小口径长输管道防腐补口施工探讨

佟海滨

摘要：长输管道的防腐涂层一般由工厂涂装的管道本体防腐涂层和现场涂装的管端补口层两部分组成。工厂涂装的管体防腐涂层主要是涂布在平整的管体表面，管体的焊缝成型较理想，并经过生产厂工艺控制和产品检验，涂装质量可以得到保证。而热缩套补口层则是在现场完成，补口层位于管段连接口的环向焊缝上，且存在搭接部位，其质量不仅受到焊缝高度和表面焊接缺陷的影响，与工厂管道本体防腐相比，受人、机、料、法、环等因素的影响更为突出。因此只有通过因地制宜，采取相应措施，科学组织施工，才能有效保证热收缩套的补口质量。

关键词：长输管道;防腐补口;质量;施工

前言

长输管道施工通常在野外进行，部分地区气候潮湿、多雨，与其它干燥、寒冷地区相比，其防腐补口中出现的锈蚀、未粘合等质量缺陷的产生存在一定特殊性。通过对热收缩套补口施工过程的简要介绍，分析了某长输管道产生防腐补口质量问题的原因，进一步总结了施工质量管理控制要点。

1长输管道防腐补口施工的必要性简述

长输管道的连接处在进行焊接时，其连接处的金属先熔化为液体，冷却结晶后，由于其结晶过程将产生拉应力，而整个管道已经被固定住无法产生相应的变形，因金属结晶而产生的拉应力就无法得到释放而以残余应力的形式留存在管道中。在焊接中，人肉眼能看到的焊缝位置称为焊缝区，这一区域其实不是经焊接的管材最为脆弱的位置。在焊缝区两侧的金属，称为焊缝的热影响区，焊接时焊缝两侧的温度是高出焊缝中心很多的。所以焊接时其热影响区受热最为严重，金属的晶粒在受热后将变得粗大，其力学性能也会全面减弱，所以焊缝两边的热影响区是管道焊接后最为脆弱的部位。若能将管道的焊接段金属切下来拿到万能试验机上做拉伸、三点弯曲或是冲击试验，其端口一定出现在热影响区。因此，在残余应力的威胁下，如果管道的焊接热影响区再受到腐蚀的侵害，管道就很有可能从该处产生裂纹，所以必须在该处进行防腐施工，称为长输管道的防腐补口施工。而很多时候，管道焊接并不是采用的对接形式，而是采用外加一固定片进行搭接，然后将固定片焊起来。但无论管道的焊接采用的是对接还是搭接形式，焊完后焊缝都一定是受拉应力作用的，而最为出现老化的位置一定是焊缝两侧的位置，其必须进行防腐补口施工处理[1]。

2热收缩套补口质量控制

某地区，4月至5月，气温上升，但持续阴雨，空气湿度较大。某单位承建的长输管道工程，采用国产PE热收缩套，5月份施工的补口出现质量隐患苗头，所在项目部开展了以热缩套补口质量为重点的专项检查，经现场常规检查及破坏性剥离，发现部分防腐补口热收缩套搭接部位存在空鼓，剥离后发现，存在空鼓的补口其管道本体部分存在锈迹或个别热缩套边缘与管道本体没有完全粘合。针对出现的质量问题，该项目部组织相关人员召开了原因分析会，从补口工序質量及环境因素等逐一排查出现质量问题的原因。对上述问题进行综合分析认为，由于该时期项目所在地环境潮湿，雨天多，空气湿度大，部分新进作业人员未及时进行培训，质量控制环节上存在松懈，导致了缺陷的产生。缺陷产生的原因可以归纳为以下几点：（1）锈蚀产生的主要原因：个别端口采用手工或机械除锈，除锈质量未达到规范要求;表面浮锈及灰尘未清理干净;喷砂除锈后未及时安装热收缩带，致使管道端口表面回潮;涂刷涂层前端口烘烤时间不够，温度未达到产品要求。（2）未粘合产生的主要原因：一是对热缩套的烘烤温度不够或烘烤时间太短，导致热缩套表面的粘合热熔胶尚未融化;二是新进作业人员热收缩套烘烤操作有时不规范，碾压手法存在不合理之处，致使搭接缝处未能完全粘接牢靠;三是个别热收缩带与管道本体防腐层搭接部位未进行环向拉毛，或拉毛深度不足，或拉毛后表面PE颗粒未清理干净，导致热收缩套与管道本体防腐层粘接不牢固。（3）空鼓产生的主要原因：一是个别焊缝成型较差，但部分作业人员未对其进行打磨，形成局部粘接不牢，冷却后热收缩带收缩造成局部脱离，产生实鼓;二是部分喷砂除锈不彻底，或机械除锈后未采取打锚措施，造成管材表面锚纹深度不足，或存在锈迹，使得底层涂料粘接不牢固，造成涂料干膜脱离管道表面，形成空鼓。

3-小口径长输管道防腐补口施工探讨

3.1长输管道防腐补口施工的表面处理质量控制要点

首先，要针对待处理的管道实行环境监控，使得施工环境的相对湿度不高于85%，露点温度至少要高出管道表面温度3℃，以防止钢管刚刚清理完就被污染或者是出现表面返锈。其次，要对管道进行喷砂清理前，要用气磨机或是角向磨光机打磨去除钢材表面的金属毛刺、焊接飞溅、表面裂纹和气孔。若是切割边缘比较锐利的话要进行导钝，在对钢管实施表面预处理之时，补口的搭接处的防腐层也要打磨拉毛，但千万不能损伤其补口区之外的防腐层。再者，喷砂清理前的预热处理检查也是关键，以预热的方式去除钢管表面的湿气，可以有效预防钢管喷砂清理后返锈，通常情况下需要将光管预热到50℃左右，其间需要用红外测温仪对钢管温度实行实时监测。最后，要检查喷砂清理的各个细节，例如其喷砂磨料就要保持清洁而干燥，不含对涂覆材料有害的杂质，喷砂后钢管的表面粗糙度需达到50～90微米，更多具体细节可查阅相关标准。但值得注意的是，钢管表面的可溶性盐的含量是必须严格控制的，不然其一遇水会与钢管形成化学原电池，加速钢管的腐蚀及返锈，通常要求20mg/时就是钢管表面所含可溶性盐的最大含量，一旦超过这个标准，就必须用高压水冲洗等方法使其强制降低[2] 。

3.2保温层施工

在实际的防腐补口施工过程中，还需要做好保温层的施工工作，要求施工人员按照实际的要求规范化进行操作，同时结合当地的实际气温变化，选择有效的保温材料，这样才能够提高保温层施工的质量，推动长输管道施工的有效进行，同时也能够实现我国社会的快速发展。

3.3长输管道防腐补口施工的热收缩带安装质量控制要点

首先，预热带安装前要进行预热控制，其温度以说明书中的要求为标准，其间要用红外测温仪进行实时监测[3] 。热收缩带安装时，加热有两名工作人员从钢管两头对称加热，以保证其加热的均匀性，其方向为从中间向两侧，加热的同时用橡胶棍子将气泡赶走，以保证其热收缩带一次成型。其次，对热收缩带的安装情况进行外观检查，保证钢管表面与热收缩带紧密结合，粘合剂从两边缘均匀溢出，热收缩带表面不能出现烧焦炭化、气泡、褶皱、破裂等缺陷。最后，要再一次对整个管道的涂层厚度、漏涂点及涂层附着力情况进行全面检查。用磁性检查仪可测出涂层的厚度情况，厚度不足处用热收缩带进行修补。用直流高压电火花漏涂点检测仪可以比较便捷地找到涂层的漏涂点，检测出后对其进行修补然后再检查[4] 。对涂层附着力进行抽检，从100个补口中抽出一个进行剥离试验，确认其剥离强度大于50N/em[5] 。

总结

长输管道通常都埋在地下，其连接处存在残余应力，一旦因腐蚀而产生裂纹其裂纹就会在拉应力作用下不断扩大，其维修成本非常高。因此，必须要其安装施工的过程中就做好管道防腐补口施工的质量控制。本文就长输管道防腐补口施工质量控制要点进行了粗浅分析，更完善的理论还需要广大相关工作者进一步探索。

参考文献：

[1] 李春光.小口径长输管道防腐补口施工探讨[J].全面腐蚀控制，2019，33（02）：66-67.

[2] 郑伟.浅析长输天然气管道防腐补口施工质量控制[J].全面腐蚀控制，2018，32（12）：98-99.

[3] 张秀云，韩建波，张羽，陈世伟，王志刚.液体环氧补口技术在长输管道中的质量控制[J].天然气与石油，2018，36（02）：89-95.

[4] 李新建，王勇.管道防腐补口存在问题与解决对策研究[J].石油和化工设备，2017，20（12）：55-57.

[5] 杨波.小口径长输管道防腐补口施工[J].油气田地面工程，2014，33（12）：107.

（作者单位：辽河油田建设有限公司）