中小口徑管道內(nèi)防腐施工工法

1、中小口徑管道內(nèi)防腐施工工法 一、前言在長輸管道運行過程中，因輸送介質(zhì)中存在各種腐蝕性物質(zhì)，導致引起管道內(nèi)銹蝕，進而產(chǎn)生穿孔和泄漏的事故，造成生產(chǎn)停止、環(huán)境污染等問題。此外還使鋼管內(nèi)壁外表粗糙，運營費用增加等等，由此損失要數(shù)以億元來計。面對著當前凸現(xiàn)的全球能源危機以及對環(huán)境保護意識的不斷增強，人們對輸送油氣鋼質(zhì)管道的內(nèi)外保護越來越重視。在外防腐技術日臻完善的今天，管道內(nèi)防腐施工技術開發(fā)與應用已經(jīng)顯得至關重要。長久以來，國內(nèi)內(nèi)防腐施工技術通常采用的是開放式噴砂除銹和擠涂式涂裝和補口，它的弊病在于除銹效率低下、涂層厚度和質(zhì)量難于保證，特別是焊口處的涂層厚度無法得到保證，已不能適應當前的施工要求。對于

2、高質(zhì)量、高效率的管道內(nèi)防腐施工方法，在大口徑管道內(nèi)防腐技術方面，國內(nèi)各防腐企業(yè)研究較早，有個別成功經(jīng)驗。而中、小口徑管道內(nèi)防腐技術還很不成熟，特別是長距離管道內(nèi)補口，基本上是沒有解決的難題。本工法的特點是，摒棄了以人工操作為主的開放式噴砂除銹和擠涂式涂裝工藝，廠內(nèi)預制全部采用機械化操作，極大地提高了施工效率，特別是解決了管道內(nèi)防腐補口施工中存在的問題。施工時，可以進行焊道的長距離定位、除銹、補口施工，使全部管線內(nèi)涂層連續(xù)、完整，確保管線內(nèi)防腐整體質(zhì)量，消除了管道內(nèi)防腐補口施工難這一瓶頸。在造價方面，由于內(nèi)噴涂及內(nèi)補口施工設備均以220V交流電作為工作電源，所有設備在低能耗狀態(tài)下，即可進行管道內(nèi)

3、防腐施工，降低了野外組織施工的難度，與其他施工方法相比施工成本較低；在施工安全方面，解決了因開放式噴砂所造成的環(huán)境污染及施工安全等諸多問題。二、適用范圍該工法適用于中、小口徑管徑范圍為159-508mm長輸管道和油田集輸管道的液態(tài)涂料內(nèi)防腐預制和現(xiàn)場補口施工。展開批量生產(chǎn)時，投入的設備經(jīng)濟數(shù)量如下：1建立一條可四根鋼管同時除銹的除銹生產(chǎn)線單班可除銹管線1.0-1.5公里；2在預制廠內(nèi)建立一條內(nèi)噴涂生產(chǎn)線，在只采用一套內(nèi)噴涂作業(yè)車情況下，單班生產(chǎn)能力為1.0-1.5公里；3在采用一套補口設備包括內(nèi)除銹、補口、檢測時，每工日可現(xiàn)場補口2公里管線。三、工藝原理本工法分為：廠內(nèi)預制、現(xiàn)場補口、施工檢測

4、3部分。3.1 管道內(nèi)除銹原理管道內(nèi)除銹系統(tǒng)由供丸系統(tǒng)、噴丸系統(tǒng)、除塵系統(tǒng)、空氣壓縮系統(tǒng)、供管系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)組成。主要部件有：提升機、螺旋別離器、螺旋輸送器、噴丸室體、運管傳動車、噴丸傳動車、儲氣罐、油水別離器、空壓機、管線平臺等。其工作原理為：由運管小車將鋼管放入噴丸室體，噴丸小車帶動砂罐前行，同時開啟噴丸遙控裝置，以壓縮空氣為動力的鋼丸由散槍頭噴射到鋼管內(nèi)壁，并由壓縮空氣帶動進入噴丸室體，帶粉塵氣體通過除塵器排放到大氣中；鋼丸則由噴丸室底部排放口流入螺旋輸送器后，依次通過提升機、螺旋別離器儲存在供丸系統(tǒng)內(nèi)。當噴丸小車行進到鋼管管口附近完成內(nèi)除銹工作時，噴丸小車上的砂罐口則正對供丸系統(tǒng)的

5、排放口，開啟氣控閘閥進行裝鋼丸，隨后噴丸小車徐徐后退并對鋼管進行排氣吹掃。當小車推到底部后，打開噴丸室體，通過運管小車將鋼管運出，并裝入待除銹的鋼管，至此完成管線除銹作業(yè)。3.2 管道內(nèi)噴涂原理內(nèi)噴涂由管道內(nèi)噴涂車完成，其主要由行走、供料、旋噴和控制四個部分組成。內(nèi)噴涂車工作時以220V交流電作動力源，在管道內(nèi)正反兩個方向爬行，其最大爬行深度為20米；工作時所有的操作指令都通過控制箱上的按鍵來完成，操作人員可直觀、準確、方便地進行操作。供料系統(tǒng)由料倉和料泵組成，料倉內(nèi)的涂料通過電機帶動的齒輪泵將其打入旋杯內(nèi)，旋噴電機以20000r/min以上的旋噴轉(zhuǎn)速，使旋杯內(nèi)涂料在強離心力的作用下高效率霧化

6、，均勻的噴涂在鋼管內(nèi)外表上，形成優(yōu)良的防腐層。3.3 管道內(nèi)補口原理現(xiàn)場補口由管道內(nèi)除銹小車和噴涂小車來完成。3.3.1 管道內(nèi)除銹車主要結(jié)構(gòu)由行走、定位、除銹和控制等部分組成。工作時以220V交流電作動力源，行走系統(tǒng)的行走電機通過控制箱在管道內(nèi)正反兩個方向爬行，其最大爬行深度為300米；定位系統(tǒng)采用CCD定位裝置，操作人員通過控制箱上的液晶電視可直觀、準確、方便地確定要除銹的位置，開啟除銹電機，使鋼刷在焊道附近往返打磨，之至到達要求的除銹級別；工作時所有的操作指令都通過控制箱上的按鍵來完成。3.3.2 管道內(nèi)噴涂車主要結(jié)構(gòu)由行走、定位、供料、旋噴和控制等五個部分組成。工作時以220V交流電作

7、動力源，行走系統(tǒng)的行走電機通過控制設備在管道內(nèi)正反兩個方向爬行，其最大爬行深度為300米；定位系統(tǒng)采用CCD定位裝置，操作人員通過控制箱可直觀、準確、方便地確定要補口補傷的位置；供料系統(tǒng)有料倉和料泵組成，涂料在料倉內(nèi)通過電機帶動齒輪泵將涂料打入旋杯內(nèi)；通過旋噴電機,旋噴轉(zhuǎn)速在每分鐘20000轉(zhuǎn)以上，使涂料通過旋杯在強離心力的作用下高效率霧化，使涂料均勻的噴涂在鋼管焊道上；工作時所有的操作指令都通過控制箱上的按鍵來完成。3.4 管道焊口涂層內(nèi)檢測原理檢測小車的主要結(jié)構(gòu)由行走、攝像、燈光、測厚、測厚頭旋轉(zhuǎn)伸縮、控制等部分組成。設備工作時以220V 交流電作動力源行走，行走系統(tǒng)的行走電機通過控制系統(tǒng)

8、可在管道內(nèi)正反兩個方向爬行，其最大爬行深度為300米；定位系統(tǒng)采用CCD定位裝置，測厚頭通過控制系統(tǒng)可在管內(nèi)進行360°旋轉(zhuǎn)伸縮，操作人員通過控制箱上的液晶電視可直觀、準確、方便地確定要檢測的位置；工作時所有的操作指令都通過控制箱上的按鍵來完成。四、工藝流程和操作要點4.1 廠內(nèi)預制4.1.1施工工藝流程鋼管上線鋼管內(nèi)外表預處理管道內(nèi)吹掃鋼管內(nèi)處理質(zhì)量檢驗管端處理漆料配置內(nèi)壁噴涂固化質(zhì)量檢驗標 識儲存發(fā)放鋼管內(nèi)異物清除圖4.1.1-1 施工工藝流程圖4.1.2操作要點1 鋼管內(nèi)外表預處理1) 鋼管上線：采用吊車或抓管機將合格的鋼管放到施工平臺上。鋼管內(nèi)異物清除：采用目視的方法檢查鋼管

9、內(nèi)有無雜物，如果有應清除干凈。除銹作業(yè)：鋼管內(nèi)外表預處理采用鋼管內(nèi)壁噴丸生產(chǎn)線進行除銹作業(yè)，關鍵控制點為鋼管內(nèi)壁及鋼丸必須干燥，氣量充足、干燥無油污，通常根據(jù)每把噴砂槍的用氣量來配備空壓機大小，壓力必須控制在0.60.7MPa間 ，調(diào)節(jié)好鋼丸流量，這樣才能保證有良好的效果。 將鋼管由運管小車送入噴丸室內(nèi)，由噴丸小車將噴丸槍頭推進到送進管口處。 啟動噴丸裝置，當有鋼丸噴出時，開動噴丸小車帶動噴丸槍頭緩慢向前移動，直到將整鋼管噴射完畢，關閉噴丸及前進控制。 將噴丸小車緩慢后退，同時開啟吹氣裝置，進行余砂吹掃處理當槍頭離開管口后，開啟噴丸室蓋，用運管小車送出內(nèi)外表預處理完的鋼管后，繼續(xù)進行下一組鋼管

10、的內(nèi)外表預處理。2 管道內(nèi)吹掃將內(nèi)外表預處理完的管線擺放在吹掃線平臺，利用壓縮空氣對 鋼管內(nèi)壁再次進行吹掃，將鋼管預處理時遺留在管內(nèi)的微塵吹掃干凈。3 鋼管內(nèi)處理質(zhì)量檢驗鋼管內(nèi)外表除銹等級應到達涂裝前鋼材外表銹蝕等級和除銹等級GBT89231988中規(guī)定的Sa3級。4 管端處理在檢測合格的管線兩端6080mm范圍內(nèi)涂刷硅酸鋅可焊性防銹涂料，干膜厚度為2040m，以預防做完防腐層后的管線在焊接前再次生銹。5 鋼管內(nèi)壁噴涂利用管道內(nèi)噴涂車對鋼管內(nèi)壁進行噴涂防腐。1) 噴涂前，將配比、熟化好的涂料裝進噴涂車的儲料倉涂料必須嚴格根據(jù)廠家的配比要求進行調(diào)配，然后把內(nèi)噴涂車放到鋼管內(nèi)，啟動內(nèi)噴涂車控制箱上

11、行走調(diào)速開關，使其行進到鋼管的另一端。2) 在管端安裝錐形預留段保護套，使噴涂時能在管端留出刷有可焊涂料的預留段。3) 按照規(guī)定的工藝參數(shù)調(diào)整設定好旋噴速度、行走速度和泵料速度，開啟內(nèi)噴涂車的料泵與旋杯旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，待涂料充分霧化后，再開啟行走開關使內(nèi)噴涂車倒退噴涂，完成鋼管內(nèi)壁噴涂作業(yè)。4) 涂層質(zhì)量檢測當內(nèi)防管噴涂完畢后將鋼管擺放到操作臺靜置、晾干，24小時后進行內(nèi)涂層的外觀、厚度的檢測，當檢測不夠厚度時應進行補噴。6 內(nèi)噴涂施工注意事項1) 有專人操作、保管設備。2) 施工時，噴涂小車要輕拿輕放，旋噴電機的軸及旋杯嚴禁有任何外力的碰撞，特別是在設備進出管道時要格外小心。 3) 電纜線在施工中

12、和存放地要防止有車輛及器械等的碾壓和沖擊。4) 設備應存放在陰涼、干燥、通風處，控制箱及車體嚴禁在太陽下暴曬。5) 噴涂機用完后，應及時進行徹底的清洗，包括料倉、料泵、料管、旋杯以及車身等。較長時間不用時，嚴禁不清洗、清洗的不徹底或料倉內(nèi)有剩料。4.2 現(xiàn)場補口4.2.1補口工藝流程圖補口準備管道內(nèi)焊口除銹除銹質(zhì)量檢測管口內(nèi)噴涂內(nèi)防腐層質(zhì)量檢測固化驗收圖4.2.1-1 補口工藝流程圖4.2.2操作要點內(nèi)補口先用管道內(nèi)除銹車對焊口進行除銹，然后采用管道內(nèi)補口車進行管道焊口噴涂，待涂層完全固化后采用管道內(nèi)檢測車進行觀測、檢查。 1 管道內(nèi)焊口除銹利用管道內(nèi)壁焊口除銹車對焊口內(nèi)壁利用自帶的兩個鋼絲刷

13、進行正反轉(zhuǎn)兩個方向進行除銹。 2 除銹質(zhì)量檢測采用管道內(nèi)壁檢測車進行檢測，檢測方法：將檢測車放進管道內(nèi)，尋找到焊口位置后對管道焊口內(nèi)壁的除銹情況通過信號傳輸?shù)奖O(jiān)測器的屏幕上，并與標準中St3級的圖片進行比較，除銹效果應符合要求。3 焊口內(nèi)噴涂利用管道內(nèi)補車通過車上自帶攝像頭對焊口進行定位、噴涂。施工方法及工藝與管道內(nèi)噴涂車相同。4 內(nèi)防腐層質(zhì)量檢測涂層固化后，采用管道內(nèi)壁檢測車進行檢測，檢測方法：將檢測車放進管道內(nèi)，尋找到焊口位置后對管道焊口內(nèi)壁的噴涂情況通過信號傳輸?shù)娇刂葡渖系囊壕э@示屏上，然后通過探測頭對防腐層進行檢測。五、 施工設備與材料5.1 施工設備5.1.1管道內(nèi)除銹線管道內(nèi)除銹線

14、具備：結(jié)構(gòu)合理、操作簡便、環(huán)保節(jié)能、自動化程度高，可實現(xiàn)工廠化連續(xù)生產(chǎn)的生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線在性能上還具備以下特性：鋼丸噴射適用159-508mm間任意管徑除銹等級達Sa1Sa3任意級別 除銹效率在60m2/h以上一次動作可以完成4根鋼管除銹作業(yè)5.1.2管道內(nèi)噴涂管道內(nèi)噴涂機應具備：結(jié)構(gòu)緊湊，操作簡便，行速均勻，高效霧化，特別適用于厚漿型重防腐涂料的設備。該線在適用性上還應具備以下特性：適用管徑159508mm 涂料噴嘴旋噴速度：20000r/min 適用涂料粘度：涂-4杯150 秒 一次作業(yè)距離：不小于20m。霧化均勻，涂膜厚度一致。 一次成膜厚度為：30m500m根據(jù)所用涂料不同而定。5.1

15、.3管道內(nèi)補口設備管道內(nèi)補口施工分三個部分，分別為管道焊口內(nèi)除銹、管道焊口內(nèi)噴涂、管道焊口內(nèi)檢測。其共性部分要求：結(jié)構(gòu)合理，能在管內(nèi)300米的范圍內(nèi)自由行走，操作簡便，自動定位，可從顯示屏上觀測到每個焊口。具體要求如下：1 管道焊口內(nèi)除銹車：適用管徑159508mm 旋轉(zhuǎn)式鋼絲刷除銹自由確定除銹寬度 除銹級別不小于St32 管道焊口內(nèi)噴涂車：適用管徑159508mm 旋噴速度：20000r/min低于該值霧化不好 適用涂料粘度：涂-4杯150 秒 霧化均勻，涂膜厚度一致一次成膜厚度為：30m500m根據(jù)所用涂料不同而定3 管道焊口內(nèi)檢測車：適用管徑159508mm 可觀測和檢測300米范圍內(nèi)任

16、意焊口涂層厚度。5.2 防腐涂料根據(jù)工程設計要求，選擇不同性能指標的防腐材料，防腐施工時，根據(jù)材料的性能指標，采取不同的生產(chǎn)工藝參數(shù)。 六、質(zhì)量控制6.1 執(zhí)行標準為保證施工質(zhì)量，使管道內(nèi)防腐質(zhì)量滿足使用功能需要，施工時應嚴格按照設計方案及SY/T0457-2000鋼質(zhì)管道液體環(huán)氧涂料內(nèi)防腐技術標準中規(guī)定的技術及質(zhì)量要求進行施工。6.2 質(zhì)量要求6.2.1 產(chǎn)品生產(chǎn)過程中應有各工序的質(zhì)量檢驗記錄。本道工序質(zhì)量不合格，禁止進入下道工序。6.2.2 鋼管內(nèi)外表預處理后，采用管道內(nèi)檢車進行檢測，檢測方法：將檢測車放進管道內(nèi)，在行進過程中將管道內(nèi)壁的除銹情況通過信號傳輸?shù)揭壕э@示屏上，并與標準中Sa3

17、級的圖片進行比較，除銹效果應符合要求。6.2.3 防腐層外觀檢查：防腐層實干后采用管道內(nèi)檢測車進行檢測，檢測方法：將檢測車放進管道內(nèi)，在行進過程中將管道內(nèi)壁的噴涂情況通過信號傳輸?shù)揭壕э@示屏上檢查其外觀是否平整、光滑，有無氣泡、漏涂和流掛現(xiàn)象。6.2.4 防腐層厚度檢測：防腐層實干后，利用管道內(nèi)檢測爬行器，將檢測車放進管道內(nèi)，在爬行過程中對鋼管內(nèi)壁任意確定三個位置，檢測每一個位置沿圓周方向均勻分布的任意4點，厚度應250m或設計的規(guī)定。6.2.5 經(jīng)過上述質(zhì)量檢查不合格的防腐層都應補涂或重涂，直至合格。6.2.6 當環(huán)境相對濕度大于85%時，應對鋼管除濕后方可作業(yè)，嚴禁在雨、雪、霧及風沙等氣候

18、條件下露天作業(yè)。6.3 技術措施及管理方法6.3.1施工時，應采用定人、定崗、定責的方法組織施工，施工關鍵崗位必須做到由有經(jīng)驗的技術人員根據(jù)本班次的施工內(nèi)容及施工環(huán)境情況進行班前到崗技術交底。6.3.2鋼管內(nèi)外表采用拋丸方式除銹到達Sa3級，預處理后，應用清潔、干燥、無油的壓縮空氣將鋼管內(nèi)砂粒、塵埃、銹粉等灰塵清除干凈。6.3.3假設鋼管內(nèi)壁潮濕，噴涂施工前，應將鋼管預熱驅(qū)除潮氣，預熱溫度控制在40-60。6.3.4當環(huán)境溫度<25ºC時，內(nèi)壁一次成濕膜厚度應到達250-300m，一次成干膜厚度應到達150-200m；當環(huán)境溫度25ºC-40ºC時，內(nèi)壁一次

19、成濕膜厚度應到達350-400m，一次成干膜厚度應到達150-200m；當環(huán)境溫度>40ºC時，內(nèi)壁一次成濕膜厚度應到達250-300m，一次成干膜厚度應到達150-200m。七、安全措施7.1 執(zhí)行依據(jù)及有關規(guī)定1)防腐生產(chǎn)的安全、環(huán)保應符合(涂裝作業(yè)安全規(guī)程 涂漆前處理工藝安全及其通風凈化)GB7692的要求。2) 涂漆區(qū)電氣設備應符合國家有關爆炸危險場所電氣設備的安全規(guī)定，電氣設施應整體防爆，操作部分應設觸電保護器。3) 鋼質(zhì)管道除銹、涂敷生產(chǎn)過程中，所有機械設施的轉(zhuǎn)動和運動部位應設有防護罩等保護設施。4) 工作場所必須通風。5) 工作前要詳細檢查，施工設備、機具要符合HSE要求。6) 所有涂料應存放在陰涼通風處，不能在陽光下保曬。7) 施工作業(yè)時，要穿戴好勞動保護用品，衣袖、褲腳、領口要扎緊，并要戴口罩、風鏡，接觸有毒物質(zhì)時還應戴防毒面具。8) 啟動設備前要給各崗人員發(fā)預備信號，嚴格按照各種作業(yè)線及