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1、前言
管道防腐补口是长输管道防腐系统工程中的重要环节,其质量的优劣直接影响管道的防腐质量,影响油气管线的使用寿命;进而影响长输管道运行的稳定性。
通过大港-青岛线、兰州—郑州、泰安—威海、西气东输二线、三线等多条输油气管线的防腐补口作业实践及分析积累,我在从实践中摸索总结了一些控制防腐作业质量的方法和措施提高了防腐补口的质量。
2、影响防腐补口作业质量的因素
2.1环境与人的因素
因为管线防腐补口作业劳动强度大,工作环境条件差,受高温、有毒有害气体、粉尘、噪音等多种危害因素的影响及防腐作业工个体对外因承受能力不同;且由于责任心和个人的专业技能知识的不同,对管线防腐补口作业质量标准理解的差异较大,人为因素较多,标准不一,从而影响防腐补口作业施工质量。
2.2技术监控工艺因素
管线防腐补口作业与焊接作业相比,焊接作业多采用自动化和半自动化焊接工艺,每道焊口的质量有探伤技术监控,确保了焊接质量的百分百受控;而防腐作业因为受环境条件制约影响大,实现自动化、机械化作业难度相对较大,而且管道防腐补口质量检测具有破坏性,难以实现补口质量的百分百受控。而施工机组管线防腐作业质量的控制只能靠机组的自我控制和监理的旁站监督,无法实现机械的或仪器的标准检测。
其次,机械化管线防腐补口作业目前只限于地势较好的平原地带,虽然防腐补口效率较高,质量相对稳定,但投入大,利润小,对环境要求较高,难以普及推广应用,从而影响了管线防腐补口质量的稳定性。
2.3施工现场管理因素
防腐作业相对焊接作业技术含量较低,投入机械设备和人力较少,在管线施工中项目将它常作为配合工序,多不被施工单位和管理人员重视,在用工和施工形式上,多以外包和雇佣民工形式参与管线防腐补口施工作业。而多数外包队伍和民工缺乏必要的技术支持和有效的防腐作业培训,防腐补口施工质量难以保证。
3、提高防腐补口质量采取的措施
3.1选择优秀防腐队伍,提高作业人员素质,缩小人为因素对防腐补口质量的影响
3.1.1从管理上加强对外包防腐队伍的资质监控,确保施工队伍有防腐补口作业资质能力;对外雇工、防腐工要加强防腐补口业务技能培训,确保培训合格持证上岗。
3.1.2以人工防腐作业为主的技术条件下,通过培训、传帮带等多手段增强员工责任心、提高技能水平;要求作业人员严格遵守操作规范施工。
3.2严格控制各施工工艺环节,提升防腐补口质量
3.2.1在目前管线机械化防腐作业难以普及的形势下,应重点抓好管线防腐补口作业施工生产中的几个容易被忽视的环节,提高管线防腐补口作业质量。
3.2.2防腐作业的基本工序包括:除湿预热、喷砂除锈、清除焊口处灰尘、再加热、涂刷底漆、安装补口带、烘烤收缩补口带、封口、外观检查等工序。在日常施工时,人们往往只看重喷砂除锈和补口带的安装、烘烤收缩几大工序,忽视或不重视对焊口补口初期的除湿预热、底胶熟化、涂刷底漆及漆膜厚度、封口四个小环节的工序控制。殊不知这几个小环节对防腐补口作业质量起着极其重要的作用。
以2012年西三线新疆段进行的山地和戈壁段20公里直径1219毫米1600余道焊口管线补口作业试验为例,除加强常规的质量管控,落实机组施工作业“三检”制度外,重点加强了防腐作业中容易被人们忽视的四个关键环节的控制:做好喷砂前的管线焊口预热除湿、底漆的搅拌均匀和熟化时间、底漆涂刷的厚度、封口作业结束后的涂刷底漆辅助措施环节的管控。在新疆博乐地区的戈壁大漠,1600余焊口防腐补口作业后,经历了两个多月的风吹日晒雨打,经多次检查确认,除个别补口质量存在翘边质量问题外,其补口质量合格率为98%。
具体控制要点如下:
首先是管线防腐补口作业的初期预热除湿,这是决定防腐质量的第一个关键环节。在施工中,由于人力不足或机组为了抢进度,往往忽视喷砂前的焊口预热除湿,认为有没有这道工序不重要,或者草草应对了事,导致省略预热除湿步骤或预热除湿温度不够,都会对喷砂作业质量和补口作业质量带来很大影响。如果初期焊口预热温度不够,就会出现喷砂不干净,或因管线焊口处湿气大,出现砂尘黏附管线表面的除锈尘不净,导致二次加热焊口表面腐蚀返锈,出现黄褐色锈迹、灰尘等。如果二次加热再不彻底,就会造成水汽或潮气滞留管壁,烘烤收缩补口带时走火不均,管线受热潮气外溢,在安装烘烤收缩带时就会在管壁和补口带之间出现气泡空鼓、褶皱,使防腐补口带不能与管线密实粘贴,即使后期对气泡空鼓进行处理,也会因对补口袋的多次挤压造成空鼓处厚度减薄和外观成型不好的缺陷,严重影响防腐补口质量。目前一些厂家在补口带安装操作说明书上要求,喷砂前的预热除湿温度为环境温度的5度以上,我认为这说法不妥。因为冬季环境温度如为-8度,即使再高6度,也只有-2度,难以保证除湿效果,如果在夏季我以为尚可探讨。所以加强喷砂前的预热除湿管控,使除湿预热温度达到50度以上,是保证焊口防腐补口作业质量的基础,是决定喷砂除锈质量好坏的前提条件。
其次是涂刷底漆前的低漆充分搅拌熟化环节。
这一环节看似简单实质对防腐补口粘结力的影响十分重要。在施工作业中,我们常常忽视这一环节,出现搅拌不均或静置熟化时间不够就急于涂刷底漆。正确的做法应该是:涂刷底漆前,要仔细阅读说明书,了解底漆配比和调和方法,还要注意底漆的有效期,没有有效期的底漆或过期的底漆都不得使用。一般来说,各收缩带厂家提供的每一份底漆配料分A/B两组份。A组为底漆,以防锈、防腐蚀为主,B组是固化剂,以增加粘着固化作用为主。底漆在涂刷前,必须搅拌均匀并熟化,使其A/B两组份充分融溶,才能在补口加热过程中使底漆的A/B两组份充分反应,与补口带内的热熔胶黏合,从而增加粘接力。在实际施工中,我们往往忽视了这些小的节点,搅拌不均,熟化时间不够,就会使底漆过稀,涂刷后管线表面的底漆和固化剂如油与水一样不能融合,不仅造成管线表面涂刷的底漆厚度不够,而且会使固化剂多的局部由于固化剂受热固化快,形成棱型凸起,固化劑少的管线表面部分因缺少固化剂,烤口收缩时往往形成大面积两张皮,难以实现补口带与管线密实粘帖,即使再度处理,不仅不能保证防腐补口要求的质量厚度,而且还将延长烤口时间,不但浪费了人力物力,经常还会因烘烤时间过长,造成补口带表面大面积烧焦,碳化现象,严重影响防腐作业质量。熟化时间太长,底漆不是没有粘结力就是提早固化报废。这就如同厨师炒菜一样,也要讲究“火候”的掌握,火大火小都不行,必须掌握好“度”。对此,由于各厂家的底漆配料、配比和成分的不同,其熟化时间也不同,为保证防腐作业质量,就必须掌握一个适度的时间点,这就要求我们在作业前,要根据厂家提供的说明书,对底漆根据施工时间、环境、温度条件进行试验,找出从搅拌均匀后到开始固化前所需的大概时间。一般以搅拌均匀到开始反应固化前这段时间段的三分之一开始涂刷底漆较宜。同时还要注意,这一时间段并不是不变的,它受环境温度、厂家材料配比等因素影响较大。例如夏季温度高,熟化时间就短,冬季温度低,熟化时间相对较长,掌握好这个度,对补口质量尤为重要。 第三是要注意涂刷底漆的漆膜厚度。
底漆的漆膜厚度不够不均,烤口收缩时底漆与收缩带的粘结熔融反应就不够,不仅会降低收缩带和管线焊口处的粘附力,而且还会造成防腐层厚度不够,严重影响防腐补口质量和管线使用寿命。解决这一问题,就必须依靠严格遵守操作技术规范和监督,在使用经验目测厚度的基础上,采用湿膜测厚仪进行多点位检测控制,以确保按要求均匀涂刷底漆并保证底漆的涂刷厚度。
最后,固定片的安装和辅助措施。
固定片安装完成后常出现的问题就是:固定片开胶、张口,翘边;两侧密封不严;外观成型不好等问题。解决这些问题的办法是,在安装固定片前,应对固定片表面的灰尘进行清理,避免影响黏贴效果;其次对固定片的加热要掌握好火候,火候过小固定片表面胶不能充分融化,火候过大固定片表面胶老化都会造成固定片粘贴不牢固。一般应掌握在以中火均匀烘烤固定片胶面,目视胶面均匀发白变色,以手套轻试按有一定的凹度并粘手为度;为保证固定片在补口带搭接处上下均匀分布,烤前要对固定片纵向四六开对折,再以四六开横线为轴,以上六下四的比例粘贴在补口带的横缝搭接线上,这样就能弥补收缩带在完成周向收缩后的位移量,保证收缩带在完成收缩后固定片沿搭接线上下均匀分布。一方面保证了收缩带的外观成型的整体美观,另一方面也满足了固定片按装标准要求。
补口带安装完成后常常会有断胶,气泡针眼,翘边等问题出现,主要是因烤口过程中走火不稳,补口带两端溢胶不均造成的。解决这一问题除加强技能水平培训,提高补口操作过程中走火的稳定性,保证溢胶均称外,还要在安装完成后,用压辊沿补口带两端环向挤压密实,以防补口带发生翘边张口。但这一工序多数人认为在补口带烘烤完成后立即进行较好,但在实际操作中,应等补口带温度少降完成自身紧缩后进行效果最好,不仅可以最大限度的解决翘边问题,而且可以有效解决补口帶在收缩过程中气汽外溢在两端产生的气泡针眼。这一工序虽然在多数厂家安装说明中没有,但在实际操作中对提高补口质量也非常重要。
对于补口收缩带的辅助措施,近年来在实际生产中,一些厂家根据现场实际建议,在安装说明要求中对固定片两边要求涂刷底漆,但多数生产厂家没有有关这方面的要求说明。这几年在补口作业实践中,为防止补口带翘边张口、固定片脱落,我们利用搅拌好的剩余底漆或重新熟化的底漆,对补口带周边和固定片四周进行作业完后的最后涂刷,利用底漆固化后的坚硬特性,使补口收缩带及固定片四周形成坚硬的固化带,有效的防止了翘边张口和穿越拖拽管线发生的补口带破损、卷边、脱落现象的发生,同时对管线由于膨胀收缩位移带来的防腐带破坏也具有很好的保护作用。2008年在兰郑长项目管线拖拽穿越施工中,为防止管线穿越拖拽过程中对防腐补口带的损坏,我们首次采用此种辅助措施,使防腐补口带因穿越拖拽破坏率下降了70%,起到了很好的保护效果。
以上是我在管线防腐补口作业中的一些经验,此外,我们还应改变观念,领导重视和加大防腐作业机械化和自动化研究,在改进和完善施工工艺的同时,不断的采用新工艺新方法,将是提升施工技术和控制防腐质量稳定性的最有效途径。
管道防腐补口是长输管道防腐系统工程中的重要环节,其质量的优劣直接影响管道的防腐质量,影响油气管线的使用寿命;进而影响长输管道运行的稳定性。
通过大港-青岛线、兰州—郑州、泰安—威海、西气东输二线、三线等多条输油气管线的防腐补口作业实践及分析积累,我在从实践中摸索总结了一些控制防腐作业质量的方法和措施提高了防腐补口的质量。
2、影响防腐补口作业质量的因素
2.1环境与人的因素
因为管线防腐补口作业劳动强度大,工作环境条件差,受高温、有毒有害气体、粉尘、噪音等多种危害因素的影响及防腐作业工个体对外因承受能力不同;且由于责任心和个人的专业技能知识的不同,对管线防腐补口作业质量标准理解的差异较大,人为因素较多,标准不一,从而影响防腐补口作业施工质量。
2.2技术监控工艺因素
管线防腐补口作业与焊接作业相比,焊接作业多采用自动化和半自动化焊接工艺,每道焊口的质量有探伤技术监控,确保了焊接质量的百分百受控;而防腐作业因为受环境条件制约影响大,实现自动化、机械化作业难度相对较大,而且管道防腐补口质量检测具有破坏性,难以实现补口质量的百分百受控。而施工机组管线防腐作业质量的控制只能靠机组的自我控制和监理的旁站监督,无法实现机械的或仪器的标准检测。
其次,机械化管线防腐补口作业目前只限于地势较好的平原地带,虽然防腐补口效率较高,质量相对稳定,但投入大,利润小,对环境要求较高,难以普及推广应用,从而影响了管线防腐补口质量的稳定性。
2.3施工现场管理因素
防腐作业相对焊接作业技术含量较低,投入机械设备和人力较少,在管线施工中项目将它常作为配合工序,多不被施工单位和管理人员重视,在用工和施工形式上,多以外包和雇佣民工形式参与管线防腐补口施工作业。而多数外包队伍和民工缺乏必要的技术支持和有效的防腐作业培训,防腐补口施工质量难以保证。
3、提高防腐补口质量采取的措施
3.1选择优秀防腐队伍,提高作业人员素质,缩小人为因素对防腐补口质量的影响
3.1.1从管理上加强对外包防腐队伍的资质监控,确保施工队伍有防腐补口作业资质能力;对外雇工、防腐工要加强防腐补口业务技能培训,确保培训合格持证上岗。
3.1.2以人工防腐作业为主的技术条件下,通过培训、传帮带等多手段增强员工责任心、提高技能水平;要求作业人员严格遵守操作规范施工。
3.2严格控制各施工工艺环节,提升防腐补口质量
3.2.1在目前管线机械化防腐作业难以普及的形势下,应重点抓好管线防腐补口作业施工生产中的几个容易被忽视的环节,提高管线防腐补口作业质量。
3.2.2防腐作业的基本工序包括:除湿预热、喷砂除锈、清除焊口处灰尘、再加热、涂刷底漆、安装补口带、烘烤收缩补口带、封口、外观检查等工序。在日常施工时,人们往往只看重喷砂除锈和补口带的安装、烘烤收缩几大工序,忽视或不重视对焊口补口初期的除湿预热、底胶熟化、涂刷底漆及漆膜厚度、封口四个小环节的工序控制。殊不知这几个小环节对防腐补口作业质量起着极其重要的作用。
以2012年西三线新疆段进行的山地和戈壁段20公里直径1219毫米1600余道焊口管线补口作业试验为例,除加强常规的质量管控,落实机组施工作业“三检”制度外,重点加强了防腐作业中容易被人们忽视的四个关键环节的控制:做好喷砂前的管线焊口预热除湿、底漆的搅拌均匀和熟化时间、底漆涂刷的厚度、封口作业结束后的涂刷底漆辅助措施环节的管控。在新疆博乐地区的戈壁大漠,1600余焊口防腐补口作业后,经历了两个多月的风吹日晒雨打,经多次检查确认,除个别补口质量存在翘边质量问题外,其补口质量合格率为98%。
具体控制要点如下:
首先是管线防腐补口作业的初期预热除湿,这是决定防腐质量的第一个关键环节。在施工中,由于人力不足或机组为了抢进度,往往忽视喷砂前的焊口预热除湿,认为有没有这道工序不重要,或者草草应对了事,导致省略预热除湿步骤或预热除湿温度不够,都会对喷砂作业质量和补口作业质量带来很大影响。如果初期焊口预热温度不够,就会出现喷砂不干净,或因管线焊口处湿气大,出现砂尘黏附管线表面的除锈尘不净,导致二次加热焊口表面腐蚀返锈,出现黄褐色锈迹、灰尘等。如果二次加热再不彻底,就会造成水汽或潮气滞留管壁,烘烤收缩补口带时走火不均,管线受热潮气外溢,在安装烘烤收缩带时就会在管壁和补口带之间出现气泡空鼓、褶皱,使防腐补口带不能与管线密实粘贴,即使后期对气泡空鼓进行处理,也会因对补口袋的多次挤压造成空鼓处厚度减薄和外观成型不好的缺陷,严重影响防腐补口质量。目前一些厂家在补口带安装操作说明书上要求,喷砂前的预热除湿温度为环境温度的5度以上,我认为这说法不妥。因为冬季环境温度如为-8度,即使再高6度,也只有-2度,难以保证除湿效果,如果在夏季我以为尚可探讨。所以加强喷砂前的预热除湿管控,使除湿预热温度达到50度以上,是保证焊口防腐补口作业质量的基础,是决定喷砂除锈质量好坏的前提条件。
其次是涂刷底漆前的低漆充分搅拌熟化环节。
这一环节看似简单实质对防腐补口粘结力的影响十分重要。在施工作业中,我们常常忽视这一环节,出现搅拌不均或静置熟化时间不够就急于涂刷底漆。正确的做法应该是:涂刷底漆前,要仔细阅读说明书,了解底漆配比和调和方法,还要注意底漆的有效期,没有有效期的底漆或过期的底漆都不得使用。一般来说,各收缩带厂家提供的每一份底漆配料分A/B两组份。A组为底漆,以防锈、防腐蚀为主,B组是固化剂,以增加粘着固化作用为主。底漆在涂刷前,必须搅拌均匀并熟化,使其A/B两组份充分融溶,才能在补口加热过程中使底漆的A/B两组份充分反应,与补口带内的热熔胶黏合,从而增加粘接力。在实际施工中,我们往往忽视了这些小的节点,搅拌不均,熟化时间不够,就会使底漆过稀,涂刷后管线表面的底漆和固化剂如油与水一样不能融合,不仅造成管线表面涂刷的底漆厚度不够,而且会使固化剂多的局部由于固化剂受热固化快,形成棱型凸起,固化劑少的管线表面部分因缺少固化剂,烤口收缩时往往形成大面积两张皮,难以实现补口带与管线密实粘帖,即使再度处理,不仅不能保证防腐补口要求的质量厚度,而且还将延长烤口时间,不但浪费了人力物力,经常还会因烘烤时间过长,造成补口带表面大面积烧焦,碳化现象,严重影响防腐作业质量。熟化时间太长,底漆不是没有粘结力就是提早固化报废。这就如同厨师炒菜一样,也要讲究“火候”的掌握,火大火小都不行,必须掌握好“度”。对此,由于各厂家的底漆配料、配比和成分的不同,其熟化时间也不同,为保证防腐作业质量,就必须掌握一个适度的时间点,这就要求我们在作业前,要根据厂家提供的说明书,对底漆根据施工时间、环境、温度条件进行试验,找出从搅拌均匀后到开始固化前所需的大概时间。一般以搅拌均匀到开始反应固化前这段时间段的三分之一开始涂刷底漆较宜。同时还要注意,这一时间段并不是不变的,它受环境温度、厂家材料配比等因素影响较大。例如夏季温度高,熟化时间就短,冬季温度低,熟化时间相对较长,掌握好这个度,对补口质量尤为重要。 第三是要注意涂刷底漆的漆膜厚度。
底漆的漆膜厚度不够不均,烤口收缩时底漆与收缩带的粘结熔融反应就不够,不仅会降低收缩带和管线焊口处的粘附力,而且还会造成防腐层厚度不够,严重影响防腐补口质量和管线使用寿命。解决这一问题,就必须依靠严格遵守操作技术规范和监督,在使用经验目测厚度的基础上,采用湿膜测厚仪进行多点位检测控制,以确保按要求均匀涂刷底漆并保证底漆的涂刷厚度。
最后,固定片的安装和辅助措施。
固定片安装完成后常出现的问题就是:固定片开胶、张口,翘边;两侧密封不严;外观成型不好等问题。解决这些问题的办法是,在安装固定片前,应对固定片表面的灰尘进行清理,避免影响黏贴效果;其次对固定片的加热要掌握好火候,火候过小固定片表面胶不能充分融化,火候过大固定片表面胶老化都会造成固定片粘贴不牢固。一般应掌握在以中火均匀烘烤固定片胶面,目视胶面均匀发白变色,以手套轻试按有一定的凹度并粘手为度;为保证固定片在补口带搭接处上下均匀分布,烤前要对固定片纵向四六开对折,再以四六开横线为轴,以上六下四的比例粘贴在补口带的横缝搭接线上,这样就能弥补收缩带在完成周向收缩后的位移量,保证收缩带在完成收缩后固定片沿搭接线上下均匀分布。一方面保证了收缩带的外观成型的整体美观,另一方面也满足了固定片按装标准要求。
补口带安装完成后常常会有断胶,气泡针眼,翘边等问题出现,主要是因烤口过程中走火不稳,补口带两端溢胶不均造成的。解决这一问题除加强技能水平培训,提高补口操作过程中走火的稳定性,保证溢胶均称外,还要在安装完成后,用压辊沿补口带两端环向挤压密实,以防补口带发生翘边张口。但这一工序多数人认为在补口带烘烤完成后立即进行较好,但在实际操作中,应等补口带温度少降完成自身紧缩后进行效果最好,不仅可以最大限度的解决翘边问题,而且可以有效解决补口帶在收缩过程中气汽外溢在两端产生的气泡针眼。这一工序虽然在多数厂家安装说明中没有,但在实际操作中对提高补口质量也非常重要。
对于补口收缩带的辅助措施,近年来在实际生产中,一些厂家根据现场实际建议,在安装说明要求中对固定片两边要求涂刷底漆,但多数生产厂家没有有关这方面的要求说明。这几年在补口作业实践中,为防止补口带翘边张口、固定片脱落,我们利用搅拌好的剩余底漆或重新熟化的底漆,对补口带周边和固定片四周进行作业完后的最后涂刷,利用底漆固化后的坚硬特性,使补口收缩带及固定片四周形成坚硬的固化带,有效的防止了翘边张口和穿越拖拽管线发生的补口带破损、卷边、脱落现象的发生,同时对管线由于膨胀收缩位移带来的防腐带破坏也具有很好的保护作用。2008年在兰郑长项目管线拖拽穿越施工中,为防止管线穿越拖拽过程中对防腐补口带的损坏,我们首次采用此种辅助措施,使防腐补口带因穿越拖拽破坏率下降了70%,起到了很好的保护效果。
以上是我在管线防腐补口作业中的一些经验,此外,我们还应改变观念,领导重视和加大防腐作业机械化和自动化研究,在改进和完善施工工艺的同时,不断的采用新工艺新方法,将是提升施工技术和控制防腐质量稳定性的最有效途径。