黃祺

摘? 要：深水海管節(jié)點(diǎn)防腐工程在實(shí)際操作中往往難度較大，因其環(huán)境惡劣，危險(xiǎn)系數(shù)高，所以在這當(dāng)中必須做好縝密的質(zhì)量控制工作。該文對(duì)深水海管節(jié)點(diǎn)防腐涂層的選擇、輸送管節(jié)點(diǎn)防腐的施工以及套管節(jié)點(diǎn)熱縮帶施工中的質(zhì)量控制方法及相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行了說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：深水海管? 節(jié)點(diǎn)? 防腐施工過(guò)程? 熱縮帶

中圖分類(lèi)號(hào)：TE988 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）08（b）-0044-02

深水海底管線是在海上運(yùn)輸油氣的最主要途徑，它所起到的作用是不可替代的。而在實(shí)際操作使用過(guò)程中，往往會(huì)發(fā)生一些腐蝕現(xiàn)象，嚴(yán)重縮短了深海管線的可用時(shí)間，制約著深水油氣的運(yùn)輸作業(yè)。該文從防腐涂層的選擇、熱縮帶的處理和涂覆以及套管節(jié)點(diǎn)熱縮帶施工來(lái)講述深水海管節(jié)點(diǎn)防腐施工過(guò)程的質(zhì)量控制，保障防腐施工過(guò)程的工作質(zhì)量，減少安全隱患。

1? 深水海管節(jié)點(diǎn)防腐涂層的選擇

海底管道的外部防腐保護(hù)通常設(shè)計(jì)為犧牲陽(yáng)極或者圖層的雙重保護(hù)?，F(xiàn)在，3PE涂料（環(huán)氧樹(shù)脂+粘合劑+聚酯）和3PP涂料（環(huán)氧樹(shù)脂+連接劑+聚丙烯）在管道防腐涂料中被大面積使用。管道涂層和海管節(jié)點(diǎn)涂層的安裝條件不同。在J型和S型管道的鋪設(shè)情況下，必須在管道船上對(duì)海關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行涂料涂層，設(shè)備成本高并且需要連接涂層，施工時(shí)間越短越好，熱收縮帶易于構(gòu)造并已在工業(yè)中廣泛使用。

在ISO 21809-3：2008標(biāo)準(zhǔn)中，防腐涂層在海管節(jié)點(diǎn)和埋地管道的應(yīng)用共有20多種類(lèi)型，如熱填充瀝青帶、凡士林帶、石蠟帶、雙層融化、冷互鎖聚合物帶、環(huán)氧樹(shù)脂熔接粘合環(huán)氧粉末等。其中，阻燃聚乙烯、PE帶、阻燃聚丙烯、聚丙烯帶、注塑聚丙烯和燒結(jié)環(huán)氧樹(shù)脂都用于海底管道節(jié)點(diǎn)的防腐蝕。此外，還可以使用粘彈性自愈合卷繞系統(tǒng)，用于海管節(jié)點(diǎn)的防腐。這些方法需要使用大型自動(dòng)化設(shè)備，比普通的熱收縮帶更難以構(gòu)造。

聚乙烯涂層的結(jié)構(gòu)有三層：用環(huán)氧底漆噴涂第一層，用的是FSPP構(gòu)造方法;用改性聚乙烯粉末噴涂第二層;用聚乙烯帶包裹第三層，有螺旋纏繞或單件纏繞兩種形式。聚丙烯帶和聚乙烯帶基本一樣，只不過(guò)是用聚丙烯粉末代替聚乙烯粉末，聚乙烯帶子用聚丙烯帶代替。實(shí)際上高密度聚乙烯（PE80）的Vicat軟化點(diǎn)是127℃，負(fù)載是50N，而一旦加熱速率達(dá)到50K/h，則其Vicat軟化點(diǎn)就變?yōu)?0℃～80℃。這也導(dǎo)致了海水中三層防腐聚乙烯涂層的最高工作溫度只能是80℃。如果操作溫度過(guò)高，那么就要用到三層聚丙烯防腐涂層。

2? 輸送管節(jié)點(diǎn)防腐施工

2.1 熱縮帶概述

熱收縮帶是一種用于海管節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)防腐涂層，它分為兩層和三層的結(jié)構(gòu)。雙層熱收縮帶是從內(nèi)到外的粘合劑和背襯;三層熱收縮帶是環(huán)氧樹(shù)脂涂層，粘合劑和從內(nèi)到外的背襯。雙層熱收縮帶易于構(gòu)造，只需要研磨和加熱海底管的裸鋼表面就能夠完成安裝。只需將熱收縮帶纏繞在節(jié)點(diǎn)周?chē)⒏鶕?jù)需要均勻加熱，熱收縮帶就會(huì)自動(dòng)縮緊并固定在節(jié)點(diǎn)的鋼表面上。

熱收縮帶的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但結(jié)構(gòu)的質(zhì)量主要受人為因素的影響。雙層結(jié)構(gòu)熱收縮帶的表面處理質(zhì)量差異很大，熱收縮性和鋼帶的結(jié)合不如三層熱收縮帶那么強(qiáng)，有一些缺點(diǎn)，比如產(chǎn)生氣泡等。一些三層熱收縮產(chǎn)品需要對(duì)環(huán)氧底漆進(jìn)行熱處理。如果控制不成功，整個(gè)涂層可能在重疊的地方被損壞;而且一些產(chǎn)品不需要熱處理，但是未涂覆的底漆可能在分級(jí)輥的邊緣處被損壞。

2.2 表面處理

NDT試驗(yàn)和焊接后可使用管節(jié)點(diǎn)（內(nèi)管）防腐蝕結(jié)構(gòu)。將管溫預(yù)熱至露點(diǎn)溫度以上至少5℃來(lái)除去水蒸氣，然后預(yù)處理管道表面以去除表面油脂和其他碎屑，并用電動(dòng)工具拋光，達(dá)到ISO8501-1 ST3的表面處理水平。

表面除銹應(yīng)符合國(guó)家規(guī)定現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定，處理后的鋼材表面應(yīng)無(wú)灰點(diǎn)、油污、浮銹、疏松的舊漆膜，除銹達(dá)到St3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。

采用手工除銹，不得采用使金屬表面受損或變形的工具和手段進(jìn)行除銹。銹蝕較為嚴(yán)重部分蓄電角磨機(jī)進(jìn)行除銹，以保證達(dá)到除銹標(biāo)準(zhǔn)，確保防腐質(zhì)量。

2.3 預(yù)熱

丙烷烤把預(yù)熱節(jié)點(diǎn)用于使用高于90℃的溫度測(cè)量熱收縮帶覆蓋的表面區(qū)域的溫度。預(yù)熱不充分會(huì)導(dǎo)致諸如粘合不充分和熱收縮帶的粘合性能失效之類(lèi)的缺陷。應(yīng)特別注意節(jié)點(diǎn)的6點(diǎn)鐘位置。

2.4 熱縮帶涂覆

在海管節(jié)點(diǎn)的10點(diǎn)鐘或2點(diǎn)鐘位置放置熱縮帶移除襯墊的一端，讓熱收縮帶在海關(guān)節(jié)點(diǎn)周?chē)缮⒌乩p繞起來(lái)，熱收縮帶根據(jù)無(wú)縫均勻加熱，按產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)將熱收縮帶里面的氣泡由滾輪擠出。安裝熱收縮帶后，需要進(jìn)行光學(xué)檢查，并且需要將熱收縮帶完全粘附到管體上，粘合劑在熱收縮帶的兩側(cè)均勻地溢出，并且收縮膜是不能有破裂或洞孔的，等到溫度降至90℃以下（不推薦用于空氣或水冷）。按照NACERP 0274（管道涂層的高壓泄漏檢查的推薦做法）標(biāo)準(zhǔn)，熱收縮帶進(jìn)行漏涂測(cè)試并使用高壓DC（直流）漏電涂層。試驗(yàn)電壓不得小于10kV，檢測(cè)速度不得超過(guò)300mm/s。如果發(fā)現(xiàn)漏涂點(diǎn)，則需要使用特殊的修補(bǔ)材料來(lái)修補(bǔ)，然后，使用根據(jù)ISO 2808或SSPCPA 2的干厚度測(cè)厚儀測(cè)試熱收縮帶的厚度，并且要求至少為規(guī)定的厚度。

3? 套管節(jié)點(diǎn)熱縮帶施工

3.1 表面處理

從管節(jié)點(diǎn)表面清除油脂和其他雜物，將表面預(yù)熱至40℃～50℃，然后把節(jié)點(diǎn)噴涂到很徹底的噴涂和拋射除銹階段，讓其達(dá)到ISO 8501-1 Sa2.5“接近白色金屬”的等級(jí)，使得鋼表面沒(méi)有明顯的沉積物，如油脂、污垢、水垢、鐵銹或油漆層等雜物，殘余的各種痕跡只能保留一些斑點(diǎn)和條紋。建議使表面粗糙度為50μm或更大。檢測(cè)方法可以根據(jù)ASTM D4417標(biāo)準(zhǔn)B觸針?lè)ㄟM(jìn)行。可是觸針?lè)ㄊ请S機(jī)的，只能通過(guò)微觀反映表面處理結(jié)果，而其優(yōu)點(diǎn)是它不需要額外的材料。根據(jù)NACE RP0287標(biāo)準(zhǔn)的復(fù)制膠帶法可用于更準(zhǔn)確的粗糙度測(cè)試。優(yōu)點(diǎn)是可以有效地測(cè)量表面粗糙度的特定值，但缺點(diǎn)是測(cè)試成本增加，因?yàn)閺?fù)制帶只能使用一次。根據(jù)ISO 8502-6和ISO 8502-9標(biāo)準(zhǔn)，海洋環(huán)境比地面環(huán)境要惡劣得多，通常需要使用噴砂節(jié)點(diǎn)進(jìn)行鹽度測(cè)試，推薦的測(cè)試值應(yīng)小于10μg/m2。在海管鋪設(shè)作業(yè)期間，當(dāng)進(jìn)行臺(tái)風(fēng)避風(fēng)時(shí)，要特別注意進(jìn)行放棄作業(yè)來(lái)保證人員安全。重新啟動(dòng)管道時(shí)，浸泡在海水中的管道表面應(yīng)用淡水清洗，以去除表面上多余的鹽，每個(gè)噴砂節(jié)點(diǎn)都要符合規(guī)格，要進(jìn)行鹽試驗(yàn)。

3.2 底漆刷涂及加熱

將設(shè)有熱收縮帶的環(huán)氧涂層的固化劑和粘合劑混合，攪拌至少1min并確保均勻混合。將鄰近管道節(jié)點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)兩側(cè)的10mm管道的底漆涂層涂覆環(huán)氧樹(shù)脂涂層，并使用濕膜卡測(cè)試涂料厚度是否令人滿意。在涂覆熱收縮帶之前，應(yīng)將環(huán)氧樹(shù)脂涂層加熱至125℃或更高。本文建議使用加熱線圈感應(yīng)工具代替丙烷烤烘，因?yàn)楦袘?yīng)線圈具有高加熱效率，可以減少加熱時(shí)間并減少施工工作。加熱溫度更穩(wěn)定，并且在兩側(cè)和底部會(huì)有充分加熱的效果。預(yù)熱可以完全固化和干燥環(huán)氧樹(shù)脂涂層，并確保熱收縮膠帶粘合層具有適當(dāng)?shù)牧髌叫院土己玫恼澈闲阅?，因此有必要關(guān)注其檢測(cè)。

3.3 熱縮帶涂覆

熱收縮涂層工藝中的質(zhì)量控制和內(nèi)管上的熱收縮帶涂層基本一樣，因此該文建議使用PE熱收縮帶。涂裝和測(cè)試后，應(yīng)特別注意套筒熱收縮帶的水冷，以避免損壞輸送帶和托管架后的高溫?zé)崾湛s帶底部。

4? 結(jié)語(yǔ)

深水海底管線由于一直浸泡在深海中，時(shí)間久了自然會(huì)產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。所以在實(shí)際操作中一定要提前做好防腐工作，防止發(fā)生腐蝕產(chǎn)生大的事故。

參考文獻(xiàn)

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