油气管道外防腐补口技术研究综述.doc

油气管道补口( 古小平1 龙东2 邱永波2 赵忠刚3（1.内江天然气石油总公司 四川内江 6410002.四川科宏石油天然气工程有限公司川中分公司 四川遂宁 6290003.中国石油天然气管道科学研究院 河北廊坊 065000）管道的腐蚀严重影响油、气、水集输系统的可靠性及使用寿命是造成管道事故的最主要原因。管道焊接热源的高温将焊缝两侧防腐涂层烧焦或破坏脱落及焊接应力、成分、物化性能的不均匀性，接头处的腐蚀；再加上由于受当时当地现场施工环境的限制，无论是从焊口部位的表面预处理，还是补口部位涂层的涂敷工艺过程来看，由于环境气温、湿度、施工程序及其诸多条件的制约，往往造成管道在这些部位的防腐质量难于得到高质量的保障。因此，管道防腐层现场补口及补伤是管道建设的重要环节，它关系到整条管道的最终防腐质量。于是管道补口防腐，满足建设条件的补口防腐工艺和补口装备。 随着管道防腐技术的发展，再加上各种新型涂料和涂敷工艺不断开拓和采用，外防腐层补口方式选择也越来越呈多样化。目前国内外常用的管道外防腐层补口材料包括：石油沥青、煤焦油瓷漆、环氧煤焦油、聚乙烯胶带、聚乙烯电热熔套、不加热收缩套及复合结构等。由于当前的环保要求和生产实际，某些已经开始退出市场应用，如石油沥青。 纵观当前的管道补口方式发展脉络，我们可以大致把补口分为两大类，一种是胶带型补口技术，如收缩带（带）补口冷缠胶带补口和热熔胶补口等这种技术受管材母体所采用的防腐层材料的制约较小；另一种涂敷型补口技术，如、聚氨酯泡沫夹克管补口等。这种技术日益成为当前补口方式的主流，这是因为防腐需要考虑到与管材母体防腐层的材料选择的一致性，而涂敷型补口技术可以更好的满足这种要求。 收缩套（带）补口 收缩带补口分热收缩带型和不加热型。 热收缩带补口 热收缩套（带）补口式在喷砂除锈的基础上进行管体预热，再将涂有溶胶的热收缩套敷于补口位置，通过外部加热，使其环向收缩拉紧并粘结在补口位置。新的补口工艺又在热收缩套与体之间涂敷一层双组分环氧基液涂料，目的是为了提高补口段的防腐性能，使其更加安全可靠。表1为常见热收缩带性能指标。 表1 常见热收缩带性能指标Table 1 The material properties of heat shrinking sleeve 项目 指标 试验方法 拉伸强度（MPa） ≥17 GB1040 断裂伸长度（％） ≥400 GB1040 维卡软化点(℃) ≥90 GB1633 脆化温度(℃) ≤-65 GB5470 电气强度（MV/m） ≥25 GB1408 体积电阻率（） ≥1×103GB1410 耐环境应力开裂F50（h） ≥1000 GB1842 耐介质浸泡 SY/T4013附录C 耐热老化（150℃，168h） 拉伸强度（MPa） ≥14 GB1040 断裂伸长度（％） ≥300 GB1040 目前对3PE涂层的补口，普遍采用热收缩套进行补口。热收缩套补口方法分为二层热收缩套和三层热收缩套三层热收缩套的补口工艺为二层热收缩套补口工艺中不刷底漆其它同三层热收缩套的补口工艺人工喷砂除锈→端头防腐层打毛→浮锈吹扫→钢管预加热→涂底漆→缠热收缩带（套）→烘烤→质量检验→对不合格的补口进行重新补口 热收缩套带补口有着很多优点：与管体涂层结合好，适用范围广（可用于单层环氧粉末、双层环氧粉末、2PE和3PE涂层、泡沫黄夹克等防腐层的补口）；对操作人员技术要求较低只需经厂家一般培训即可；所需设备少且价格低综合费用较低。它的缺点也是显而易见的，主要表现在： ①采用手动机具进行除锈和喷涂，易产生除锈不彻底、粗糙度不均匀的现象，涂层质量不能保证，涂层附着力不强，容易泄漏进水，缩短管道使用寿命。 ②开放式喷砂作业形成的大量粉尘和人工烘烤热收缩套（带）产生的有害气体，对环境污染严重。 ③除锈作业和烘烤收缩套（带）均为人工操作，工艺复杂，工人劳动强度和操作难度都较大对操作技术要求较高，进行严格的培训。 ④费工费时，成本高。以西气东输工程干线D1016mm管的补口为例，每道口平均需要六个工人共60min才能完成，施工费2500元。 不加热型收缩带补口不加热收缩带是管道科学研究院专为3PE防腐涂层开发的一种管道补口材料，由底漆、内层防腐黏结片和外层高分子聚合物收缩带组成。其中高聚物收缩带是利用高聚物吸收溶剂后产生溶胀，溶剂挥发后自行收缩的原理制成的。使用时先涂敷底漆，待底漆表干后包覆内层防腐黏结片，然后将经溶剂浸泡产生溶胀的外层高聚物收缩带包裹在防腐黏结片外层，待溶剂完全挥发后，收缩带自动恢复到溶胀前的尺寸，与内层黏结片及底漆共同形成密封良好的保护层。 不加热型收缩带其关键技术为底漆、黏结片的研制。底漆的主要作用是提高补口涂层的抗阴极剥离性能和与黏结片的剥离强度。考虑到目前常用