冬季3PE油气管线防腐补口技术措施

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【摘要】冬季室外温度较低，在现有的环境条件下进行补口施工，很难使补口的剪切强度和阴极剥离强度达到标准要求，更是考验了补口工艺施工技术。重新返工，增加补口的检测点不合格概率仍旧存在。综合分析原因后，冬季补口影响质量的重要因素就是施工环境温度。解决温度问题行之有效的办法就是隔绝冷空气架设施工暖棚。暖棚不仅要满足温度要求，而且需要保证至少两人的施工操作空间，具备通风换气功能。暖棚的应用保障了冬季管线补口的连续作业。

【关键词】冬季 补口 预热 暖棚

1 应用

3pe管线补口热收缩套（带）技术于1995年开始应用于我国的石油天然气行业长途运输石油、天然气钢管环焊接口防腐。经过近二十年的技术更新和发展，目前大量应用于长输石油、天然气钢管焊口防腐，城市燃气管网接缝防腐，供热钢管接缝防腐，自来水管接缝防腐等领域。油气管道的补口技术还是需要攻关的难题，防腐材料的特性与施工性能是补口技术的重要问题。在冬季进行的管道补口工作，更是考验了补口工艺施工技术。

因为工程项目建设中的各种原因，往往一些油气管线的补口需要在冬季进行施工，完成的补口常常达不到测试验收的标准。如何能保证管线补口的质量，施工技术是否具有可操作性是影响补口防腐层质量的关键。冬季室外施工中更要严格掌控热收缩套（带）工艺技术标准。

2 施工工艺技术

补口前必须对焊口两侧进行处理。将环向焊口及其附近的毛刺、焊渣、污物、油及其杂物清理干净。对补口表面部位进行除锈处理，表面除锈的质量应达到规定的 Sa2.5～Sa3.0级。可选用喷沙或机械工具除锈，补口搭接部位的聚乙烯层应打磨至表面粗糙。其端部进行坡口处理，坡角不大于30度，然后用加热器对补口部位进行均匀预热。防腐3PE热收缩套与聚乙烯防腐层搭接宽度应不小于10cm。如果雨天、雪天、风沙天和相对湿度大于85%的时段应停止施工。

完成的防腐3PE热收缩套或缠绕带表面应光滑平整、无皱折、无鼓泡、无麻坑、无裂纹。两端坡角处与热收缩套紧密贴合，无空隙，表面没有烧焦和碳化现象，3PE热收缩套周向应有热熔胶粘剂均匀溢出。补口处应用电火花检漏仪逐个进行针孔检查，如出现针孔应重新补口。防腐3PE热收缩套的剥离强度应符合要求。

3 冬季补口工艺技术措施

冬季室外温度较低，在现有的环境条件下进行补口施工，很难使补口的剪切强度和阴极剥离强度达到标准要求。重新返工，增加补口的检测点不合格概率仍旧存在。综合分析原因后，冬季补口影响质量的重要因素就是施工环境温度。因为环境温度很低，即使在施工过程中加热器使管线温度达到标准范围，而金属材质快速的热传导性使温度又会很快的降低。解决温度问题行之有效的办法就是隔绝冷空气架设施工暖棚。施工暖棚不仅要满足温度要求，而且需要保证至少两人的施工操作空间，具备通风换气功能。

现场补口人员应经过培训合格，持证上岗，具备专业技术水平。焊口周围应有足够的作业空间，钢管下面的空间高度应在400mm以上。将焊口及两侧150mm 范围内的油污、泥土等清理打磨干净，两侧涂层切成坡角。冬季施工当管口表面有水汽（露水或霜）时，应用加热器进行加热清除管道表面的水分，加热温宜为 30℃～40℃。加热进行预热去潮，表面干燥后，测量管子表面上下左右4个点温度，达到要求后方可喷砂除锈。

喷枪喷砂时应与管道轴线位置相对垂直，喷枪沿管道轴线匀速往复移动。喷砂时应将焊缝防腐层与补口材料搭接范围内的防腐涂层表面一并打毛，且不得使用河砂。当金属表面呈现金属本色、没有黑色或红色斑点，且表面预处理质量应达到Sa2.5级要求即可停止喷砂，锚纹深度 50-75μm。施工达到锚纹的深度范围内，环氧底漆和管体表面才能获得最佳的粘结效果。除锈完毕后应将焊口及两侧飞溅物清除干净。对喷砂设备无法进入的特殊地段，取得建设单位和监理代表许可的情况下，可采用电动钢丝刷或打磨机除锈，处理后达到 St3 级。建议除锈完成后进行表面高压空气吹扫，再将极化处理电极置于待处理的3PE表面上，开启电源沿周围匀速移动极化处理一遍，避免留有死角。表面处理后在2小时以内进行补口安装作业。

冬季管线补口预热及后续技术操作必须在暖棚中连续进行才能有效保证施工的质量。预热钢管补口及防腐涂层表面预热温度考虑管材的热传导性，应适当提高达到70～90℃，预热时间不低于5min，管径越大预热时间越长。PE防腐层适当加热，两侧同时进行有效加热宽度150mm。加热器宜中火，应调好火焰长度和温度，同时要注意暖棚中加热设备及使用气罐的安全。管口加热时，应转动环状火焰加热器，预热要均匀，特别是钢管底部与侧面的温度，应保持钢管四周温度一致。

达到预热温度后，涂抹配套环氧底漆。处理过的补口表面应无湿气、无返锈。钢管预热时开始调配底漆，底漆应混合均匀。用专用刷子均匀涂刷2～3遍，反复竖顺，无气泡，底漆厚度大于100μm。环氧底漆应充分表干，不具有流动性再安装热收缩套（带），这样既可避免底漆受到损伤，又可避免施工工期的延长。

烘烤热收缩带时，宜两人分别从中央部位向两侧均匀移动加热，使中间部位首先收缩。从管底到管顶逐步时热收缩套（带）均匀收缩用滚子滚压平整，将空气完全排出，使之粘接牢固。待热收缩带收缩完毕、全部紧紧贴合后，轴向接缝和环向接缝有粘胶均匀溢出时，即可认为热收缩套（带）安装收缩完毕。同时在暖棚中操作中需要定时进行通风换气。

表面检查合格后电火花检漏仪检漏无漏点为合格。补口处的剥离强度测试需要在补口完成24 h后进行，温度为10℃～35℃。每100个补口至少抽测一个口，如不合格，要加倍抽测。现场温度过低，尤其是冬季施工中，材料因为低温产生冷脆性，管体表面粘结底漆收缩粘结力差，补口处的强度很难达到标准要求。要在暖棚中将防腐层加热至检测温度后进行检测。

4 结语

3PE管道的补口腐蚀防范工作在冬季温度较低的环境下进行施工，怎样提供良好的施工条件，还要保证质量通过测试验收，这就需要在工作中多交流沟通，多总结经验，找方法解决问题。暖棚的应用保障了冬季管线补口的连续作业。3PE管线补口技术的改进也在研究测试中。例如：喷涂液态环氧补口、改性聚脲补口涂料都已应用于3PE管线的补口工艺。随着国民经济的飞速发展，我国对能源的需求越来越大，长途输油、气管线工程和城市燃气管网建设越来越多，3PE防腐技术应用范围广，防护性能可靠，油气管道的补口决定着管道的安全及使用寿命。加强和改进补口的施工技术推进管道工程项目更好的实施。

参考文献

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作者简介

赵莉：工程师、招标师，昆仑能源克拉玛依新捷液化天然气有限公司，主要负责工程技术管理工作。