地面工程中管道防腐工艺适用性分析及应用

1、    地面工程中管道防腐工艺适用性分析及应用    赵新摘要：多年来输油管道的腐蚀问题日益突出，通过化学药剂防腐、管道内壁涂层防腐、电法保护防腐等防腐方法，取得了较好的效果，但管线防腐增加的成本与使用寿命的延长不成比例，降低了防腐的成效，再加上非金属管道的逐步应用，钢管的市场占有率大大缩小，随着近年来，在国内工程上环氧粉末内喷涂防腐工艺的出现，环氧粉末内防腐管线已被国内的各大油田所认可，下面介绍一下环氧粉末内喷涂管线的工艺原理。关键词：油田；地面工程；适用性对比；效果评价本文介绍了环氧粉末内喷涂管道的应用状况，对环氧粉末内喷涂管道与ht515内防腐管道

2、及钢骨架非金属管道进行了对比分析，通过对各种管道的优缺点及经济效益对比，分析了环氧粉末内喷涂管道的应用前景，对油田新型管道的发展应用具有一定的指导意义。1 环氧粉末内喷涂管线1.1环氧粉末内喷涂防腐的工艺原理目前，环氧粉末内防腐是一种性能优越的管道防腐涂料，它具有良好的物理化学性能和较宽的温度适用范围，在国内有了较广泛的应用。所谓环氧粉末是一种热固性粉末，它的熔化温度为180，有优良的耐酸碱性能，它溶解在钢管内壁后，当流体温度在100以内时，温度越高它的固化性越好，并具有优良的使用性能。其内喷涂原理为：采用静电热喷涂法进行环氧粉末喷涂，即利用高压静电电晕电场原理，将被涂敷钢管接地作为正极，喷枪

3、喷头接高压负电极，使喷枪与钢管之间形成一个强劲电场，钢管经中频感应线圈加热后，由传动线送至喷涂室，压缩空气将粉末从储粉桶经送粉管送到喷枪喷出，在喷头上的针形电板产生电晕放电，使流经的粉末带有负电荷，在静电场力和运载气体的双重作用下，定向飞至钢管内表面，随即成为熔融状态。1.2环氧粉末内喷涂钢管的安装及应用情况环氧粉末内喷涂钢管的安装及应用情况有焊接和法兰连接，法兰连接主要用于地上管线，焊接管用于埋地管线，钢管连接前，两根钢管两端分别扩口，在扩口连接之前将衬套插入，衬套与钢管之间采用粘接，衬套的沟槽上有胶皮垫，在插入钢管之前涂上密封胶与钢管连接，可防止流体从扩口和衬套之间流动，在将衬套完全插入扩

4、口后，在扩口连接处用电焊连接，因衬套与钢管扩口连接处有石棉或硅酸盐保护，所以起到了隔热的作用，实现不破坏防腐层的作用。2 ht515内防腐管线2.1 ht515内防腐的工艺原理目前，ht515内防腐是1995年推出的管道防腐涂料，它在施工前需将管道内表面作喷砂除锈达到sa2.5级后，按10：1的比例配比铁红色甲组分及棕色乙组分，并添加“特性溶液”后喷涂或挤涂在管道内表面上，除管道补口外每道控制喷涂量为每平方米215克，涂刷两道后达到干膜厚度250m。该型防腐涂料的甲乙组分混合后，涂刷底面合一的防腐涂料两遍后即可成形，减少涂料的成膜道数。2.2 ht515内防腐钢管的安装及应用情况ht515内防

5、腐管道可采用挤涂和喷涂两种工艺，挤涂工艺适用于现场已安装好的管道，根据挤涂管线的长度，确定整条管线作为一段或分成几段挤涂。然后依据挤涂管线的型号大小和其长度，预制好加料仓和收料仓，并固定在待挤涂管道的两端。在加料仓中加入预先计算好的带有少量余量的涂料，然后开始送压缩空气推动挤涂球进行挤涂，该工艺不需补口。喷涂工艺适用于在钢管停放场防腐后进行现场焊接，焊接完后，采用补口机进行补口。在实际应用中我们也发现了该型防腐管材的缺点，即管线因焊口及防腐补口质量等问题，管线焊接处易出现破损，且防腐层不易恢复。3 钢骨架复合管3.1钢骨架复合管的结构原理钢骨架复合管是以优质低碳钢丝为增强相，进口高密度聚乙稀（

6、hdpe）为基体，通过钢丝点焊成网，与塑料挤涂填注同步进行，在生产线上连续拉膜成型的双面防腐管道。该管材沿管线轴向铺设钢丝，钢丝间距8毫米，沿钢丝外圈以8-12毫米的间隔缠绕钢丝，并点焊成网状结构，在网状结构两面填注高密度聚乙稀，将网状结构包在中间。3.2 钢骨架复合管的材质分析：钢骨架复合管的基体采用的高密度聚乙烯树脂是hostalen gm5010 t2的改进型，它具有更高环向刚度和撕裂抗力，快速裂纹传播抗力好，不易发生脆性断裂，在23时的密度为0.954g/cm3，屈服应力22mpa。钢骨架采用的是一般用途低碳钢丝，其尺寸及力学性能符合gb/t 343的规定。3.3 钢骨架复合管的安装及

7、应用情况该管材的连接分法兰连接和电热熔连接。地上管线采用法兰连接：将密封胶圈放入管子的密封槽内，管子对齐后将法兰用螺栓拧紧。地下管线采用电热熔连接，在连接前将两管对齐，将连接面上污物擦去，两管承插连接后用电热熔连接机通电加热实现连接。在油田某联合站至首站dn250管线中应用了钢骨架复合管，管线自2013年投产后运行良好。因为高密度聚乙烯导热系数低，且dn250钢骨架复合管管壁厚12.5毫米，起到了较好的保温效果，该管材内壁光滑，其粗糙度为0.03毫米，而钢管为0.2毫米，是钢管的3/20，所以回压比钢管时降低0.5公斤。该型管材一旦破损时有两种修复方法：打卡子。用厂家生产专用卡子或普通卡子即可

8、。电热熔换管：用专用锯将坏管段锯下，用塑料焊条将截断处钢丝遮盖，将电热熔套推入原管，并将新管与原管对正，再将套筒推到连接位置实施电熔连接，换管过程一般在8小时以内。但在实际应用中也发现了该型管材的缺点，即电熔套与管线连接处容易出现渗漏及管线受外力损坏等现象，虽然在较短时间内修复，但造成了一定的经济损失，影响了油田的正常生产。4 三种管材性能及投资效益对比5、对环氧粉末内喷涂钢管的建议作为新型内防腐涂料，环氧粉末内喷涂钢管在油田地面工程中已逐步得到了应用，但该型防腐涂料距大面积应用还有一定的距离，（1）防腐工艺的不足：该防腐涂料目前不能在现場加工或将加工设备运到现场，而只能将管线运至工厂防腐后再拉至现场施工，增加了运输费用。（2）价格存在的不足：该型防腐涂料价格较高，相应提高了工程的总造价，尤其是219x6及以上的大型管材防腐价格超出了管材价格，使工程投资大大提高。（3）施工中的不足：对于弯头、三通等管件多的工程，该型管材施工难度大，同时一旦破损，环氧粉