工具对管材毛刺部位进行打磨处理。

（2）除锈等级不达标。在2012年对防腐厂的几次大检查中，部分防腐厂的管材除锈效果均不达标，后经分析发现，这些防腐厂抛丸除锈使用的钢丸均是100%的圆形钢丸，但是由于除锈生产线钢管传送速度过快、钢丸锈蚀程度过大、除锈前未对管材进行除潮处理等原因，导致现场除锈效果不理想。

改进措施：①调整除锈生产线送管速度。②定期更换钢丸。③钢管除锈前进行干燥处理，由于部分防腐厂所处地区的昼夜温差较大，尤其是每年雨水多发季节空气湿度大，因此，管材在除锈之前潮气较大，若不进行除潮处理，则管材除锈难道度较大，且钢丸损耗很大，除锈之后的管材返锈较快，因此，应在除锈车间放置温湿度计，并在除锈之前对管材进行加热处理，驱除潮气达到干燥钢管的目的(最理想加热措施是在除锈生产线前端加装一组中频加热装置 )。

（3）除锈之后未清理残留在钢管上的钢丸和锈粉，且防静电设施不齐全。管材经除锈车间除锈之后便被送上传送带，继续进行静电喷涂，但是部分防腐厂由于除锈车间密闭措施较差，导致除锈车间灰尘很大(主要成分为锈尘)，除锈钢丸四处飞溅，并且由于静电作用，在钢管表面仍吸附有残留的钢丸，因此，尽管钢管的除锈等级达到要求，但是由于残留的锈尘和钢丸未清理干净，很容易对除锈合格的管材造成二次污染，导致后续的喷涂效果不理想，经常出现涂层漏点、附着力不足等现象。

建议改进措施：在喷涂生产线前端设置除尘措施和防静电措施，以保证管材表面的洁净。

2.2 静电喷涂过程中常见的质量问题

（1）整根钢管普遍喷涂厚度不足。由于喷涂生产线传送钢管速度过快、静电喷枪距钢管表面距离过大，经常出现防腐层厚度不足的情况，对于这些厚度不足的防腐管按照标准要求通常均是对涂层进行剥离并重新除锈、再次喷涂，这样做不仅费工费力，也造成了很多浪费。

改进措施：减慢传送带速度；调整静电喷枪与钢管表面距离，推荐距离为10～25cm之间，具体参数需现场试生产而定。

（2）钢管个别部位喷涂厚度不足。由于锚纹深度超标，在凹坑部位厚度不足并且管材毛刺过多。

（3）防腐层变色或附着力不足。在管材通过加热器过程中，若加热温度过，高容易使溶解环氧粉末防腐层变色(通常泛黄色)，若加热温度过低，则会导致防腐层附着力下降，严重影响管材的防腐性能。

改进措施：应实时监测环氧粉末涂覆之前钢管表面的瞬间温度，并及时监测每批次防腐管的涂层质量，结合环氧粉末生产厂家提供的温度参数和现场生产设备的实际状况调整适宜的温度。

（4）管材表面涂层结块、涂层不均匀。管材在静电喷涂生产过程中，对于从喷枪中喷出而未吸附在管材表面的粉末，一般都采取回收粉末二次再利用的方法解决。减少喷涂过程中对粉末的浪费，有效地降低静电喷涂成本，但是由于粉末回收措施不到位，导致许多喷出的粉末落在喷涂室的地面，使粉末受潮，对于这些受潮的粉末通常只是简单过筛后就继续使用，这严重影响了喷涂质量，导致管材表面涂层结块、涂层不均匀，严重影响了防腐管的防腐性能。

改进措施：在防腐厂车间放置温湿度计，随时监控车间湿度，对于二次回收的粉末先进行干燥处理，然后再过筛，颗粒等级必须达到粉末生产厂家提供的等级要求，然后经驻场监造验收合格后再使用。

（5）喷涂车间粉末飞扬。在粉末喷涂过程中，我们经常会看到喷涂车间、冷却车间粉末飞扬，这些粉末最终无法回收再利用，既浪费粉末原料，又污染了车间环境，并且对操作工人的身体健康造成了伤害。造成这些现象的原因是由于喷涂工房密闭设施效果不好、喷涂工房无粉末回收装置、喷枪气压过高等。

改进措施：改进喷涂工房密闭设施；在工房一侧增设粉末回收装置；调整喷枪气压。

3 产品运输及交付现场使用过程中常见的质量问题

3.1 产品运输过程中常见的质量问题

由于长庆油田油气生产区地理位置的特殊性，尤其是油田区块各采油区均处于黄土高原沟壑丘陵地带，油区临时伴行道大多都崎岖不平、黄土飞扬，导致环氧粉末管材在运输过程中发生磕碰的现象很严重，这严重影响了管材的防腐层性能，运送到施工现场的合格管材大大减少。尽管管材在现场使用前要经过监理单位验收合格后方可使用，对于不合格管材通知防腐厂工作人员到现场进行修补处理，合格之后再交付使用，但是这严重影响了施工期，并且由于集输管道建设量大、工期要求紧、外协工作难度大等因素，防腐厂家不可能及时地对所有破损防腐管材进行修补，因此，有一部分不合格管材现场被使用，这为工程质量埋下了隐患，严重影响了管道的使用寿命。

改进措施：在防腐管装车运输前加设防碰撞措施，如每根防腐管多缠绕草袋子或加设胶皮垫圈等，已减少钢管间接触。

3.2 产品在现场使用过程中常见的质量问题

（1）管道组使用撬杠直接接触管材防腐层造成移动钢管。

（2）采用弹性敷设使管材过度弯曲，弯曲度超过产品技术参数的要求范围。

（3）管道下沟回填时使用工具对管道强行下沟。

以上这些原因均会导致管材防腐层受损，影响后续使用效果。

改进措施：在防腐管材出厂时，向使用单位提供产品使用说明及注意事项，注明弹性敷设最大弯曲度等相关技术参数，从而规范施工单位在现场的使用。

鉴于目前长庆油田熔结环氧粉末外涂层防腐管用量大、使用区域广的特点，推荐使用双层熔结环氧粉末外喷涂技术，从而可以根本上解决防腐管因产品运输及交付现场使用过程中出现的质量问题。

4 结 语

静电粉末喷涂作为一种涂敷工艺，具有极高的生产效率、优异的涂膜性能、良好的生态环保性和突出的经济性，在防腐领域得到了大力推广，熔结环氧粉末外涂层防腐管在长庆油田管道建设领域更是扮演着重要角色。石油、天然气管道是长庆油田的血脉，是整个油气田生产良性、稳定的发展前提和保证，这需要防腐管生产厂家、建设单位、设计单位、使用单位、监理单位共同努力，对影响质量的每一个环节都要充分考证、严格把关，明确“质量是百年大计”的工程建设思想，结合长庆油田各油气区块的实际情况具体应用，科学规划、周密选材、合理施工、认真检测、严格监理，以确保长庆油田各项管道工程的施工和运行万无一失。

[1]SY/T 0315-2005钢质管道单层熔结环氧粉末外涂层技术规范[S].

Analyses focuses on some quality problems appearing at different links of anti-corrosive pipes with single external fusion bonded epoxy coating from the production of products to the transportation of leaving factory,and then to the on-site use.It is thought that in the production of products,unqualified rust removal,the spraying technique with flaw and nonstandard transportation and operation result in the occurrence of quality problems for these pipes,and thus severely affects the service life of oil and gas transmission pipeline and hides some dangers for the stable development of oil-gas output in Changqing oilfield.Finally,some corresponding improving methods are presented.

fusion bonded epoxy;anti-corrosive pipes;quality problem

邓军(1981-),男，工程师，长期从事石油天然气建设工程质量监督工作。

2012-03-18▎