牛永超 大慶油田設(shè)計(jì)院

提高電加熱防腐保溫管產(chǎn)品合格率的措施

牛永超 大慶油田設(shè)計(jì)院

鋼管偏心是影響保溫管產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題中比重最大的一項(xiàng)。通過(guò)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的跟蹤監(jiān)測(cè)，最終找出了以下3個(gè)導(dǎo)致鋼管偏心的末端因素：擠出速率過(guò)快；管口連接部件不合適；傳送滾輪高度不一。針對(duì)這3個(gè)末端因素制定了相應(yīng)的對(duì)策：調(diào)整擠出機(jī)擠出速率；改進(jìn)管口連接部件；調(diào)整傳送滾輪的相對(duì)高度。改進(jìn)措施后，在生產(chǎn)的1 286根電加熱防腐保溫管中共生產(chǎn)出合格保溫管1 244根，合格率達(dá)到96.7%；因減少不合格產(chǎn)品所節(jié)約的成本約為12.2萬(wàn)元；避免了重復(fù)生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境污染，減少了廢水和廢氣的排放。

電加熱防腐保溫管；產(chǎn)品合格率；發(fā)泡時(shí)間；擠出速率

1 存在的問(wèn)題

電加熱防腐保溫管的制作工藝比普通防腐保溫管復(fù)雜，并且工序較多，沒(méi)有完整統(tǒng)一的生產(chǎn)操作規(guī)范，因此在生產(chǎn)此種保溫管時(shí)極易出現(xiàn)不合格產(chǎn)品。在處理不合格產(chǎn)品時(shí)，需要人工將聚乙烯防護(hù)層、保溫層、電纜等去掉，取出鋼管留作下次生產(chǎn)時(shí)使用。這直接導(dǎo)致了生產(chǎn)成本增加、工期延長(zhǎng)和環(huán)境污染等諸多負(fù)面效應(yīng)。通過(guò)對(duì)2011～2012年產(chǎn)品合格率的統(tǒng)計(jì)，得出平均合格率為91.2%。企業(yè)在《預(yù)制產(chǎn)品質(zhì)量考核》中規(guī)定，凡屬工程建設(shè)類預(yù)制產(chǎn)品合格率需達(dá)到96%以上。因此目前的產(chǎn)品合格率沒(méi)有達(dá)到企業(yè)對(duì)于產(chǎn)品質(zhì)量的要求。

2 主要影響因素

（1）鋼管由于受外力作用，內(nèi)部鋼管圓心與整個(gè)保溫管中心軸線偏離超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定3 cm（參照標(biāo)準(zhǔn)《高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管（CJT 114—2000）》），造成鋼管與泡沫層的厚度不均勻，影響冬季保溫效果，此問(wèn)題占影響因素的76.2%。

（2）成品管的外護(hù)套在聚乙烯成膜階段由于環(huán)境溫度的變化，使得表面出現(xiàn)形狀及大小不規(guī)則的缺口。在沒(méi)有聚乙烯外層保護(hù)的情況下，保溫層極易受到破壞，長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中或土壤中可使鋼管銹蝕穿孔，此問(wèn)題占影響因素的12.5%。

（3）電加熱防腐保溫管良好的保溫集輸效果是源于碳纖維加熱線的伴熱技術(shù)，包裹在保溫層的電纜為其提供電力保證。生產(chǎn)時(shí)電纜被夾在鋼管壁上一同進(jìn)入擠出機(jī)進(jìn)行發(fā)泡作業(yè)，有時(shí)會(huì)因?yàn)檫^(guò)度拉伸導(dǎo)致電纜斷裂，因而在施工現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際應(yīng)用時(shí)，會(huì)引起整條管道不能供電的后果，此問(wèn)題占影響因素的6.8%。

通過(guò)比選，最終確定解決鋼管偏心問(wèn)題是提高產(chǎn)品合格率的最佳方案。

3 對(duì)策制定及實(shí)施

通過(guò)多次對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的跟蹤監(jiān)測(cè)，最終找出了以下3個(gè)導(dǎo)致鋼管偏心的末端因素：①擠出速率過(guò)快；②管口連接部件不合適；③傳送滾輪高度不一。針對(duì)3個(gè)末端因素制定了相應(yīng)的對(duì)策，并逐一進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施。

3.1 調(diào)整擠出機(jī)擠出速率

3.1.1 進(jìn)行經(jīng)濟(jì)發(fā)泡時(shí)間的測(cè)試

發(fā)泡是指異氰酸酯與組合聚醚（也稱黑料與白料）的固化反應(yīng)。鋼管從擠出機(jī)機(jī)頭處開(kāi)始被泡沫包裹，在行進(jìn)8 m后進(jìn)入下一道工序，若少于經(jīng)濟(jì)發(fā)泡時(shí)間，發(fā)泡劑在進(jìn)入下一道工序前不能完全反應(yīng)；若超過(guò)經(jīng)濟(jì)發(fā)泡時(shí)間，會(huì)延長(zhǎng)生產(chǎn)作業(yè)線，增加生產(chǎn)時(shí)間。經(jīng)過(guò)對(duì)發(fā)泡時(shí)間的測(cè)算得出，經(jīng)濟(jì)發(fā)泡時(shí)間為30 s±1 s。

3.1.2 根據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)泡時(shí)間調(diào)整擠出速率

為了保證發(fā)泡劑能夠充分反應(yīng)，完全包裹鋼管，根據(jù)之前所做的經(jīng)濟(jì)發(fā)泡時(shí)間的測(cè)試得知，固化時(shí)間為30 s±1 s。通過(guò)擠出速率的調(diào)整試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，擠出速率在125 r/min時(shí)鋼管行進(jìn)的距離能夠滿足發(fā)泡劑對(duì)于發(fā)泡時(shí)間的要求，保證鋼管在進(jìn)入下一道工序前發(fā)泡劑能夠完全反應(yīng)并固化。

3.2 改進(jìn)管口連接部件

根據(jù)《高密度聚乙烯外護(hù)管聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管（CJT 114—2000）》中對(duì)于連接部件外徑與鋼管內(nèi)壁直徑的間隙≤4 mm的要求，對(duì)原有連接部件進(jìn)行了改進(jìn)。具體改進(jìn)辦法是增大連接部件深入鋼管內(nèi)部分的直徑，并將連接部件的邊緣部分做倒角處理，使其能夠在直徑增大后也可以比較方便地插入鋼管內(nèi)。

3.3 調(diào)整傳送滾輪的相對(duì)高度

根據(jù)《聚氨酯防腐保溫管產(chǎn)品生產(chǎn)操作規(guī)程》的規(guī)定，傳送滾輪的相鄰高度差與最大高度差均應(yīng)小于4 cm。因此，利用水平尺逐一對(duì)相鄰的傳送滾輪高度進(jìn)行調(diào)整。在調(diào)整完滾輪高度后，再次對(duì)滾輪各自之間的高度進(jìn)行了測(cè)量，測(cè)量結(jié)果為相鄰高度差與最大高度差均小于4 cm。

4 結(jié)論

通過(guò)實(shí)施以上對(duì)策，在生產(chǎn)的1 286根電加熱防腐保溫管中共生產(chǎn)出合格保溫管1 244根，不合格產(chǎn)品42根，合格率達(dá)到96.7%，較之前91.2%的合格率提高了5.5個(gè)百分點(diǎn)。

經(jīng)統(tǒng)計(jì)，2013年3月至2013年12月共減少34根不合格保溫管，節(jié)約成本約為12.2萬(wàn)元。

電加熱防腐保溫管是一種新型的集輸油管道，由于其內(nèi)部有緊貼鋼管的碳纖維加熱線，因此比普通保溫管有著更好的伴熱集輸效果。但在生產(chǎn)此種保溫管時(shí)極易出現(xiàn)不合格產(chǎn)品。鋼管偏心是影響保溫管產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題中比重最大的一項(xiàng)。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的控制和對(duì)生產(chǎn)設(shè)備的改進(jìn)，最終收到了較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，避免了重復(fù)生產(chǎn)帶來(lái)的環(huán)境污染，減少了廢水和廢氣的排放，減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，避免了因超時(shí)工作帶來(lái)的生產(chǎn)安全隱患，良好的產(chǎn)品質(zhì)量也獲得了甲方的好評(píng)。

(0459)5903787、niuyongchao@petrochina.com.cn

（欄目主持樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.4.027

牛永超。2007年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院化學(xué)工程專業(yè)，現(xiàn)就職于大慶油田設(shè)計(jì)院化學(xué)工程部，主要從事油田化學(xué)劑和防腐保溫材料的生產(chǎn)管理與研發(fā)。