防腐涂层管工艺质量控制改进技术探究

2020-01-06邓广武

科学技术创新 2020年17期

邓广武

（海隆管道工程技术服务有限公司，上海200949）

在防腐涂层管加工过程中，因取样或其它原因导致钢管出现损伤需要重新处理，应引起足够重视和监管。其中涂敷加热温度为一项极其重要的工艺参数，对其进行连续并准确的监控，以保证产品质量的稳定性和可追溯性。钢管信息对于涂层管追溯性而言至关重要，同样为了方便吊装涂层管，准确牢固的涂刷中心色环也是生产工艺和质量把控的重要组成部分。

1 项目概况

为了适应市场对防腐涂层管标准和质量不断提高的形式，使产品具备更稳定、更优异的质量，且更具有竞争力，某公司根据标准要求及市场需求，不断在防腐涂层管的生产工艺和质量控制的细节上进行改进提高。笔者作为该项目质量工程师和主要负责人，主要围绕以下四个方面进行工艺和质量的改进和研究；a.管道倒坡口工艺技术改进；b.外涂敷温度自动连续监测工艺；c.基于条码的全生产过程信息控制流程的开发；d.涂层管中心色环涂刷工艺开发

2 质量改进工艺技术

2.1 管道倒坡口工艺技术改进

关于管道倒坡口工艺技术，现行业中多采用气割或锯切成平端后，然后通过修磨方式形成坡口，且后续检验过程不规范或缺少检验过程，容易出现后加工坡口与原坡口不一致的情况。同样在国外防腐涂层管项目众多要求中，离线实验环需在成品上切取，且取样频次较高，如一澳大利亚项目要求，每天到少切取2 个实验环。为了保证实验时效性和取样成品管质量要求，则需要提高切取实验环的效率，规范切取、倒坡口及检验等流程，保证最终产品质量。现根据现状、查询钢管制造规范对管端坡口的质量要求、以及了解最终用户使用情况，对倒坡口工艺技术进行改进。管道倒坡口正式开始前，根据钢管制造规范及相关要求，形成操作规程和检验文件。切斜度检验为必检项目，此为检验管口切面与钢管轴向的垂直度，此项不合格，将严重影响使用现场的对接焊接。必要时可邀请钢管厂技术人员参与加工和验收过程，以保证最终坡口质量。使用外卡式液压切割倒棱机进行倒坡口加工，在坡口处理切刀定位时，以钢管原坡口为基准，调整刀具在预切割的距离，然后旋转刀具90 度，再次测量距离是否一致，如否测调整，然后重复旋转刀具、测量或调整过程，使刀具在旋转一周的任一点与原坡口的距离保持一致时，开始切割作业。切斜度测量的行业做法为使用钢角尺进行测量，当管径较大时，如直径1219mm 的钢管，则需要量角长度大于1219mm 的大型角尺完成检验，当无此工具时，可用以下替代方法。以钢管原坡口为基准，对于新切口，先选取一个方向拉一条直线，然后使用常规角尺卡在外壁，与卡脚与所拉直线重合，则证明切斜符合要求。虽无法测量出切斜度具体数值，但可判断所坡口平行度的一致或不一致。

2.2 外涂敷温度自动连续监测工艺

涂层涂敷前，钢管加热温度为一关键工艺参数，对最终涂层质量非常重要。现行业多采用中频加热线圈进行加热，加热温度快速均匀，并可能通过电压和电流等工艺参数快速调整钢管温度。行业通用使用测温蜡笔每隔一小时进行温度检验，不能进行连续测量。而现国外项目要求连续测量钢管加热温度且形成记录，现根据钢管加热后表面特性、根据线外非接触测温原理，开发出适用于外涂敷的自动连续温度监测和记录工艺。主要设备包括：线外非接触温度探头、无线记录仪、和电脑端数据分析处理软件等。非接触温度探头的采集点放置在第一层涂层涂敷后，因为未涂敷前钢管表面粗糙，影响温度采集的稳定性。连续采集的数据传输给无纸记录仪。因现场环境或传送线速度等因素影响，测得的第一层涂层的表面温度与钢管实际温度之间存在差异，每小时使用测温蜡笔或便携式接触测温仪测量钢管表面温度并对照调整。调整高温低温限值报警，当钢管温度不在规定范围时，可及时提醒现场操作人员进行调整，并标识受影响的产品并进行后续质量复验。通过分析处理软件，对温度数据进行分析。首先应再检查是否有不在规定温度范围的温度点，然后按班次整理成温度曲线记录存档留存。

2.3 基于条码的全生产过程信息控制流程的开发

涂层行业通常使用钢管上的钢管号作为涂层管的唯一追溯性信息，与任一钢管号对应的炉号、批号、长度、重量等信息，通过码单或钢管外标识获得、记录并在涂层外标识上使用。在信息从钢管向涂层管传递过程中，人工参与度较高，容易出现错号、重号等现象，给后续发运和最终使用造成不便。通过与钢管厂家、外喷标设备厂家、条码开发厂家沟通，研究开发基于条码的信息控制流程，使在生产过程中的信息传递更准确、更高效。涂层项目开始前，先整理钢管厂家提供的码单，保证钢管号唯一准确，并以钢管号作为其它信息的索引号，整理后的码单作为信息控制流程的基础。然后在涂层管的首工位，打印只带钢管号的条码，与实物核对无误后，粘贴与管内。后续每一工位，如需获得钢管或其它信息，均通过扫描条码的方式进行。外标识喷印工位，通过扫描条码，录入钢管号至喷印系统，并自动获得与该钢管号对应的其它信息，然后进行喷印。涂层成品管入垛后或发运时，通过扫描条码，录入盘库或发运系统，核对涂层管状态后可形成相关信息清单。上述，凡是有对钢管号进行操作的工位，均可通过扫描条码的方式获得信息，代替人工识别和录入，大大减少了错号、重号的概率。为适应防腐涂层加工现场高温、水冷的工艺要求，可选用亚光PET 水胶标签，此类标签可防水、耐高温、且便于打印。因钢管表面状态不同，项目正式开始前，验证标签是否完全适用于现场钢管，如否适当通过修磨或涂胶方式进行表面处理后，再标签，以保证在生产全过程中，标签不应脱落。

2.4 涂层管中心色环涂刷工艺开发

在吊装涂层钢管时，通过使用吊钩吊取钢管两端的方式进行。但在一些码头，如澳大利亚某码头，使用吸盘吸附管体的方式进行。为使用吊装过程稳定，吸盘可快速放置于涂层管中心位置，需要在涂层管中心位置涂层一道标识色环，以方便现场快速定位操作。如中间不标识，或标识不在中间，则会给后续造成很大麻烦，安全风险也很大。通过对中心色环涂层工艺的研究和开发，可快速确定每一支涂层的中心位置，且准确的在该位置涂刷色环。涂刷中心色环，可使用钢管厂提供的长度或自测量长度作为取中心点的依据，定位后，使用自动涂刷或手工涂刷的方式进行中心色环涂刷。应使用钢卷尺进行测量，不要使用有弹性的布尺或塑料尺，此会出现测量误差。为保证色环油漆可牢固附着于涂层表面，在倒运运输过程中，不会造成损伤或脱落，在正式使用前，应在涂层进行试涂验证，保证油漆可牢固醒目的附着于涂层表面。涂层管吊离车间时，利用两端吊装时，吊起时钢管会居中对齐，在吊点正上方增加向下发射的激光红点，与色环与红点重合，则说明中心点位置准确。