CN103574218B - 一种管道热收缩材料补口工艺 - Google Patents

Abstract

本发明是一种管道热收缩材料补口工艺。操作步骤为：1)管口清理；2)管口表面处理：采用0.4～0.8MPa压缩空气和10～40目棕刚玉、铸钢砂磨料进行喷砂处理，喷砂后用干燥的压缩空气和毛刷清除表面灰尘；3)管口预热：采用中频或红外预热，预热后的管口温度在40～90℃；4)涂敷底漆；5)采用中频对管口加热，管体真实温度120～140℃；6)热收缩带安装；7)红外收缩回火:采用红外加热器将收缩带收缩到位，并继续回火，加热时间不小于5分钟，使热熔胶熔融并达到140℃以上。本发明关键工序为机械化操作、实现加热温度均匀可控、有效减少人为因素、保证补口质量稳定可靠。

Description

一种管道热收缩材料补口工艺

技术领域

本发明是一种管道热收缩材料补口工艺。涉及金属材料的一般防蚀和管道系统技术领域。

背景技术

随着国内油气管道的大规模建设以及西气东输一线、陕京线、忠武线等重大管道工程的长期运行，油气管道的防腐问题逐渐凸显，尤其大口径、高压输气管道的3LPE防腐补口问题，已经成为整个防腐体系中的短板，制约着管道的安全运行和使用寿命。

国内从早期的库鄯线、陕京一线、西气东输一线等干线天然气管线以及兰成渝、双兰线、港枣线等原油、成品油管线，到目前正在建设的西气东输二线、兰郑长等一批重大管道工程，几乎全部采用了3LPE防腐层，其补口材料均为热收缩带（套）。然而，近年来，对国内某干线管道的补口开挖检测中，发现部分管体已经发生腐蚀，引起各级管理者的高度重视。另外在管线的补口修复工程中，每道口修复费用高达5000元，远远高于建设初期的补口费用。因此提高补口技术，保证补口质量已成为迫在眉睫的技术难题。

发明内容

本发明的目的是发明一种关键工序为机械化操作、实现加热温度均匀可控、有效减少人为因素、保证补口质量稳定可靠的管道热收缩材料补口工艺。

本补口工艺流程分为管口清理、管口表面处理（喷砂除锈）、中频（或红外）预热、底漆涂装、中频（或红外）二次加热、热收缩带安装、红外收缩回火工序。

对钢质管道焊接补口处进行表面清理后，使用喷砂设备对钢质管道焊接补口处的裸露管材和聚乙烯搭接区进行喷砂处理至管口表面处理结果符合要求；使用中频（或红外）设备对管口进行第一次预热，使管材和聚乙烯搭接区的温度达到要求；在补口处涂装底漆至规定厚度；使用中频（或红外）设备对涂装好底漆的补口处进行二次加热，加热至温度符合要求；安装热收缩补口材料至补口处；使用红外加热设备对安装在补口处的热收缩补口材料进行加热收缩；热收缩补口材料完全收缩包覆在补口处后，使用红外设备继续对其加热至热收缩补口材料的胶层完全熔融后停止加热。

具体操作步骤为：

1．管口清理：用火焰清除表面的水分和油污，并采用角磨机清除管口的毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤及翘边、开裂的防腐层，然后用毛巾擦除灰尘等污物；

2．管口表面处理：采用0.4～0.8MPa压缩空气和10～40目棕刚玉、铸钢砂等磨料进行喷砂处理，喷砂后用干燥的压缩空气和毛刷清除表面灰尘；需要时采用蓝色的火焰极化处理PE表面0.5～1分钟；

3．管口预热：采用中频或红外预热，预热后的管口温度在40～90℃，采用接触式电偶温度计测量；

4．涂敷底漆：采用海绵刷或滚刷多遍涂覆底漆，确保底漆厚度均匀；

5．采用中频对管口加热，管体真实温度120～140℃；

6．热收缩带安装：采用火焰将收缩带搭接端及固定片的胶层充分熔融，并将收缩带粘贴在管口位置；

7．红外收缩回火:采用红外加热器将收缩带收缩到位，并继续回火，加热时间不小于5分钟，使热熔胶熔融并达到140℃以上。

使用中频设备作为预热和二次加热的热源，加热效率高，升温迅速，使温度可控，清洁，稳定，有效避免火焰预热的二次污染。使用红外设备作为预热、热收缩材料的收缩和回火装备，安全、稳定、可靠、可控，实现去火焰加热收缩，有效减少收缩过程中气泡夹带，可保证热收缩补口材料的胶层完全熔融，进而保证热收缩材料补口的粘结稳定性。

该工艺采用机械化补口施工的方式实现。可采用三工作站三工位的方式进行流水作业，工位分配是：第一工位管口表面处理工位（喷砂除锈工作站）、第二工位管口预热（中频预热）、涂底漆、收缩带安装工位（预热涂装工作站）以及第三工位收缩带收缩、回火、排气泡工位（红外收缩工作站）。也可采用二工作站三工位的方式进行作业，工位分配是：第一工位管口表面处理工位（喷砂除锈工作站）、第二工位管口预热（红外预热）、涂底漆、收缩带安装工位（红外工作站）以及第三工位收缩带收缩、回火、排气泡工位（红外工作站）。

本发明的这种管道热收缩补口材料补口工艺改变了目前以手工为主的补口方式，实现了关键工序的机械化操作，加热温度均匀可控，有效减少人为因素，有效保证补口质量稳定可靠。

本发明可适用于各种口径管道的热收缩材料补口工作。

具体实施方式

实施例.本例是一试验安装工艺方法。环境：温度19.4℃;相对湿度84.5％露点温度17.1℃;管径：Φ1016mmX70管道，涂层为加强级3LPE防腐层;热收缩材料：常温型热收缩带。

补口施工具体操作步骤为：

1.采用火焰加热管口表面至40℃以上，烘干管口表面的露水，并用毛巾除去灰尘；

2.将环保式自动喷砂机吊装到补口区，调节喷砂压力值0.55MPa，启动喷砂设备对补口区进行喷砂处理，喷砂磨料为G25铸钢砂，喷砂宽度为540mm，并保证两侧PE搭接区的处理宽度相同；

3.喷砂后进行检测，补口区表面除锈等级为GB/T8923规定的Sa2.5级，锚纹深度80μm；搭接部位的聚乙烯层喷砂后无超过1cm²的光滑表面；

4.用吹风机或毛刷清除表面灰尘；

5.将中频加热器吊装在管口处，中频位置应与管口及搭接区重合，以保证两侧搭接区的加热效果相同；使用中频加热器预热3分钟，管口温度达90℃；

6.底漆涂刷

1）底漆的涂刷范围仅限于管体；

2）涂刷前对底漆进行预热，预热后将A、B组份充分混合均匀；

3）涂刷时采用2道刷涂方式。

7.底漆涂刷后，使用中频加热器加热管口2分钟，管口温度达130℃；

8.热收缩带安装

1）安装前应在管口顶部和时钟2点、4点处各放置2个木块，保证热收缩带安装时不与补口部位接触；

2）热收缩带的安装应按产品安装说明书的要求进行。首先用火把加热热收缩带搭接端的胶层，将收缩带安装在管口处；然后将固定片胶面烤软粘贴在热收缩带搭接处；

9.将红外加热器吊装到管道补口区，使用红外加热器对热收缩带加热收缩；

10.热收缩带完全收缩后，采用红外加热器继续对热收缩带进行加热；加热时，控制收缩带表面温度在200℃，并在此温度下加热保持5min，此时胶层温度为140℃以上；

11.加热完毕移开红外加热器，用聚四氟辊轮辊压排除热收缩套（带）下固定片处、焊缝处、PE层坡口处的气泡；在设备吊装过程中，严禁碰撞已安装完成的热收缩带；

12.安装完成后，利用火把将胶条粘贴在固定片两端，胶条长度在200mm，并与热收缩套（带）溢出的胶成整体；

13.性能检测

收缩带安装24小时后检测，15KV检漏无漏点，20℃涂层的剥离强度达200N/cm。

本例经试验，管道热收缩材料补口工艺实现了关键工序的机械化操作，加热温度均匀可控，有效减少人为因素，有效保证补口质量稳定可靠。

Claims (1)

1.一种管道热收缩材料补口工艺,其工艺流程如下：

1)管口清理：对钢质管道焊接补口处进行表面清理，用火焰清除表面的水分和油污，并采用角磨机清除管口的毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤及翘边、开裂的防腐层，然后用毛巾擦除污物；

2)管口表面处理：使用喷砂设备对钢质管道焊接补口处的裸露管材和聚乙烯搭接区进行喷砂处理，采用0.4～0.8MPa压缩空气和10～40目棕刚玉、铸钢砂磨料进行喷砂处理，喷砂后用干燥的压缩空气和毛刷清除表面灰尘；需要时采用蓝色的火焰极化处理PE表面0.5～1分钟；喷砂后补口区表面除锈等级为GB/T8923规定的Sa2.5级，锚纹深度80μm；搭接部位的聚乙烯层喷砂后无超过1cm²的光滑表面；

3)管口预热：使用中频设备对管口进行第一次预热，加热器预热3分钟，采用接触式电偶温度计测量管口温度90℃，中频位置应与管口及搭接区重合，以保证两侧搭接区的加热效果相同；

4)涂敷底漆：采用海绵刷或滚刷多遍涂覆底漆，确保底漆厚度均匀；

5)二次加热：采用中频对涂装好底漆的补口处进行二次加热，至管体真实温度130℃；

6)热收缩带安装：采用火焰将收缩带搭接端及固定片的胶层充分熔融，并将收缩带粘贴在管口位置；

7)红外收缩回火:使用红外加热设备对安装在补口处的热收缩补口材料进行加热收缩到位；热收缩补口材料完全收缩包覆在补口处后，继续回火，加热时间不小于5分钟，使热熔胶熔融并达到140℃以上，使用红外设备继续对其加热至热收缩补口材料的胶层完全熔融后停止加热完成作业；

以上步骤采用机械化三工作站三工位的方式进行流水作业，工位分配是：第一工位管口表面处理工位、第二工位管口预热、涂底漆、收缩带安装工位以及第三工位收缩带收缩、回火、排气泡工位；

或采用二工作站三工位的方式进行作业，工位分配是：第一工位管口表面处理工位、第二工位管口预热、涂底漆、收缩带安装工位以及第三工位收缩带收缩、回火、排气泡工位。