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中图分类号:F407.22 文献标识码:A 文章编号:
随着天然气市场的发展,燃气供应成为现代化城市能源供应的重要组成部分,钢制管道作为燃气输配的主要管材之一,它的可靠性、安全性是我们保障工业企业燃料供应和居民生活用气的重要保证。埋地钢质管道由于受土壤环境的作用,经常会发生各种腐蚀而导致管道泄漏。因此,严格把控钢管防腐工艺显得尤为重要。下面以次高压燃气管道3PE加强级防腐为例,对防腐工艺生产监造技术要点进行介绍。
一、产品生产质量流程控制
(1)钢管外观检验:
除锈之前对每根钢管进行仔细检验,防止在端口变形、凹坑、划伤等缺陷的钢管进入下一工序。
(2)表面脱脂:
钢管在制造和运输过程中不可避免地粘附油脂,必须去掉表面的油脂才能进入下一道工序。
(3)钢管预热:
通过加热去除钢管表面的潮气,加热温度40-60℃,提高除锈质量,防止除锈后的钢管返潮。
(4)拋丸除锈:
对钢管外表面进行初锈,除锈等级Sa2.5级,锚纹深度达到涂层设计要求,去除钢管表面的焊渣.毛刺。
(5)除锈检查:
检查除锈后的钢管表面暴露的固有缺陷,其次检验除锈等级是否达到标准要求,不合格管进入不合格管平台。
(6)微尘处理:
对锚纹内微尘进行吹扫.清洁,提高涂层的附着力。
(7)中频感应加热:
采用中频感应加热装置对钢管进行加热,达到涂敷所需的温度。
(8)环氧粉末喷涂:
当钢管的温度达到环氧粉末涂敷要求的时候,进行底层环氧粉末喷涂,粉末经过共粉桶的流化,经过静电感应作用,经喷枪均匀喷涂到钢管外壁,形成一层厚度为80微米-170微米的环氧粉末涂层。
(9)胶粘剂挤出:
在环氧粉末涂层没有完全胶化之前,中间层的胶粘剂通过挤出机均匀的涂敷在环氧粉末底层上,厚度170微米-250微米。
(10)聚乙烯底层挤出:
当底层的环氧粉末和中间层的胶粘剂涂敷之后,迅速地通过挤出机均匀的缠绕在最外层,经压辊压实,完成涂敷作业。
(11)水冷却:
钢管经涂敷后,采用强制水冷却,使涂层充分固化,并可提高涂敷速度。
(12)管端处理:
沿着两根钢管之间的缝隙,将三层聚乙烯涂层裁开,采用钢丝刷将钢管两端的涂层打磨去掉,裸露出钢管金属表面,处理长度 100毫米-150毫米,再PVC胶带缠好保护管端。
(13)涂层检测:
对每根钢管的涂层厚度检测,外观检查及漏点检查,检测电压25千伏,测试防腐层与钢管的粘接力,并做详细记录。
(14)产品标志:
在距管端1米左右的位置上,标上产品的标志,主要包括制造厂名.产品名称.产品规格.生产日期等内容。
(15)成品防腐钢管堆放:
堆放时,防腐钢管底部应采用枕木,防止磕碰。
4.质量要求
在生产中检验出的不合格产品,一律废掉重新进行防腐,决不允许进行修补后的防腐管出现。
二、 检查、试验与验收
2.1表面处理质量检验
2.1.1表面处理后的钢管应逐根进行表面除锈等级检验,用GB/T8923中相应的照片或标准板进行目视比较,表面除锈质量应达到Sa21/2级的要求;表面锚纹深度应每班至少测量两次,每次测量两根钢管,宜采用粗糙度测量仪或锚纹深度测试纸测量,锚纹深度应达到50~90μm;表面处理过程的钢管表面温度应进行监测,钢管表面温度应保持在不低于露点温度以上3℃。
2.1.2 钢管表面灰尘度应每班至少检测两次,每次检测两根钢管。按照GB/T18570.3规定的方法进行表面灰尘度评定,表面灰尘度不应低于2级。
2.1.3 对每批进厂的钢管在表面处理后应至少抽测2根钢管表面的盐份。按照GB/T18570.9规定的方法或其它适宜的方法进行钢管表面盐份的测定,钢管表面的盐份应不超过20mg/m2。
2.2 应对涂敷过程中的钢管加热温度进行连续监测,钢管的加热温度等工艺参数应符合确定的参数。
2.3 防腐层外观应逐根目测检查。聚乙烯层表面应平滑, 无暗泡、无麻点、无皱折、无裂纹,色泽应均匀。防腐管端应无翘边。
2.4 防腐层的漏点应采用在线电火花检漏仪进行连续检查,检漏电压为25kV,无漏点为合格。单管有两个或两个以下漏点时,可按第6章的规定进行修补;单管有两个以上漏点或单个漏点沿轴向尺寸大于300mm时,该防腐管为不合格。
2.5连续生产的钢管防腐层厚度至少应检测第1、5、10根,之后每10根至少测一根。宜采用磁性测厚仪或电子测厚仪测量钢管3个截面圆周方向均匀分布的各4点的防腐层厚度,同时应检测焊缝处的防腐层厚度,结果应符合相关规定要求。
2.7 防腐层的粘结力按国标版 附录H的方法通过测定剥离强度进行检验。每班至少在两个温度条件下各抽测一次,结果应符合表3.2-2的规定。
2.8每班至少应测量一次三层结构防腐管的环氧粉末涂层厚度及固化度,结果应分别符合表3.2-2和表4.4-1的规定。
2.9 每连续生产的第10、20、30km的防腐管均应按国标版 附录D的方法进行一次48小时的阴极剥离试验,之后每50km进行一次阴极剥离试验,结果应符合表3.2-2的规定。如不合格,应加倍检验。加倍检验全部合格时,该批防腐管为合格;否则,该批防腐管为不合格。
2.10 每连续生产50km防腐管应截取聚乙烯层样品,按GB/T1040检验其拉伸强度和断裂伸长率,结果应符合表3.2-1的规定。若不合格,可再截取一次样品,若仍不合格,则该批防腐管为不合格品。
三、防腐层修补和验收
3.1 防腐层修补
3.1.1对于直径小于10mm的漏点或聚乙烯层损伤,且损伤深度不超过管体防腐层厚度的50%时,在预制厂可用管体聚乙烯供应商提供的配套的聚乙烯粉末或PE修补棒进行修补。
3.1.2对于直径大于10mm小于或等于30mm的漏点应使用补伤片进行修补。在使用补伤片之前,应将缺陷区清理至裸露出金属表面,补伤片与聚乙烯层的搭接宽度应不小于100mm。补伤片的性能应达到对国标版标准的规定,补伤片对聚乙烯的剥离强度应不低于50N/cm。
3.1.3对大于30mm的缺陷, 应先用补伤片对缺陷进行修补,然后在修补处包覆辐射交联聚乙烯热收缩带, 包覆宽度应比补伤片的两边至少各大50mm。
3.2 验收
3.2.1补伤质量应检验外观、漏点及粘结力等三项内容。
a) 补伤后的外观应逐个检查, 表面应平整、无皱折、无气泡、无烧焦碳化等现象;补伤片四周应粘结密封良好。不合格的应重补。
b) 每一个补伤处均应用电火花检漏仪进行漏点检查, 检漏电压为15kV。若不合格, 应重新修补并检漏, 直至合格。
c) 采用补伤片补伤的粘结力按附录H规定的方法进行检验,管体温度为10℃~35℃时的剥离强度应不低于50N/cm。
3.2.2涂敷厂生产过程的补伤,每班(不超过8h)应抽测一处补伤的粘结力,如不合格,加倍抽查。如加倍抽查仍有一个不合格,该班的补伤全部返工;
四、 标志、堆放和搬运
堆放及运输时,防腐管底部应采用两道以上柔性支撑垫起,支撑间距应为4m~8m,支撑最小宽度应为200mm,防腐管离地面不应少于100mm,支垫与防腐管及防腐管相互之间应垫上橡胶板或草袋等。运输时,宜使用尼龙带捆绑固定,装车过程中应避免硬物混入管垛。
挤压聚乙烯防腐管露天存放时间不宜超过一个月,若需存放一个月以上时,应用不透明的遮盖物对防腐管进行保护。
挤压聚乙烯防腐管的允许堆放层数为5层。
五、结束语
目前,我国的长输管道建设已经推广了防腐驻厂监造的做法,防腐监造所起的所用在业内也已得到了广泛的认可,驻厂监造的单位和个人应加强专业知识方面的学习,认真分析钢管防腐生产工艺及生产步骤中检验要素,加深了对大管径钢管防腐的质量控制的了解,以便更好地控制防腐质量。
随着天然气市场的发展,燃气供应成为现代化城市能源供应的重要组成部分,钢制管道作为燃气输配的主要管材之一,它的可靠性、安全性是我们保障工业企业燃料供应和居民生活用气的重要保证。埋地钢质管道由于受土壤环境的作用,经常会发生各种腐蚀而导致管道泄漏。因此,严格把控钢管防腐工艺显得尤为重要。下面以次高压燃气管道3PE加强级防腐为例,对防腐工艺生产监造技术要点进行介绍。
一、产品生产质量流程控制
(1)钢管外观检验:
除锈之前对每根钢管进行仔细检验,防止在端口变形、凹坑、划伤等缺陷的钢管进入下一工序。
(2)表面脱脂:
钢管在制造和运输过程中不可避免地粘附油脂,必须去掉表面的油脂才能进入下一道工序。
(3)钢管预热:
通过加热去除钢管表面的潮气,加热温度40-60℃,提高除锈质量,防止除锈后的钢管返潮。
(4)拋丸除锈:
对钢管外表面进行初锈,除锈等级Sa2.5级,锚纹深度达到涂层设计要求,去除钢管表面的焊渣.毛刺。
(5)除锈检查:
检查除锈后的钢管表面暴露的固有缺陷,其次检验除锈等级是否达到标准要求,不合格管进入不合格管平台。
(6)微尘处理:
对锚纹内微尘进行吹扫.清洁,提高涂层的附着力。
(7)中频感应加热:
采用中频感应加热装置对钢管进行加热,达到涂敷所需的温度。
(8)环氧粉末喷涂:
当钢管的温度达到环氧粉末涂敷要求的时候,进行底层环氧粉末喷涂,粉末经过共粉桶的流化,经过静电感应作用,经喷枪均匀喷涂到钢管外壁,形成一层厚度为80微米-170微米的环氧粉末涂层。
(9)胶粘剂挤出:
在环氧粉末涂层没有完全胶化之前,中间层的胶粘剂通过挤出机均匀的涂敷在环氧粉末底层上,厚度170微米-250微米。
(10)聚乙烯底层挤出:
当底层的环氧粉末和中间层的胶粘剂涂敷之后,迅速地通过挤出机均匀的缠绕在最外层,经压辊压实,完成涂敷作业。
(11)水冷却:
钢管经涂敷后,采用强制水冷却,使涂层充分固化,并可提高涂敷速度。
(12)管端处理:
沿着两根钢管之间的缝隙,将三层聚乙烯涂层裁开,采用钢丝刷将钢管两端的涂层打磨去掉,裸露出钢管金属表面,处理长度 100毫米-150毫米,再PVC胶带缠好保护管端。
(13)涂层检测:
对每根钢管的涂层厚度检测,外观检查及漏点检查,检测电压25千伏,测试防腐层与钢管的粘接力,并做详细记录。
(14)产品标志:
在距管端1米左右的位置上,标上产品的标志,主要包括制造厂名.产品名称.产品规格.生产日期等内容。
(15)成品防腐钢管堆放:
堆放时,防腐钢管底部应采用枕木,防止磕碰。
4.质量要求
在生产中检验出的不合格产品,一律废掉重新进行防腐,决不允许进行修补后的防腐管出现。
二、 检查、试验与验收
2.1表面处理质量检验
2.1.1表面处理后的钢管应逐根进行表面除锈等级检验,用GB/T8923中相应的照片或标准板进行目视比较,表面除锈质量应达到Sa21/2级的要求;表面锚纹深度应每班至少测量两次,每次测量两根钢管,宜采用粗糙度测量仪或锚纹深度测试纸测量,锚纹深度应达到50~90μm;表面处理过程的钢管表面温度应进行监测,钢管表面温度应保持在不低于露点温度以上3℃。
2.1.2 钢管表面灰尘度应每班至少检测两次,每次检测两根钢管。按照GB/T18570.3规定的方法进行表面灰尘度评定,表面灰尘度不应低于2级。
2.1.3 对每批进厂的钢管在表面处理后应至少抽测2根钢管表面的盐份。按照GB/T18570.9规定的方法或其它适宜的方法进行钢管表面盐份的测定,钢管表面的盐份应不超过20mg/m2。
2.2 应对涂敷过程中的钢管加热温度进行连续监测,钢管的加热温度等工艺参数应符合确定的参数。
2.3 防腐层外观应逐根目测检查。聚乙烯层表面应平滑, 无暗泡、无麻点、无皱折、无裂纹,色泽应均匀。防腐管端应无翘边。
2.4 防腐层的漏点应采用在线电火花检漏仪进行连续检查,检漏电压为25kV,无漏点为合格。单管有两个或两个以下漏点时,可按第6章的规定进行修补;单管有两个以上漏点或单个漏点沿轴向尺寸大于300mm时,该防腐管为不合格。
2.5连续生产的钢管防腐层厚度至少应检测第1、5、10根,之后每10根至少测一根。宜采用磁性测厚仪或电子测厚仪测量钢管3个截面圆周方向均匀分布的各4点的防腐层厚度,同时应检测焊缝处的防腐层厚度,结果应符合相关规定要求。
2.7 防腐层的粘结力按国标版 附录H的方法通过测定剥离强度进行检验。每班至少在两个温度条件下各抽测一次,结果应符合表3.2-2的规定。
2.8每班至少应测量一次三层结构防腐管的环氧粉末涂层厚度及固化度,结果应分别符合表3.2-2和表4.4-1的规定。
2.9 每连续生产的第10、20、30km的防腐管均应按国标版 附录D的方法进行一次48小时的阴极剥离试验,之后每50km进行一次阴极剥离试验,结果应符合表3.2-2的规定。如不合格,应加倍检验。加倍检验全部合格时,该批防腐管为合格;否则,该批防腐管为不合格。
2.10 每连续生产50km防腐管应截取聚乙烯层样品,按GB/T1040检验其拉伸强度和断裂伸长率,结果应符合表3.2-1的规定。若不合格,可再截取一次样品,若仍不合格,则该批防腐管为不合格品。
三、防腐层修补和验收
3.1 防腐层修补
3.1.1对于直径小于10mm的漏点或聚乙烯层损伤,且损伤深度不超过管体防腐层厚度的50%时,在预制厂可用管体聚乙烯供应商提供的配套的聚乙烯粉末或PE修补棒进行修补。
3.1.2对于直径大于10mm小于或等于30mm的漏点应使用补伤片进行修补。在使用补伤片之前,应将缺陷区清理至裸露出金属表面,补伤片与聚乙烯层的搭接宽度应不小于100mm。补伤片的性能应达到对国标版标准的规定,补伤片对聚乙烯的剥离强度应不低于50N/cm。
3.1.3对大于30mm的缺陷, 应先用补伤片对缺陷进行修补,然后在修补处包覆辐射交联聚乙烯热收缩带, 包覆宽度应比补伤片的两边至少各大50mm。
3.2 验收
3.2.1补伤质量应检验外观、漏点及粘结力等三项内容。
a) 补伤后的外观应逐个检查, 表面应平整、无皱折、无气泡、无烧焦碳化等现象;补伤片四周应粘结密封良好。不合格的应重补。
b) 每一个补伤处均应用电火花检漏仪进行漏点检查, 检漏电压为15kV。若不合格, 应重新修补并检漏, 直至合格。
c) 采用补伤片补伤的粘结力按附录H规定的方法进行检验,管体温度为10℃~35℃时的剥离强度应不低于50N/cm。
3.2.2涂敷厂生产过程的补伤,每班(不超过8h)应抽测一处补伤的粘结力,如不合格,加倍抽查。如加倍抽查仍有一个不合格,该班的补伤全部返工;
四、 标志、堆放和搬运
堆放及运输时,防腐管底部应采用两道以上柔性支撑垫起,支撑间距应为4m~8m,支撑最小宽度应为200mm,防腐管离地面不应少于100mm,支垫与防腐管及防腐管相互之间应垫上橡胶板或草袋等。运输时,宜使用尼龙带捆绑固定,装车过程中应避免硬物混入管垛。
挤压聚乙烯防腐管露天存放时间不宜超过一个月,若需存放一个月以上时,应用不透明的遮盖物对防腐管进行保护。
挤压聚乙烯防腐管的允许堆放层数为5层。
五、结束语
目前,我国的长输管道建设已经推广了防腐驻厂监造的做法,防腐监造所起的所用在业内也已得到了广泛的认可,驻厂监造的单位和个人应加强专业知识方面的学习,认真分析钢管防腐生产工艺及生产步骤中检验要素,加深了对大管径钢管防腐的质量控制的了解,以便更好地控制防腐质量。