管道防腐施工方案(精选12篇)
1.管道防腐施工方案 篇一
设备及管道防腐蚀工程施工技术要求
一、设备及管道表面处理技术要求
1.表面处理方法
目前,设备及管道表面处理的常用方法有工具除锈、喷射或抛射除锈。
工具除锈应注意下列问题:动力工具不能达到的地方,应用手动工具做补充清理。用工具除锈时不应造成钢材表面损伤,表面粗糙度应符合规定,不得将钢材表面磨得过光或过于粗糙。
2.表面处理等级
手工或动力工具除锈金属表面处理等级分为St2级、St3级两级。
喷射或抛射除锈金属表面处理质量等级分为Sa1级、Sa2级、Sa2.5级、Sa3级四级。
3.表面处理要求
(1)清洁程度要求
1)达到处理等级要求。掌握表1H413072。
2)处理后的基体表面不宜含有氯离子等附着物。
3)处理合格的工件,在运输和保管期间应保持干燥和洁净。
4)再度污染或锈蚀时,基体表面应重新进行处理。
5)基体表面处理后,应在规定的时间间隔内及时涂覆。
(2)粗糙度要求
喷射或抛射除锈后的基体表面应呈均匀的粗糙面,除基体原始锈蚀或机械损伤造成的凹坑外,不应产生肉眼明显可见的凹坑和飞刺。
(3)作业环境要求
1)当相对湿度大于85%时,应停止表面处理作业。
2)当进行喷射或抛射处理时,基体表面温度应高于露点温度3°C。
【2015二级真题】金属表面防腐前预处理要求,正确的是()。
A.基体表面温度应高于露点3℃以上
B.相对湿度上升到60%时,应停止除锈作业
C.海沙作为喷射材料进行除锈作业
D.金属表面应除锈彻底,打磨光滑
『正确答案』A
『答案解析』本题考查的是设备及管道表面处理技术要求。选项B:当相对湿度大于85%时,应停止表面处理作业;选项C:处理后的基体表面不宜含有氯离子等附着物,而海沙含有氯离子;选项D:喷射或抛射除锈后的基体表面应呈均匀的粗糙面。参见教材P135~137。
二、设备及管道防腐蚀施工要求
2.金属热喷涂层
(3)设计厚度等于或大于0.1mm的涂层应分层喷涂。分层喷涂时,喷涂的每一涂层均应平行搭接,搭接尺寸符合要求;同层涂层的喷涂方向宜一致;上下两层的喷涂方向应纵横交叉。
(5)施工过程中应进行涂层外观、厚度和结合性的中间质量检查。
(6)应在涂层检查合格后及时进行涂料封闭。当涂层受潮时,不得进行封闭。不做涂料封闭的喷涂层,应采用细铜丝刷进行刷光处理。
3.衬里
(2)纤维增强塑料衬里
1)手工糊制:封底层和修补层自然固化时间不宜少于24h。
2)间断法:上一层固化24h后,应修整表面,再铺衬以下各层。
3)连续法:平面和立面1次连续铺衬的层数或厚度,层数不宜超过3层;厚度以不产生滑移,固化后不起壳或脱层进行确定。
4)喷射法:将玻璃纤维无捻粗纱切成25~30mm长度,与树脂一起喷射到金属表面,喷射厚度及纤维含量应符合规定。
(4)塑料衬里
1)从事塑料衬里焊接作业的焊工,应经培训考试合格持证上岗。
2)软聚氯乙稀板采用粘贴法施工,当胶粘剂不能满足耐腐蚀和强度要求时,应在接缝处采用焊条封焊。
3)氟塑料板焊接成型可采用热风焊、挤出焊或热压焊。
4)塑料衬里管道的施工宜采用松衬法,翻边处应进行加热,并应压平。
2.管道防腐施工方案 篇二
1 防腐
1.1 基本要求
所有油漆须在厂家指定使用限期内使用, 同时有关油漆在开启使用后, 不容许再添加新油或稀释剂。可以在预制时进行第一遍防腐, 涂刷底漆前, 用电动钢丝刷清除表面的灰尘、污垢、锈斑、焊渣等杂物;涂刷油漆时要厚度均匀、色泽一致, 无流淌及污染现象。所有油漆材料, 涂刷的程序和方法均须在施工前提交监理工程师作审批。并在施工过程中, 工程师会对已施工部份提出要求进行检查, 以确保品质符合要求标准。普通薄钢板在制作风管前, 宜预涂防锈漆一遍。支、吊架的防腐处理应与风管或管道相一致, 其明装部分必须涂面漆。油漆施工时, 应采取防火、防冻、防雨等措施, 并不应在低温或潮湿环境下作业。
1.2 管道防腐
非镀锌管道在涂漆前进行表面防锈去污, 非保温管道刷铁红防锈漆一道, 调和漆两道;保温管道外表面刷防锈漆两道。镀锌钢管对镀锌表面缺损处涂防锈漆, 管道和设备的支吊架均应除锈后刷防锈漆两遍。管道防腐, 可以在预制时进行第一遍防腐, 涂刷底漆前, 用电动钢丝刷清除表面的灰尘、污垢、锈斑、焊渣等杂物;涂刷油漆时要厚度均匀、色泽一致, 无流淌及污染现象。管道第一道防锈漆在安装前涂好, 第二道防锈漆在试压合格后及时涂刷。
1.3 设备防腐
所有设备在进场时均应进行防腐处理。运输、安装过程中损坏的部分, 应按照设备有关技术文件要求进行防腐处理。
1.4 配件防腐
所有与管道、设备有关联的钢铁配件包括:阀门、膨胀伸缩器、联接器、装配件、支架等外露钢制成品, 均应进行防腐处理。
1.5 涂料保护
不会受水渗漏影响的部件, 须根据要求做一般性油漆保护。会受水渗漏影响或需在潮湿环境下操作的部件, 须根据要求做底层防锈漆、内层涂漆、面层涂漆的至少三层油漆保护。所有保温材料的表面在涂漆前须保持干燥和清洁。并在清理后须立即涂上适当的底漆。
2 管道绝热
2.1 基本要求
管道穿墙、穿楼板套管处的绝热, 应用相近效果的软散材料填实。绝热层采用绝热涂料时, 应分层涂抹, 厚度均匀, 不得有气泡和漏涂, 表面固化层应光滑, 牢固无缝隙, 并且不得影响阀门正常操作。绝热层的材质及厚度应符合设计要求。
2.2 绝热层施工
管道的绝热施工应在管道试压、清洗、防腐完成以后进行;非水平管道的保温自下而上进行;管道的保温要密实, 特别是三通、弯头、支架及阀门、法兰等部位要填实。直管段立管应自下而上顺序进行, 水平管应从一侧或弯头的直管段处顺序进行。硬质绝热层管壳, 可采用16号~18号镀锌铁丝双股捆扎, 捆扎的间距不应大于400mm, 并用粘结材料紧密粘贴在管道上。管壳之间的缝隙不应大于2mm并用粘结材料勾缝填满, 环缝应错开, 错开距离不小于75mm, 管壳从缝应设在管道轴线的左右侧, 当绝热层大于80mm时, 绝热层应分两层铺设, 层间应压缝。
半硬质及软质绝热制品的绝热层可采用包装钢带、14~16号镀锌钢丝进行捆扎。其捆扎间距, 对半硬质绝热制品不应大于300mm~对软质不大于200mm。每块绝热制品的捆扎件, 不得少于两道。管道保温时, 保温管壳纵缝要错开, 用铝箔胶带密封好, 保温要求厚度均匀, 外表面光滑, 不许有褶皮。不得采用螺旋式缠绕捆扎。
遇到三通处应先做主干管, 后分支管。凡穿过建筑物保温管道套管与管子四周间隙应用保温材料填塞紧密。管道上的温度计插座宜高出所设计的保温层厚度。不保温的管道不要同保温管道敷设在一起, 保温管道应与建筑物保持足够的距离。
空调水管与其支架之间应采用与保温厚度相同的经过防腐处理的木垫块, 安装完后, 支架按要求保温喷涂。阀门保温时要将手柄露在外面外, 便于手动调节。设备管道上的阀门、法兰及其他可拆卸部件保温两侧应留出螺栓长度如25mm的空隙。阀门、法兰部位则应单独进行保温。法兰保温时, 保温材料要分块下料, 便于将来管道检修。过滤器向下的滤芯外部要做活体保温, 同样以利于检修、拆卸的方便。空调水管道穿楼板和墙处套管内管道用保温材料填实。空调水管道与设备的接头处, 及产生凝结水的部位也必须保温良好, 严密无缝隙。
2.3 保护层施工
保温结构的外表必须设置保护层, 一般采用玻璃丝布、塑料布、油毡包缠或采用金属护壳。用玻璃丝布、塑料布缠裹, 垂直管应自下而上, 水平管则应从最低点向最高点顺序进行。开始应缠裹2圈后再呈螺旋状缠裹, 搭接宽度应为二分之一布宽, 起点和终点应用粘接剂粘接或镀锌铁丝捆扎。应缠裹严密, 搭接宽度均匀一致, 无松脱、翻边、皱折和鼓包, 表面应平整。
玻璃线布刷涂防火涂料或油漆, 刷涂前应清除管道上的尘土、油污。油刷上蘸的涂料不宜太多, 以防滴落在地上或其他设备上。金属保护层的材料, 宜采用镀锌薄钢板或薄铝合金板。当采用普通钢板时, 其里外表面必须涂敷防锈涂料。
立管应自下而上, 水平管应从管道低点向高处顺序进行, 使横向搭接缝口朝顺坡方向。纵向搭接缝应放在管子两侧, 缝口朝下。如采用平搭缝, 其搭缝宜30~40mm。搭缝处用自攻螺丝或拉拔铆钉, 扎带紧固, 螺钉间距应不大于200mm。不得有脱壳或凹凸不平现象。有防潮层的保温不得使用自攻螺丝, 以免刺破防潮层。保护层端应封闭。
2.4 管道支架保温
管道托架的保温, 采用与有关管道相同厚度和规格的保温材料, 剪裁成一块比管道外径和管托支座间的空隙稍大的保温材料;将有关保温充塞在管外壁及支座间的空隙内, 以效保温稍微超出支应两端;把保温与支座齐口切平;不能用填充物、胶贴剂或其他物料去填补有关空隙或不完整的保温。
固定冷冻水管道之固定支撑应安装保温, 其覆盖范围距离管道保温表面不能少于200mm。所有保温水管须在承托支架位置设置硬木管垫作管道承托和保温, 而硬木管垫的阔度须比管道托架的宽度每边长至少25mm。在承托支架位置需同时提供比硬木管垫长度每边长至少25mm。所有穿越保温层的管道支撑须提供妥善和足够的保温, 以确保结露不会产生。
摘要:空调管道的防腐与绝热施工是水暖工程重要的组成部分, 因此对管道进行防腐与绝热保护具有重要的意义。
关键词:空调,管道,防腐,绝热,施工过程,控制
参考文献
[1]张闻民, 阎雨润, 程勇.暖卫安装工程施工手册.2009.[1]张闻民, 阎雨润, 程勇.暖卫安装工程施工手册.2009.
3.管道防腐施工方案 篇三
关键词:天然气管道;管道腐蚀;土壤腐蚀;腐蚀电流;大气腐蚀;细菌腐蚀
中图分类号:TU996 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2013)02-0019-03
1 天然气管道输送过程中管道腐蚀的分析
1.1 管道腐蚀的成因
1.1.1 土壤腐蚀和管道腐蚀。其一,作为具有液、固、气三相的多孔性胶质体,土壤空隙充满水和气,水中所含的一定量的盐使得土壤含有离子导电性。天然气管道所经的土壤,物化性质各不相同,加之管道每一部分的金相结构各异,容易导致管道形成电化学电流,即腐蚀电流,产生土壤腐蚀。其二,一般而言,长输埋地的管道表面多包裹着防腐层,用以隔离管道和腐蚀介质,防止土壤腐蚀。然而,由于施工过程当中防腐层可能被碰撞损坏,防腐层随着管道使用时间的增加而老化龟裂、剥离,都容易导致土壤当中的腐蚀介质浸入管体的外壁,造成腐蚀。
1.1.2 大气腐蚀和细菌腐蚀。其一,大气当中的水蒸气容易在管道的金属表面凝结成水膜,水膜溶解了空气中的气体和其他杂质,会起到电解液作用,造成金属表面的化学腐蚀。此外,气候条件同样是影响大气腐蚀的因素之一,在非潮湿的环境中,污染物基本上没有腐蚀的效应。然而,空气湿度一旦超过80%,腐蚀的速度将迅速上升。因此,敷设在地沟等潮湿环境当中的管道容易被腐蚀。其二,硫酸盐还原菌、铁细菌、氧化菌等是管道细菌腐蚀常见的类别。最具代表性的是在pH6~8 碱性、透气性差的土壤当中繁殖的厌氧性硫酸盐还原菌,多分布于沼泽淤泥、河、湖、海当中。
1.2 管道腐蚀的形态
1.2.1 点蚀。点蚀又被称作孔蚀,指的是管道金属上的局部腐蚀形态,呈点状、针状、小孔状。对于进行各类气体、液体输送的管道系统而言,点蚀形态的破坏性与隐患最大,并且不易检查。油气“冒、跑、滴、漏”事故的祸根都源于点蚀,容易造成突然严重事故。为了防止点蚀现象的发生,在进行管道防腐处理之前,应当对金属表面和焊缝边的尖角、毛刺、凹陷进行处理,保证管道金属表面光滑。
1.2.2 均匀腐蚀。管道金属的表面发生的大面积较为均匀的腐蚀,即为均匀腐蚀,一般发生在大部分或者全部暴露的管道金属表面。例如,管道金属表面和腐蚀介质的接触所产生的腐蚀。
1.2.3 丝状腐蚀。丝状腐蚀的发生位置多为管道保护膜下方,是一种较为特殊的腐蚀,又被称作漆下腐蚀、膜下腐蚀。为了防止此状态的腐蚀,应当使用透水率比较低、致密性好、附着力强的涂层进行管线的防腐涂层处理。
2 天然气管道防腐的传统办法
2.1 管道外层防腐
将涂料密致均匀地涂敷在经过除锈处理的管道金属表面,使之和各类腐蚀性的介质隔绝开来,是管道防腐较为常用的方法之一。防腐涂层更为倾向于使用物理性能、介电性能良好,化学性能稳定、温度适应的范围比较宽的复合结构或者复合材料,管道外层防腐一般分为内壁防腐与保温涂层。内壁是为防止管道内的腐蚀,降低摩擦的阻力,提升输量,进行管子内壁的涂料薄膜敷设。为确保涂层和管壁牢牢粘结,应事先进行管道内壁的表面处理。保温涂层一般针对热输原油或者燃料油的中小口径管道,为减少管道向附近的土壤散热而在管道外部增加防腐和保暖复合层。常用的保温材料为质地松软的硬质聚氨脂泡沫塑料,适用的温度为-185℃~95℃。为提升该材料的温度,一般在隔热层外加敷高密度的聚乙烯层,从而形成复合型材料结构,防止地下水渗到保温层。
2.2 电化学阴极防腐保护及其数据的管理分析
管道的缺陷与破损导致管道金属暴露在腐蚀环境中,造成大阴极小阳极现象,加速腐蚀速度,容易造成穿孔。依据提供的极化电流方法上的差异,阴极保护分为牺牲阳极的阴极保护、外加电流的阴极保护。其一,牺牲阳极的方法,采用的是腐蚀电位比所被保护的管道金属的腐蚀电位更加负的合金或者金属和管道金属组成电偶电池,依据负电性金属进行不断的溶解而产生的电流,保证管道金属的阴极极化。由于低电位的金属所在的电偶电池为阳极,偶接之后腐蚀速度上升,因此这一方法称作“牺牲阳极”。其二,利用外部的直流电源向管道金属直接通阴极电流,使其阴极极化,实现管道进入免蚀区进行保护,是外加电流的阴极
保护。
对阴极保护进行数据管理和分析,具体做法如下:提供阴极保护全面的数据管理、分析、评价,例如阴极保护站、检测桩、绝缘法接头、牺牲阳极等。对检测桩的检测数据进行管理和分析,以提供对于密间隔管地电位、杂散干扰、Smart Logger、阴极保护效果等数据管理,提供密间隔管地电位的电流方向上的自动判断、分析评价以及交直流干扰等的分析评价。阴极保护站的相关检测包含防雷设备日常记录、恒电位仪日报、阳极地床检测数据的管理和分析以及相关的统计计算。
2.3 管道的运行和防腐管理系统化、数据化
建立起以管道的日常安全运行为目标,集管道的基础信息、专业检测数据、运行数据和常规评价于一体的管道的运行和防腐管理系统,提升管道腐蚀评价效率,进行及时有效的维修,防止事故的发生,提升管道运行的安全性。从生产运行和数据管理的角度去考虑,天然气管道的运行和防腐管理系统化数据化需要考虑三方面的需求。具体为数据库的需求,以实现数据管理;数据腐蚀的评价需求;GIS系统的展示需求。其一,在建设数据库方面,需依据国家规定的行业标准进行管道腐蚀和防护的数据库建立,提供管道的材质和规格等基础的信息,管道沿线的土壤信息,阴极保护等管道保护的信息。进行数据录入以实现数据管理,依据数据模板上传、导入、统计和查询数据。其二,在实现数据库管理的基础之上,结合相关的评价标准和模型建立起综合的评价运用系统。在系统的建设上,包含有土壤腐蚀、覆盖层、阴极保护的评价以及剩余强度分析等。其三,利用地理的信息技术,开发出基于地理信息的系统腐蚀、防护的数据化展示系统,实现对于腐蚀和防护系统的数据可视化和形象展示。
3 管道防腐技术的提升与优化
3.1 外层防腐涂料的新开发研制仍旧是我国亟待解决的问题
尽管多数涂料已经实现了国产化,但和国外技术相比仍有较大的差距,应该加大研究力度,避免不必要的管道腐蚀情况。例如,聚乙烯存在环境应力开裂的问题,环向大分子取向导致的非取向方向开裂
的问题,热收缩套的温控和收缩不同步等问题。
3.2 腐蚀管道的快速而准确定位技术,需要进一步优化提升
进行管道运行和防腐系统的数据化管理,有助于及时发现并评价管道的安全隐患,但我国目前所使用的管道防腐检查技术和国外相比,仍存在较大差距,该技术和我国经济的发展战略需求不同步,应加速研究的步伐。
3.3 关注阴极保护的关键参数,确保阴极保护的准确到位
在阴极保护当中,对于金属的构筑物完全达到保护与否,需要借助于参比电极测量金属的保护电位。为达到所需的保护电位,需要通过变更保护电流的密度来实现。因此,保护电位与保护电流是阴极保护两大关键的参数。保护电位指采取阴极保护时管道金属停止腐蚀时需要的电位值。要达到腐蚀的完全停止,需将管道金属的电位极化到和表面最为活跃的阳极点初始电位。在具体操作上,要兼顾保护的效率和程度,给出保护电位的范围,允许管道金属在保护状态下仍然以不大的速度进行均匀的腐蚀。保护电流则指的是被保护的结构单位面积中所需要的保护电流,其密度大小受金属表面状态、温度等环境条件、管道金属的种类等多种因素的影响,应当进行切合实际的分析。
4 结语
天然气管道的腐蚀是造成天然气管道事故的一个主要原因,采取适宜的措施进行防腐十分必要。根据实践表明,采取管道外层防腐、电化学阴极防腐保护及其数据的管理分析以及管道的运行和防腐管理系统化数据化措施进行管道防腐,效果良好。天然气管道输送过程中管道的防腐是值得长期研究、探讨的课题,可以发挥重要的工程应用价值,应当予以重视。
参考文献
[1] 王朝晖,旭光.管道阴极保护的探讨[J].管道技术与装备,2004,(1).
[2] 张玉宝,王强,琴图雅.管道内防腐技术现状及发展[J].中国新技术新产品,2010,(6).
[3] 苏建国,龙媛媛,高峰,杨为刚,刘超.油田埋地管道管体腐蚀不开挖检测技术现状与应用[J].中国特种设备安全,2008,(10).
4.污水池防腐施工方案 篇四
水池三布五油贴布防腐、水池玻璃钢防腐、环氧树脂防腐、三布五油贴布防腐、污水池环氧树脂贴布防腐、污水池贴布防腐、酸碱池贴布防腐、污水循环水池防腐、酸碱池防腐氧化池贴布刷油、
污水池防腐是本工程防腐项目中最为重要的部位,水池防腐做法为:底面玻璃钢四油三布,面层为5mm厚弹性树脂砂浆,池壁为:1:2水泥砂浆找平层20厚,3mm厚玻璃钢二底二布,5mm厚弹性树脂砂浆。施工前必须先做样板经甲方和监理共同认可后方可大面积施工。并对工人进行技术交底和培训。
二、材料要求及保管
1、所用材料必须有:
A、产品质量合格证及材料检测报告。
B、质量技术指标及检测方法。
C、技术鉴定文件。
2、树脂、固化剂、稀释剂等材料应密闭贮存在阴凉干燥的通风处,并应防火,纤维布、粉料等材料均应防潮贮存。
3、环氧树脂的固化剂,应优先选用低毒化剂,对潮湿基层可采用湿固化型环氧树脂固化剂。
4、玻璃纤维布:防腐蚀工程中应用较多的是中碱无捻平纹方格布,特殊情况也选用无捻布,本工程选用中碱无捻玻璃纤维布。其性能指标见下表: 中碱无捻玻璃纤维布的规格及物理机械性能制品代号
5、环氧树脂的质量指标:环氧树脂是一类应用普遍的合成树脂,它具有优良的粘结性能,较好的耐热和耐腐蚀性能,固化收缩率低以及工艺性能良好等特点。主要适用于腐蚀性不太强的介质,耐碱性能较突出,也能耐一般的酸(除氢氟酸)腐蚀。环氧树脂的主要特点是:粘接强度高,收缩率低。常温固化的树脂使用温度不超过80℃。
常用的产品:E-44(6101)、E-42(634)和E-51(618)等。
其主要技术指标见下表:环氧树脂的主要技术指标
三、施工配合比
1、配合比
环氧材料的施工配合比(重量比)
材料名称 环氧树脂 稀释剂 固化剂 矿物颜料 耐酸粉料 石英砂T31或JA-1 乙二胺
2、环氧树脂胶料、胶泥和砂浆的配制
A、环氧树脂胶料的配制将烯释剂及预热到约400C左右的环氧树脂,按需要量称取并加入容器内,搅拌均匀后,冷至室温待用。使用时称取定量树脂,加入固化剂搅拌均匀即制成环氧树脂胶料。配制玻璃钢封底料时,可在末加入固化剂前再加入一些稀释剂。
B、环氧树脂胶泥的.配制称取一定数量的环氧树脂胶料,搅拌均匀后加入粉料,再进行搅拌,就配制成胶泥。
5.H型钢除锈防腐施工方案 篇五
目录
目录.....................................................1 一.编制依据.............................................2 二.工程概况.............................................2
三、钢结构构件的防腐蚀保护作法...........................2
四、除锈涂漆的施工工艺...................................2 4.1、所有需防腐的钢结构均须按抛丸除锈工艺进行表面处理,2 4.2、抛丸用磨料:...................................3 4.3、喷砂除锈处理后的质量标准要求及检测:............3 4.4、注意事项:.......................................3
五、高压涂漆施工工艺。...................................4
六、施工过程中的注意事项。...............................5 6.1、抛丸作业注意事项:...............................5 6.2、喷丸作业安全注意事项.............................6 6.3、涂装作业安全注意事项.............................7 6.4、涂装作业防火防爆安全注意事项.....................8 6.5、仓库和油漆房内安全注意事项.......................9
中国化学第十一建设工程有限公司 一.编制依据
《建筑结构工程施工质量验收规范》(GB 50204-2002)《建筑结构设计规范》(GB 50010-2002)
二.工程概况
本建筑场地位于连云港市灌云区内;临港前大道与苏海路,场地现为厂区预留发展用地,地形平坦,交通便利。
建设单位:江苏斯尔邦石化有限公司
监理单位:南京扬子石化工程监理有限责任公司 施工单位:中国化学工程第十一建设有限公司
三、钢结构构件的防腐蚀保护作法
钢结构基层的除锈等级Sa2.5级,刷环氧富锌底遍35漆:2+35μm,第1遍灰色,第2遍红灰色;环氧云铁中间漆:1遍60μm,深灰色;脂肪族聚氨酯防腐面漆:2遍35+35μm,均为蓝灰色。
四、除锈涂漆的施工工艺
表面处理是否符合要求是防腐施工的成败关键因素之一,所以我 们防腐人必须严把这第一道关。
4.1、所有需防腐的钢结构均须按抛丸除锈工艺进行表面处理,中国化学第十一建设工程有限公司 将构件表面的氧化皮、锈斑、铁屑、防锈涂膜、油脂、灰尘和固体污染物等彻底除净。除锈处理等级达到设计要求的Sa2.5级。如工件表面有酸、碱、盐类等腐蚀物,可用清水冲洗干净后自然风干或用压缩空气吹干;喷砂前应首先检查钢材内外壁表面,确保钢材表面无焊瘤、飞溅、针孔、飞边和毛刺等。若与要求不符,则必须通过打磨加以清除,用清洁剂或溶剂将钢材内外表面的油漆、污垢清除干净。
4.2、抛丸用磨料:
采用铸钢丸与钢丝切丸第一次使用以7:3的比例混合,不得使用被油脂、氧化皮、油漆染污过的磨料。磨料直径要求在,<φ1.2mm,以后配比按9:1的比例使用。
4.3、喷砂除锈处理后的质量标准要求及检测:
喷砂除锈后的钢材内外壁除锈标准应达到GB8923-88《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》中的Sa2.5级以上。粗糙度达到Ra40-80μm。即:除锈后呈现金属本色。表面无油脂、污垢等附着物。质量检测:可按GB8923-88标准中相应照片或样板进行目视比照,粗糙度采用塑胶贴纸法测量。
4.4、注意事项:
钢材的表面温度低于露点3℃时应停止抛丸作业,散落或回收的钢丸应用清洁高压空气吹净残留的尘灰后在使用。
中国化学第十一建设工程有限公司 设备初次调试合格并确定工艺参数并除锈达到标准,经监理、工程师验收后、形成“抛丸除锈工法”,以后抛丸除锈的要求严格按“抛丸除锈工法”要求进行。车间底漆的施工,第一遍底漆应在除锈完成2小时内施工,以防发生二次锈蚀,第一遍底漆施工前,必须压缩空气吹净工件表面。
五、高压涂漆施工工艺。
涂料开桶:开桶时,首先应将桶外的灰尘、杂物除尽以免混入漆桶内。开桶后若发现有结皮现象,则应将漆皮整块或分成若干块取出,而不能将漆皮捣碎混入漆中,以免影响质量。严禁使用不合格或变质的涂料。
搅拌:由于漆中各成分密度的差异可能会有沉淀现象出现,在油漆使用前须将桶内的油漆及沉淀物全部搅拌均匀后才可使用。
涂装施工采用高压无气自动喷涂工艺。无气喷涂涂料挥发性成份少,现场漆雾飞扬少,涂料利用率高,漆膜质量好,工作环境得以改善。调节高压无气喷涂枪头时,应将上下两支枪头的喷涂范围分布均匀,以免造成漆膜不均。喷枪不能停顿,以防喷出涂料在一处积累太多造成流挂。遇表面粗糙、边缘、弯曲处,应特别注意。在焊缝、切痕、凸出部位等,可用手工喷涂加补一道。对喷涂不能到达的隐蔽部位可用手工喷涂补充。喷射角度可控制在30°~80°之间,一般应避免正面喷射,以防漆雾反弹;喷幅可控制在30~40厘米左右,喷枪距工件控制30~40厘米左右,以减少漆幅搭接,保持一定的漆液冲击中国化学第十一建设工程有限公司 力,达到增强漆膜附着力的效果。潮湿气候、雾天、上一遍喷涂的涂层表面未完全干透、或涂装环境中扬尘过多时,涂装作业应停止。所有清洁完毕后2小时内且保证在清洁表面次生锈发生前完成第一遍底漆。在温度、湿度偏高时,清洁后应尽量缩短完成第一遍底漆时间间隔。
涂漆应按规定的漆膜厚度进行。高压无气喷涂是目前最先进的涂装方法,涂装速度快、均匀,又可获得厚膜。使用无气喷涂需要更高的技巧,喷枪与被涂物面应维持在一个水平距离上,操作时要防止喷枪作长距离或弧形的挥动。喷涂边、角、孔、洞及焊缝等部位,应在喷涂前用漆刷预涂一遍,以确保这些部位的膜厚。
漆膜厚度的控制,为了使涂料能发挥其最佳性能,足够的漆膜厚度极其重要。因此必须严格控制漆膜的厚度。用刷涂或滚涂每道漆膜较薄,其涂装道数至少要比高压无气喷涂的喷涂道数多一倍,才能达到所规定的厚度。施工时应按用量进行涂装,经常使用湿膜测厚仪测定湿膜厚度,以控制干漆膜的厚度和保证涂层厚度的均匀。按涂布面积大小确定厚度测量点的密度和分布,然后测定干膜厚度,未达到规定膜厚,必须补涂。每一遍涂漆后室外都要铺盖,防止二次污染。
六、施工过程中的注意事项。
6.1、抛丸作业注意事项:
作业人员应严格按照抛丸机使用说明书规定的操作程序和工艺进行操作,并设专人监护。未经培训和熟悉抛丸清理机作业的人员不得单独中国化学第十一建设工程有限公司 作业。
在设备运行时不得打开抛丸室维修门,抛丸机工作时,操作人员应远离抛丸器。
在抛丸器清理区内,必须保证地板清洁,不得有丸料存在,以防人员滑倒摔伤。
检修设备和电器元件时,应关闭相应的电源开关,并通知控制台操作员。在电压配电屏前安放“正在检修,不准送电”标牌。
6.2、喷丸作业安全注意事项
严禁酒后上班及疲劳作业;身体状况不好时应休息。严禁在喷丸机上进行焊接、磨削或钻孔。压缩空气压力过高会使喷丸机爆裂。因此,压缩空气的压力千万不能超过喷丸机规定的使用压力,防止发生伤亡事故。
开机前,检查机器是否正常,如发现异常及时维修,以免对机器造成损害。
喷丸作业时一定要穿戴好合格的防护用具。压缩空气造成的噪声对听觉有害,所有在喷丸作业现场的人员都要做好对眼睛和耳朵的保护。
喷丸前打开离心风机和照明灯,保证空气流通和充足的光线。检查各接头软管,喷嘴等磨损情况,确保各接处密封,所有配件完好无损工作可靠。喷丸时应先可靠地掌握好喷枪,再打开开关喷丸。喷丸时,喷枪始终指向工作表面,枪口切勿向人。人工喷砂前先要固定好待喷砂的部件,中国化学第十一建设工程有限公司 检查脚手架是否牢靠,如有高空作业要扎好安全带,防止发生人员坠落事件。
工作中细听机器是否正常、有无异响,如发现有异常及时停机维修,防止发生意外。
喷丸作业结束后,及时清理遗落到车间外部地面上的钢丸,防止人员滑倒摔伤
6.3、涂装作业安全注意事项
苯类溶剂中毒:在造血方面的损害是先有白细胞减少,后会使血小板和红细胞降低。易引起皮肤干燥、发痒、发红,使皮肤起泡,严重时还会使皮肤脱皮。
预防措施:加强涂装作业场地的自然通风设备;对于长期接触的操作人员,必须定期检查身体,以便及时治疗。
汽油溶剂中毒:长时间与汽油接触会使人的神经和血液受到损害,特别是与皮肤接触,会使皮肤干燥,并有刺激性疼痛,严重的会使人恶心呕吐与头晕目眩。
预防措施:改善工作环境,维护好涂装作业场地的通风设施,最主要的是要戴好 防毒口罩及面具。
胺类中毒:常作为环氧树脂漆的固化剂,易引起过敏性皮炎。
预防措施:在操作场地加强通风,并采取有效防护措施。一旦出现事故,应将中毒人员迅速抬离涂装现场,加大通风,使其平卧在空气流通的地方,严重者可实施人工呼吸,急中国化学第十一建设工程有限公司 救后送医院诊治。
喷漆和打磨作业人员一定要按要求带好防毒面具、护目镜等防护用具。在容器内作业,必须采取有效通风措施或戴通风面具。打磨除毛刺时,要戴口罩和防护眼镜,要经常检查锤柄是否牢固,对面不准站人。手提式砂轮必须有防护罩,操作者要戴胶皮手套。
在装配试车地点进行工作,要间隔一定距离。严禁在运转的设备上刷漆或喷漆。操作时,必须戴好口罩或面具
如有高空作业的,要扎好安全带,且挂至上方牢固处。
6.4、涂装作业防火防爆安全注意事项
1.4.1、生产和施工场地严禁吸烟,不准携带火柴、打火机和其他火种进入工作场地。涂装作业中,擦拭涂料和被有机溶剂污染的废物布、棉球、棉纱、防护服等应集中并妥善存放,特别是一些废弃物要存放在储有清水的密闭桶中,不能放置在灼热物体附近,避免引起火灾。在油漆作业场所10米以内,不准进行电焊、切割等明火作业。带电设备和配电箱周围一米以内,不准喷漆作业。
1.4.2、各种电气设备,如照明灯、电动磨光机、电气开关等,都应有防爆装置。要定期检查电路及设备、绝缘有无破损,电源盘漏电保护器是否正常,电动机有无超载,电气设备是否可靠接地等。
中国化学第十一建设工程有限公司 1.4.3、涂装作业过程中,尽量避免敲打、碰撞、冲击、摩擦铁器等动作,以免产生火花,引起燃烧。严禁穿有铁钉皮鞋的人员进入工作现场,不用铁棒启封金属漆桶等。1.4.4、涂装作业场所必须具备足够数量的灭火机具及其他防火工具,施工人员应熟练使用各种灭火器材。
6.5、仓库和油漆房内安全注意事项
1.5.1、油漆库房严禁烟火,油漆库必须具备足够数量的灭火器材。操作者应熟悉灭火器材的位置和使用方法。库房要放置消防器材“严禁烟火”标志
1.5.2、各种油漆、腻子、稀释剂等化学物品和汽油易燃物品,应分开存放,密封保存,要有专人负责,妥善保管,放在阴凉的地方。并明确标识。
1.5.3、汽油和有机化学配料等易燃物品,只能领取当班的用量。用不完时,下班前退回库房,统一保管。
1.5.4、工作结束后,应及时将各种漆类易燃辅料及棉纱、破布等清理集中,妥善存放。毛刷、喷枪、工夹具洗净,放回原处,不得乱扔乱放,更不能放在暖气管、烘干箱和电器等热源地方。
6.管道防腐施工方案 篇六
4.1.2.2 底漆和缠玻璃纤维前的面漆
a)防腐的环氧煤沥青油漆施工根据现场条件采用刷涂的方式。
b)钢材除锈经检查合格后涂刷底漆和面漆,涂漆时尽可能留出钢材装配的焊缝位置,预留长度约为 150mm,以免焊接时难以清根,影响焊接质量。
c)对于钢材表面坑尘程度较大(> 2mm 以上),尚应拌制腻子将其补平。
d)环氧煤沥青漆混合配制好拌匀后将其熟化 15 ~ 30min,并在 4 小时内用完。
e)底漆表干后固化前涂刷第一道面漆,面漆实干后固化前涂刷第二道面漆。施工时,往往在工序流程上是连续的,因此需要特别注意油漆的涂装间隔时间,保证涂装间隔在最小和最大涂装间隔之间。现场施工时,要根据涂料的性能和天气条件确定涂装的间隔时间。
f)如果油漆复涂间隔太长,则需要将油漆表面用砂布或砂轮打毛后再涂刷后道漆。
g)钢材喷砂合格后应立即涂刷底漆,因此,应同时注意粉尘对涂漆的影响,涂漆时尽可能远离喷砂区域或暂停喷砂施工。
h)环氧煤沥青漆作业应按随货所到的材料说明书和规范要求进行操作。
i)油漆作业施工用具应干净,使用过程中的清理和用完后处理应适当。
j)涂刷时,层间纵横交错,每层往复进行。涂漆的时间间隔应符合涂料的技术要求,漆膜厚度符合设计要求。漆膜在干燥过程中,应保持周围环境清洁,防止漆膜表面受污。
4.1.2.3 缠绕玻璃纤维
a)玻璃纤维的缠绕应在第二道面漆涂刷后立即进行。按要求缠绕3层玻璃纤维。
b)缠绕玻璃纤维时要求压边时搭边 15 ~ 25mm,接头处搭头 100 ~ 150mm。c)缠布时如果出现鼓泡,应用小刀将其割破,然后挤出泡内空气,抹平表面。
d)整个玻璃纤维的缠绕应表面均匀平整。
4.1.2.4 面漆涂刷
a)玻璃纤维缠好后立即涂刷后道面漆。缠布后的面漆涂刷两道。
b)面漆涂刷时一定要保证涂层满布,不允许出现漏涂、针孔现象。
c)涂层就保证将玻璃纤维完全覆盖浸透。
4.1.2.5 干燥与保养
防腐完成后让其静置自行干燥,至少保持 8h 不能移动,使其不受淋雨、泡水,实干后方可运输。
4.1.2.6防腐层的补伤和补口
在运输和安装过程中可能会出现防腐层的损伤,安装完成并验收合格后,还需要对防腐层进行补口补伤。
a)补伤时钢材表面的锈渍采用砂轮机除锈或手工除锈,其除锈等级要达到 St3 级以上。b)补口补伤部位因其量小复杂,操作不便,检查人员易于疏忽,施工人员尤其要注意自觉保证质量。
7.管道防腐施工方案 篇七
1 防腐管的运输防护
钢管运输前必须仔细检查道路况, 并注意以下事项:公路运管要注意车队的行驶前方设引导指挥车开路, 处理沿途事宜;施工便道上的推填方要经过机械碾压, 保证车辆安全;沿路个别急转弯处要慢行, 对于没有标记的急转弯和陡坡要设路牌提示;在叉路口设指示牌, 标明施工单位和机组以便管车能按调度指令准确运送管材到现场。
管材拉运时须特别注重外防腐层的保护。管材拉运前, 在临时堆管场与业主办理管材转接检验手续, 对防腐管壁厚度、圆度、坡口逐根验对。拒收不合格的管材, 防腐层有损坏的地方, 用标志笔作记录便于修补, 管材上环形胶圈若有丢失, 应及时补加。按拟定计划进管, 实现管段直运现场, 减少倒运环节。管材的拉运采用专用运管车, 在车上安装拉管专用的弧形管架。弧型管架上辅有δ20的胶皮板, 用来确保管件的防腐层不受损害。管材与车架的固定采用3根Dolezych超强带 (德国产品) , 防止了车辆在运行中管材的移动, 确保管件防腐层不受磨损和安全行驶。管材装卸车采用经监理批准使用的吊具与吊带, 尾勾宽度为50mm, 弧度应与管口弧度吻合。吻合处加垫衬垫橡胶或其它弹性物质。尾沟吊绳与管线夹角大于30°, 以减少对管口的横向拉力。装卸管时, 各工种严格执行其操作规程, 轻吊轻放, 严禁摔、撞、磕、碰损坏防腐层。
防腐管在临时堆放场堆放时, 根据防腐管规格、级别分类堆放, 底部垫装土编织袋, 同向分层码垛堆放, 堆管高度不能超过5层, 底部防腐管的外侧设固定管子的斜形木楔。临时堆放场应选择地势平坦的地域, 并保持1%~2%坡度, 设有排水沟, 场地内不得有积水、石块等有损防腐层的物体。临时管堆场的位置必须避开架空电力线;靠近村镇、路口堆放时, 设置安全警示牌, 并设专人看管。施工作业带的管材堆放地尽量选择地势较高处, 应事先平整压实, 用编制袋装土垒埂支垫。每垛防腐管数量不宜超过40根。施工作业带的管材堆放地间距小于500m。
2 管道补口施工技术
管道补口前需先对管口进行清理。在管口清理施工过程中应记录补口处未防腐的宽度, 环向焊缝及其附近的毛刺、焊渣、飞溅物、焊瘤、污油和杂物等采用钢丝刷、磨光机清除干净。防腐层端部有翘边、生锈、开裂等缺陷时, 应进行修理处理, 一直切除到防腐层与钢管完全粘接处为止;切割前先弹好环形线, 把带坡角的环形靠尺固定好, 两人同时在两侧切割, 防腐层端部坡角不大于30°。在管口预热施工过程中, 当管口表面有水气 (露水或霜) 时, 应用火焰加热器进行加热, 以清除管道表面的水分, 加热温度宜为30℃~40℃。加热完毕测量管子表面上下左右4个点的温度, 达到要求后方可进行喷砂除锈。管口表面采用喷砂除锈处理, 喷砂除锈采用空气压缩机, 压缩机的排气量不小于6m3/min, 出口处应安装油水过滤器, 且运转良好。喷砂除锈用砂采用石英砂, 喷砂工作压力宜为0.4MPa~0.6MPa。喷砂应连续进行, 喷枪与管道表面保持垂直, 以匀速沿管道轴线往复移动, 从管顶到管底逐步进行;喷砂除锈时, 应将环向焊缝两侧防腐层与补口材料搭接范围内的防腐涂层表面一并砂毛处理。喷砂时采取防护罩隔离等安全防护措施, 不得损伤补口区以外的防腐层。除锈完毕后, 清除补口区内表面灰尘。管口表面处理与补口间隔时间不得超过2h, 如有浮锈应重新除锈。如不采用底漆, 经设计选定, 可用电动工具除锈处理至St3级。焊缝处的焊渣、毛刺等应清除干净。
热收缩带 (套) 的安装和定位应符合产品说明书的要求, 热收缩带 (套) 与主体防腐层的搭接宽度≥100mm。将热收缩带 (套) 定位后, 用火焰加热器先从中间位置沿环向均匀加热, 使中央部位首先收缩。采用两人从中央向两侧均匀移动加热, 从管底到管顶逐步使热收缩带 (套) 均匀收缩, 用辊子滚压平整, 将空气完全排出, 使之粘结牢固。至端部约50mm时, 将火焰调小, 转从测向向内加热胶面;至胶融和后, 缓慢加热热收缩带 (套) , 直至端部周向底胶均匀溢出。不应对热收缩带 (套) 上任意一点长时间喷烤, 防止热收缩带 (套) 表面烧焦碳化。
补口外观应逐个检查, 热收缩带 (套) 表面应光滑平整、无皱折、无气泡, 涂层两端坡角处与热收缩带 (套) 粘接紧密, 无空隙, 表面没有烧焦碳化现象。热收缩带 (套) 与防腐层搭接宽度≮100mm。采用热收缩带时, 应用固定片固定, 周向搭接宽度≮80mm。热收缩带 (套) 补口应用电火花检漏仪逐个进行针孔检查, 检漏电压15KV。如出现针孔, 应重新补口。热收缩带 (套) 补口应进行粘结力检验, 25℃±5℃下剥离强度应不小于50N/cm, 每100个补口抽检一个口。
3 管道补伤施工技术
管道补伤片的厚度宜为1.3mm~2.2mm, 补伤用的密封胶和补伤片与管体防腐材料相容, 由同一生产厂家提供。对于直径≤30mm的损伤 (包括针孔) , 采用补伤片补伤;直径>30mm的损伤, 先用补伤片进行补伤, 然后用热收缩带包覆。
管道防腐层出现直径≤30mm的损伤时, 将聚乙烯层用小刀把边缘修齐, 边缘坡角<30°, 在损伤区域内的铁锈和污物应清理干净, 并把搭接宽度100mm范围内的防腐层打毛。用火焰加热器预热破损管体表面, 温度宜为60℃~100℃。在破损处填充一块尺寸略小于破损面的密封胶, 并用火焰加热器加热密封胶至熔化, 用刮刀将熔化的密封胶刮平。剪一块补伤片, 其尺寸应保证距防腐层孔洞边缘不小于100mm;剪去补伤片的四角, 将补伤片的中心对准破损面贴上;用火焰加热器补伤片, 边加热边挤出内部空气;用手指按压四个角时, 能产生轻微的压痕即停止加热, 然后用胶辊按压各边得到足够的粘接强度。管道防腐层出现直径>30mm的损伤时, 用工具刀把损伤的边缘修齐, 边缘切成坡口形, 坡角<30°。
管道补伤后的外观应进行100%目检, 表面应平整、无皱折、无气泡及烧焦碳化现象, 不合格应重新补伤。补伤处应进行100%电火花检漏, 检漏电压15KV, 无漏点为合格。粘结力检查每100个补伤抽查一个, 方法同补口;不合格加倍抽查, 若加倍抽查不合格, 则该段管线应全部重新补伤。
摘要:简要介绍了珠三角成品油管道项目中采用的部分管道防腐施工技术, 分析了防腐管在运输、摆放过程中需要采用的施工技术, 以及管道补口、补伤施工过程中应当达到的技术要求。
关键词:管道,防腐保护,补口,补伤
参考文献
[1]张春燕, 杜磊, 文昊昱, 牟华.天然气长输管道和站场防腐涂层[J].中国涂料, 2010.
8.城市燃气管道防腐设计的探讨 篇八
【关键词】城市燃气管道;腐蚀因素;防腐设计
随着社会的不断发展,城市规划建设已经成为城市发展的主要方向。其中,燃气作为现代化城市建筑的三大能源之一,在城市规划建设中时是必不可少的。目前,我们在对城市燃气管道设计施工时,应和市政道路以及其他的工作一同进行工程施工设计,这不但有利于让其管道质量的保护,还方便了城市规划设计。目前,根据政府相关部门的要求,在进行管道施工设计的时候,一般都会采用钢管作为燃气的主要运输材料。但是,由于埋设在地下的钢管,在使用过程中容易受到土壤和水的影响,从而都出现电化学腐蚀的现象,这样中影响了管道的质量有着一定的影响。因此,在进行城市燃气管道施工的时候,我们要对城市燃气规定做好相应的防腐设计,从而降低周围环境对管道质量的影响。
1.腐蚀的原因
城市燃气管道在长期使用过程中,由于受到电化学作用,而引起的一种破坏。目前,燃气管道的腐蚀现象有很多种,我们根据不同情况有着不同的划分方式。就其金属腐蚀的性质不同,我们可将其分为化学腐蚀和电化学腐蚀。如果按照腐蚀部位来进行划分,我们又可分为内壁腐蚀和外壁腐蚀。下面我们就对这些腐蚀原因进行简要的介绍。
1.1内壁腐蚀
出现这种腐蚀的原因主要是因为,燃气管道在使用过程中,水在管道的内部生成了一种清水膜,从而给电化学腐蚀创造了一定的条件。在燃气的输送过程中,水和燃气中的硫化氢、二氧化碳、氧气以及其他具有腐蚀性的化合物相接触从而发生电化学腐蚀的现象。这种腐蚀现象由于出现在管道的内壁,因此很难对其进行根治,只有采用将燃气净化的方法,是燃气中的杂质达到人们的允许的条件下,才能进行很好的处理。随着科学技术的不断进步,人们采用一种合成树脂作为管道的内涂抹层,这种内涂抹层,不但可以降低管道的粗糙度,提高了管道的输气能力,还有效的防止了内部腐蚀现象发生。
1.2外壁腐蚀
这种腐蚀现象比较常见,主要因为埋地管道在电解质土壤以及水的作用下,出现各种腐蚀现象,其中包括水引起的化学腐蚀和土壤造成的电化学腐蚀。不过,在实践中我们发现,管道外壁的化学腐蚀对管道的危害不大,只是会让管道出现厚薄不均匀的情况。真正对管道造成影响的是电化学腐蚀,它极其容易使得管道表面出现凹穴,甚至会出现穿孔的现象,从而导致燃气运输出现问题。
2.钢管腐蚀速度的影响因素
影响管道腐蚀速度的主要因素有腐蚀电流的强度和腐蚀时间。因此要想对其采取相应的防腐措施,我们只有对其电流强度和腐蚀时间进行控制,才能有效的建设管道金属的损失量,从而保障管道的质量不会受到影响。
在电解质中,影响腐蚀电流强度的主要因素有土壤中存在的电阻、土壤电解质的化学结构以及阴极和阳极之间存在的间距等这些问题,都直接影响了土壤中腐蚀电流的强度。其中土壤中存在的电阻越小腐蚀电流的强度就越大,而土壤的电阻和土壤的温度和湿度以及含有熔盐浓度有关,因此我们在对腐蚀电流的强度进行控制的时候,就要根据土壤温度、湿度以及含盐率进行控制管理,以降低燃气管道受到影响。
3.埋地燃气钢管防腐的选择
目前,在工程中埋地燃气钢管的防腐较为常用的是绝缘层防腐法、 电保护防腐法。这两种方法总是同时使用,一旦绝缘层被破坏,电保护防腐法也很难奏效。管道绝缘层可以将管道与土壤隔开,并增大管道与土壤间的电阻,从而减小腐蚀电流,达到防腐目的。国内外埋地钢管所采用的防腐绝缘层种类很多,可根据土壤的腐蚀性能决定防腐绝缘等级,选用石油沥青、聚乙稀防腐胶带、环氧煤沥青、聚乙稀热塑涂层等防腐绝缘材料。
电保护防腐法是根据电化学腐蚀原理,使埋地钢管全部成为阴极区而不被腐蚀,故又称为阴极保护法,通常分为外加电源阴极保护法和牺牲阳极阴极保护法。可用两个基本参数来判断燃气钢管是否达到完全保护,即最小保护电位和最小保护电流密度。在工程中 ,燃气钢管的最小保护电位通常小于或等于-0.85V(相对于铜、硫酸铜标准电极)。最小保护电流密度值主要根据被保护金属的类别、腐蚀介质成分、相对运动速度、温度与表面涂层或阴极沉积膜性质、完整性有关的接触电阻来决定。由于上述条件不同,最小保护电流密度数值变化幅度很大,从最小几μA/m2到最大几百mA/m2外加电源阴极保护法是利用阴极保护站产生的直流电源,使管道对周围土壤造成负电位处于阴极区,以减少或防止地下管道腐蚀。为了使阴极保护站充分发挥作用 ,阴极保护站最好设置在被保护管道的中点,其保护半径R为30~40km。两个保护站同时运行时,由于阴极保护电位的迭加性,两个保护站之间的保护距离S为40~60km。城市燃气管道一般埋设在道路的人行道或绿化带内,并且道路下管线错综复杂,为了避免未受阴极保护的管道受到腐蚀 ,接地阳极与其相距至少50m,这一点在城市燃气设计中很难保证,因此,在城市燃气管道防腐设计中,基本上不采用此方法。
牺牲阳极阴极保护法在城市燃气管道设计中被普遍采用。牺牲阳极种类较多,其选择也是一个经济问题。常用的有镁阳极材料和锌阳极材料,镁阳极材料的费用约为锌阳极的两倍。镁本身激励电势较高,输出很大的电流,因此,电极消耗得快。在同样的土壤电阻率环境中,镁的消耗比锌快2.5倍,如果没有电路限制,锌阳极可提供必要保护的地方,若使用镁阳极,其费用可能是锌的5倍。
牺牲阳极种类的选择主要根据土壤电阻率、土壤含盐类型及被保护管道防腐绝缘层的状况而定。当土壤电阻率大于 10Ω·m ,选用镁合金阳极;当土壤电阻率小于10Ω·m,选用锌合金阳极。当管道防腐绝缘层电阻率确定后,牺牲阳极的保护范围随管径的增大,保护距离减小。对一定重量的阳极,增加单位重量的阳极表面积可提高电流产率;而阳极长度主要决定电流输出。
牺牲阳极多成组布置,一组2~5支或更多,阳极间距2~3m,现场测试结果表明,4支一组阳极发出的电流之和远小于单支发出电流的4倍,其原因是由于阳极电场的相互影响,多支汇流一点与管道相连必然造成电场的屏蔽,影响阳极电流的输出。建议在工程设计中采用单支分散布置,这样可消除电场的影响,使电位分布均匀。
4.结语
由此可见,城市燃气管道防腐设计在燃气运输中有着十分重要的作用,它不仅有效的保障了燃气的输送质量,还避免因为燃气泄漏给环境带来的污染,为城市规划建设奠定了扎实的基础。而且这些防腐设计方法,还给社会的发展带来了良好的经济效益和社会效益。 [科]
【参考文献】
[1]韩文礼,林竹.埋地管道防腐蚀技术的现状与展望[J].焊管,2008(03).
9.管道施工方案 篇九
①详细了解地下设施情况,经监理工程师复核认证批准后方可进行沟槽开挖。工程采用机械施工,管道施工时注意保护各种地面及地下设施,为确保安全,地下管线复杂处,应人工开挖。
②沟槽开挖后应通知项目管理单位、地质勘察单位进行验槽,认可后方可进行管道安装,如遇不良地质条件应及时通知勘察单位进行处理。
③槽壁槽底平整,开挖不得扰动原状土,机械开挖不得采用超挖回填的方式来控制槽底标高。沟槽开挖要严格控制挖深及管道中心线,机械开挖留20cm的余量,由人工清槽至设计槽底高程位置,并将里程桩引至槽底。
④严格控制沟槽开挖放坡系数,按设计规范要求的放坡系数进行放坡,坡顶距槽边2m范围无荷载,沟槽宽度符合规范要求,开挖时应注意沟槽土质情况,必要时应请驻地监理和甲方及设计代表现场确定放坡系数,以防槽边塌方。
⑤在沟槽开挖百米左右,且土方外运人工清槽后,经监理工程师检查合格,方可在沟槽内进行下道工序的施
1.2管道基础
按设计及规范要求厚度铺设砂基础,砂基础按设计粒径及厚度铺设并夯实整平。
1.3管道安装
在安装前,对管材、胶圈外观质量等进行检查,有质量问题的管子严禁下槽。
管道接口用的弹性密封橡胶圈的外观应光滑平整,不得有气孔、裂缝、卷褶、破损、重皮等缺陷。管材粘接接口的粘接剂由管材生产厂配套供应,管道安装采用人工安装,槽深度不大时可由人工扛管下槽,槽深大于3m或管径大于公称直径DN400时,可用非金属绳索溜管入槽,依次平稳地放在砂砾基础管位上。严禁用金属绳索勾住两端管口或将管材自槽边翻抛入槽中,安装后的管内底高程符合规范要求。承插口管安装,插口插入方向应与水流方向一致,由低点向高点依次安装。
预留支管与主干管采用管顶平接的方式。稳管前,对基础设计高程和中线位置进行检查,符合设计和规范要求后方可进行稳管,同时需做好管道安装的高程和中线的测量定线工作。
1.4检查井砌筑
检查井采用砌块检查井,现场支设拌和机进行拌和,严格按照设计要求的配合比、水灰比进行配料,拌和时间应符合规范要求。砂浆应随拌随用,温度过高时不易拌和过多,保证砌体的强度。砌块进行复检合格后方可使用,并在砌筑前进行浸水湿润。
按设计要求砌筑。砌筑后的井壁平整、灰浆饱满,爬梯安装牢固,安装时周围孔隙须用1∶2水泥砂浆封实,砂浆未凝固前不得踏动爬梯。爬梯采用铸铁爬梯,随砌随安,安装牢固,安装时周围孔隙须用1∶2水泥砂浆封实,砂浆未凝固前不得踏动爬梯。
1.5闭水试验
①管道闭水前,试验管段应符合下列规定:
管道及检查井外观质量已验收合格;管道未回填土且沟槽内无积水;全部预留应封堵,不得渗水。
②管道闭水试验应符合《给水排水管道工程施工及验收规范》中的规定:
当试验段上游设计水头不超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游管顶内壁加2m计;
当试验段上游设计水头超过管顶内壁时,试验水头应以试验段上游设计水头加2m计;
当计算出的试验水头小于10m,但已超过上游检查井井口时,试验水头应以上游检查井井口高度为准。
③管道严密性试验时,应进行外观检查,不得有漏水现象。实测渗水量小于或等于规范规定的允许渗水量。
1.6回填土
①管腔及管顶500mm范围内用素土或中粗砂(最大粒径5mm)回填,回填时一定要在管子两侧同时进行,防止管道单侧受力挤压移位。管顶50cm范围内,回填土颗粒不大于50mm。
②回填时严禁将整车的回填土直接倒入沟槽内,否则已安装的管子将被回填料挤压移位,如果回填料内有大石头将有可能砸坏管材,必须将土方倒在沟槽边用人工清到沟内还要保证管子两边回填料均匀。并且要每30cm一层分层夯实回填达到设计要求的密实度。
10.消防管道施工方案 篇十
1)沟槽开挖
①本工程室外消防管线大部分埋地敷设,地质大部分为坚石地基,沟槽采用人工、机械开挖相接合的方式。由于现场场地较大,将开挖的管沟土石方就地堆放。
沟底宽度满足一下要求:
管道一侧的工作面宽度(mm)
B=D1+2(b1+b2+bs)
其中B――管道沟槽底部的开挖宽度(mm)
D1――管道结构的外缘宽度(mm)
b1――管道一侧的工作面宽度(mm)
b2――管道一侧的支撑厚度,可取150~200mm
②本工程室外沟槽部位设计标高处若为未经扰动的天然地基,经平整后管道可直接敷设;若为松软地基,在设计沟标高下挖0、7米,然后回填素土,分三层夯实,然后用50毫米厚砂垫层找平至设计标高,再敷设管道。
③沟槽每侧临时堆土或施加其他荷载时,应符合下列规定:
(1)不得影响建筑物、各种管线和其他设施的安全。
(2)不得掩埋消火栓、各种阀门、雨水口、测量标志以及各种地下管道的井盖,且不得妨碍其正常使用。
(3)人工挖槽时,堆土高度不宜超过1、5m,且距槽口边缘不宜小于0.8m。
(4)沟槽的开挖质量应符合下列规定:
(5)未经扰动天然地基或地基处理符合设计要求:槽壁平整,边坡坡度符合施工设计的规定;沟槽中心线每侧的净度不应小于管道沟槽底部开挖宽度的一半;槽底高程的允许偏差:开挖土方时应为±20mm。
2)沟槽支撑
本工程沟槽深度均较浅,且地基较坚硬,所以不考虑沟槽支撑。
3)沟槽回填
①管道的沟槽应在水压试验合格后及时回填。
②回填土时,槽底至管顶以上50cm范围内,不得含有机物、冻土以及大于50mm的砖、石等硬块:回填时回填土须夯实,两侧高差应相差不大。
③回填土的每层虚铺厚度为250mm。
④沟槽回填时,砖、石、木块等杂物应清除干净。
⑤回填土或其它回填材料运入槽内时不得损伤管节及其接口,并应符合下列规定:
(1)根据一层虚铺厚度的用量将回填材料运至槽内,且不得在影响压实的范围内堆料。
(2)管道两侧和管顶以上50cm范围内的回填材料,应有沟槽两侧对称运入槽内,不得直接扔在管道上;回填其他部位时,应均匀运入槽内,不得集中推入。
(1)回填压实应逐层进行,且不得损伤管道。
(2)管道两侧和管顶以上50cm范围内,应采用轻夯实,管道两侧压实面的高度差不应超过30cm。
(3)分段回填压实时,相邻段的接茬应呈接梯形,且不得漏夯。
(4)管道沟槽位于路基范围内时,管顶以上25cm范围内回填土表层的压实度不应小于87%。
(2)管道安装与铺设:
1)根据现场测绘草图,在选好的棺材上画线,按线断管。
2)用砂轮锯断管,应将棺材放在砂轮锯卡钳上,对准画线卡牢进行断管。断管时压手柄用力要均匀,不可用力过猛,断管后要将管口断面的管膜、毛刺清除干净。
3)用手工锯断管,应将管材固定在压力案的压力钳内,将锯条对准画线,双手拉锯,锯条要保持与管材的轴线垂直,推拉锯用力要均匀,锯口要锯到底,不得扭断或折断,以防管口断面变形。
4)将断好的管材,按管径尺寸分次套制丝扣,一般以管径15~32mm者套二次;40~50mm者套三次;70mm以上者套3~4次为宜。
5)用套丝机套丝,将管材夹在套丝机卡盘上,留出适当长度将卡盘夹紧,对准板套号码,上好板牙,按管径对好刻度的适当位置,紧住固定扳机,将润滑剂管对准丝头,开机推板,待丝扣套到适当长度,轻轻松开扳机。
6)用手工套丝板套丝,先松开固定扳机,把套丝板板盘退到零度,按顺序号上好板牙,把板盘对准所需刻度,拧紧固定扳机,将管材放在压力案压力钳内,留出适当长度卡紧,将套丝板轻轻套入管材,使其松紧适度,而后两手推套丝板,带上2~3扣,再站到侧面扳转套丝板,用力要均匀,待丝扣将套成时,轻轻松开扳机,开机退板,保持丝扣应有的锥度。
7)配装管件时应将所需的管件带入丝扣,试试松紧度(用手带入3扣为宜),在丝扣处涂铅油、缠麻丝后带入管件,然后用管钳将管件拧紧,使丝扣外露2~3扣,去掉麻头,擦净铅油,编号放到适当位置等待调直。
8)管段调直:将已装配好管件的管段,在安装前进行调直。
①在装好管件的管段丝扣处涂抹铅油,连接两段或数段,连接时不能只顾预留口方向而要兼顾到管材的弯曲度,相互找正后再将预留口方向转到合适部位并保持平直。
②管段连接后,调直前必须按设计图纸核对其管径、预留口方向、变径部位是否正确。
④对于管件连接点处弯曲过死或直径较大的管道可采用烘炉或气焊加热到600度~800度时,放在管架上将管道不停的转动,利用管道自重使其平直,或用木板垫在加热处用锤轻击调直。调直后在冷却前要不停的转动,等温度降到适当时在加热处涂抹机油。凡是经过加热调直的丝扣,必须标记好,卸下来重新涂铅油缠麻丝,再将管段对准印记拧紧。
⑤配装好阀门的管段,调直时应先将阀门盖卸下来,将阀门处垫实再敲打,以防震裂阀体。
⑥镀锌碳素钢管不允许用加热法调直。
⑦管段调直时一般不允许损坏管材。
(3)镀锌钢管沟槽连接施工方法:
1)管材切割
用钢管切割机将钢管按所需长度切割,切口平整,切口端面与钢管轴线应垂直。切口处若有毛刺,应用砂纸、锉刀或砂轮机打磨。建议使用套丝机的管刀进行切断,其优势在于管道的端面垂直平整,毛刺很少。常规的无齿锯进行断管时,由于其锯片出厂时端面不平整、用力过猛、管道转动等因素造成断面错位、毛刺多。2)沟槽加工
①选取符合实际要求的管材,管材的端口无毛刺,光滑,壁厚均匀,镀锌层无剥落,管材无明显缺陷。
②应保证三人为一组进行。一人控制滚槽机的开关及千斤顶的升降,一人观察调整滚槽机处管道的转动,一人在滚槽机尾架上观察调整管道的位置。③将需要加工沟槽的钢管架设在滚槽机和滚槽机尾架上。④用水评议测量钢管水平度,保证钢管处于水平位置。
⑤将钢管端面与滚槽机胎膜定位面贴紧,使钢槽轴线与滚槽机胎膜定位面垂直。⑥启动滚槽机电机。徐徐压下千斤顶,使滚槽机压模均匀滚压钢管。用游标卡尺检查沟槽深度和宽度,使之符合厂家沟槽规定尺寸,然后停机。⑦将千斤顶卸去荷载,取出钢管。
3)钢管开孔及机械三通、四通安装
安装机械三通,机械四通的钢管应在接头支管部位用开孔机开孔。具体操作方法如下:
①用链条将开孔机固定于钢管预定开孔位置处(开孔位置不得位于管道焊接处)。
②选取合适的孔钻钻头安装在开孔机卡头上。
③启动电机转动钻头。
④操作设置在立柱顶部的手轮,转动手轮缓慢向下,在钻头与钢管接触处添加适量润滑剂(以保护钻头),完成钻头在钢管上开孔。
⑤开孔时要均匀施力,并加水冷却,严禁戴手套操作,开孔后将周围d(孔径)+16mm范围内清理干净(包括毛刺、铁屑、铁锈、油污等)。孔洞有毛刺,需用砂纸、锉刀或砂轮机打磨光滑。
⑥检查机械三通垫圈是否破损(若破损一定要及时更换)、三通内的螺纹有无断丝、缺丝等不合要求之处。将机械三通及配套卡箍至于钢管孔洞上下,注意机械三通、橡胶密封圈与孔洞中心位置对正。把螺栓插入孔内并用手上紧两边螺栓,确认卡箍件的弧形完全嵌入外壳的凹槽,均匀拧紧螺栓,直到外壳表面和垫圈套接触严密。
4)管道安装
安装必须遵循先装大口径、总管、立管,后装小口径、支管的原则。安装过程中不可跳装,必须按顺序连续安装,以免出现段与段之间连接困难和影响管路整体性能。
①准备好符合要求的沟槽管段、配件和附件,并将管内杂物清除干净。
②检查橡胶密封圈是否完好;将其套在一根钢管的端部。
③将另一根钢管靠近已卡上橡胶密封圈的钢管端部,两端处应留有一定的间隙。我们施工中间隙一般保持在2mm左右。
④将橡胶密封圈套在另一根钢管顶端,使橡胶密封圈位于接口中间部位,并在其周边涂抹润滑剂(无特殊要求时可用洗洁精或肥皂水)。
⑤两根管道的轴线应对正。
⑥在接口位置橡胶密封圈外侧安装上、下卡箍,并将卡箍凸边卡进沟槽内。
⑦用手力压紧上下卡箍的耳部,并用木榔头锤紧卡箍凸缘处,将上下卡箍靠紧。
⑧在卡箍螺栓位置穿上螺栓,并均匀拧紧螺母,防止橡胶密封圈起皱。
11.管道防腐施工方案 篇十一
【关键词】海洋油气管道;管道腐蚀;阴极保护;维护
0.引言
目前,管道的维护管理、防止泄漏、保证管道安全运行已成为重要课题,随着管道运输业的飞速发展,也引起了世界各国的高度重视。在管道的规划、设计、施工、操作以及维护的各个阶段,都要根据相应的法规采取安全措施。然而,随着管线的增多,管龄的增长以及人为破坏、施工缺陷和腐蚀等问题的存在,管道事故频频发生。严重污染了人类的生存环境,给人们的生命、财产安全造成了巨大的威胁,由于各种原因造成的海上石油泄漏更严重地破坏了海洋生态环境。
由于海水和海泥中有空气、水分和能进行离子导电的盐类存在,使其具有电解质溶液的特征,这为海底管道金属按电化学机理腐蚀提供了必要的客观条件。微电池腐蚀、土壤腐蚀、细菌腐蚀、杂散电流腐蚀是海底管道腐蚀的主要形态。
1.海底管道的腐蚀
造成海底管道腐蚀的腐蚀形态是多种多样的,但目前海泥管道腐蚀主要的腐蚀模式有均匀腐蚀、点蚀、槽状腐蚀、应力腐蚀裂纹四种。
1.1管道腐蚀产生的机理
腐蚀是指金属材料表面和环境介质发生化学和电化学作用,引起表面损伤和晶格破坏等的现象和过程。海底管道是埋设在海床海泥内的钢质管道,其主要的环境介质是海泥,海底管道的腐蚀是钢质管体的海泥腐蚀,属于电化学腐蚀。海底管道在海泥中的腐蚀是一种电化学腐蚀,且大多数属于氧去极化腐蚀,只有在强酸性的海泥中,才发生氢去极化腐蚀。其电极反应为:
阳极反应:金属溶解并放出电子
Fe→Fe2++2e
阴极反应:介质中的离子吸收电子的还原过程
2H++2e→H2↑(强酸性海泥中)
O2+2H2O+4e→4OH-(中、碱性海泥中)
1.2海底管道的腐蚀防护及防腐涂层的选择
现今,全世界数百条海底管线均采用涂层和阴极保护联合应用的方法进行防护。海底输气、输水管线多为单层管,而传输热油管线由于保温的要求多为双层管。为了解决铺设中负浮力问题,较大口径的单层管外还需加混凝土配重层或防护层。
海底管道防腐的基本方法包括:涂层或防腐包覆层的一次防护和电化学阴极保护的二次保护。这两种防腐方法并用可以达到良好的保护效果。
选择海底油气管道涂层的要求有:
(1)涂层应具有较高的抗弯、抗拉伸形变的能力,同时要在受力的情况下,保持与钢管的粘结力,不得产生断裂和剥离。
(2)抗水渗透。
(3)抗阴极剥离。
(4)良好的粘附性。
除以上几点外,海底管道防腐层还要求耐冲击、耐细菌和海生物、电阻抗及耐温等。
涂层的类型:始于海底管道的外防腐涂层主要由下列几种:
(1)熔结环氧涂层。(2)聚乙烯涂层。(3)煤焦油瓷漆涂层。(4)复合涂层。(5)煤焦油环氧涂层。
1.3阴极保护的种类及特点
涂层由于本身的微孔、老化,往往会出现龟裂、剥离,在施工过中难免产生针孔,在安装过程中还会有机械损伤等。所有这些都会使涂层的寿命缩短,所以采用涂层和阴极保护联合防腐可以称补上述缺陷。
所谓阴极保护就是向被保护金属通以一定的电流,使被保护的金属成为阴极而得到保护。根据所提供的电流的方式不同,可分为牺牲阳极保护法和外加电流保护法。在海底管道的特殊环境中,牺牲阳极的阴极保护法使用最为广泛。
2.海底管道的维护措施
目前,已研究出了多种适用于海底管道维修的方式方法。维修的方式有水下维修和水上维修两种。水下维修是由潜水员在水下作业舱中完成;水上维修是将受损的管道提升到作业船上修复。海底管道维修所采用的方式方法取决于管道管径、水深、海底埋设深度、破坏的程度和类型、破坏的位置、采取的维修措施是应急性的还是永久性的、要求的维修时问以及现有设备和费用等因素。
海底管道破损部位的修复方法。
2.1水面焊接修复
此种修管方法对天气较为敏感,需特别注意管道修复中的突发事件,如天气变化、舷吊失控、气包失灵等情况,这些极易造成管道新的损伤。
2.2水下修复
①水下干式高压焊接修复。此种修管方法须用特种潜水员/干式高压资质焊工,要动员特种设备和仪器,如特种焊机、水下切割工具,水下结构安装定位仪器等。目前国际上只有少数几家公司能进行此种修复作业,时间较长,费用昂贵。另外高压焊接法还受到水深的限制。
②水下机械联接器修复。此种修复方法的优点是在任何深度不需要用到第三方检验合格的焊接程序和焊工,不用特冲设备,修复时间短、节约隽用。但修复中没有焊接,机械连接器虽可以提供机械强度,但耐用年限较短(一般不超过七年),且修复不能保证原有管道的整体性。
③水下机械式三通修复。此种修复方法可适于海水中悬浮质较多,浑浊度较大的海域,也可满足业主的不停输抢修的要求,能达到较高的修管质量,可保证管道原有的整体性。但此种方法容易受海洋环境的影响,且干式舱内气体不易扩散。
④法兰修复与外卡修复。法兰修复主要用于原有管道法兰连接处破损的情况,也有破损的平管段选用法兰连接修复的。法兰修复程序、所用设备与机械连接器修复相似,其优点是节省时间,减少损失。外卡修复主要用于破损较小的管道修复,如腐蚀穿孔修复等。所用船舶较小,费用较低,方便快捷。但仅适用于管道操作压力较低和安全等级较低的管道修复。
⑤水下环氧树脂套筒修复。采用两个半圆的与原始管线钢级相当的管筒套在海底管线的损伤处,然后,将此两半套筒对接并焊接在一起,最后在套筒与海底管线的环隙之间,喷射注满环氧树脂。环氧树脂套筒修理法是英国BG公司最新推出的一种对管线损伤处加强与支撐的修理方法。它不仅适用于修复管线漏失处,而且对于经检验发现的腐蚀坑、裂纹等损伤也适用。
损坏形式及相应的修复方法:
(1)明显的缺陷。较深的缺陷应将损坏管段按圆柱状切除。
(2)金属损失缺陷。由腐蚀或研磨维修而造成的金属损失缺陷应该被检测,以确定是否被接受。
(3)凹痕。定义为管壁弯曲处引起明显变位的一种陷落,导致至少超过名义直径2%的偏差。
(4)泄漏。在对任何泄露进行永久性修理前,应查明引起泄露的原因,按现场修理工艺规程和要求进行修复。
3.结论
(1)我国已建成的海底油气管道通常采用防腐层与阴极保护并用的复合防腐系统实施防腐。在海底管道的特殊环境中,牺牲阳极的阴极保护法使用最为广泛。
(2)迄今为止我国海洋管道仍大量采用煤沥青涂层加混凝土配重的方法。因此,在今后的海底管道防腐层选用方面,应该大力推广新型防腐层。
(3)海底管道的修复方案,应根据实际的海洋环境、管道类型、破坏程度来制定。选择合理经济的维修方案,制定切实可行的施工措施。 [科]
【参考文献】
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[2]郭琦龙,辜志俊,苏方腾.海底管道的防腐蚀[J].腐蚀与防护,1996,(05).
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12.城市油气管道工程防腐 篇十二
1 管道外防腐涂层的选择原则
1)技术可靠。2)经济合理:管道外防腐层的选用达到性能价格比最优的目的,在满足管道防腐要求的同时,尽量节省工程投资。3)根据现有的国内技术装备和施工经验,选择使用寿命长、可靠性高、施工管理方便的防腐层,满足工程的需要。
2 常用外防腐涂层
1)煤焦油瓷漆。煤焦油瓷漆曾经是西方先进国家最为广泛使用的涂层,它具有很好的防腐性能,耐菌性好,耐土壤根刺,使用寿命较长等一系列优点,但存在机械性能差,高温流淌、低温发脆,在搬运和施工过程中易产生损伤。实际运行中由于损伤重,涂层电阻较低,所需阴极保护电流密度较大,煤焦油瓷漆含有致癌物质,预制厂若烟气处理设施不完善,将会对环境造成一定的污染,而且对预制厂多种岗位操作工人的身体造成损害,目前西欧一部分国家在陆地管道已不再使用煤焦油瓷漆防腐。2)熔结环氧粉末(FBE)。FBE使用温度范围宽、耐土壤应力好、耐化学介质浸泡、硬度高、摩擦系数小,不产生阴极保护屏蔽,是一种性能优良的外防腐涂层,但是仍然存在一些不尽人意之处。单层FBE薄而脆,抗冲击强度不大,壁厚在6 mm以内的管道可达10J,随管道壁厚的增加,抗冲击强度下降,这就对防腐管的搬运、施工下沟与回填要求极高;FBE的另一缺点是吸水率较高,据日本新日铁公司测试,吸水率为0.83%,长期浸泡于水中,有产生鼓泡的可能,同时单层FBE易产生针孔工程,修补工作量很大。双层FBE大大提高了抗冲击强度,抗冲击强度可达17 J,减少了吸水率,提高了耐磨性;但造价随之大幅上升,不仅材料消耗量几乎翻倍,而且面层粉末的单价也高于内层,所以材料费就不止翻一番。3)两层PE。两层PE在国际上与FBE同一时代推向市场,欧洲于1965年正式开始使用,1982年德国曼内斯曼公司正式推出与巴斯夫化学工业公司经10年合作共同研制的三层PE,称为MAPEC结构,两层PE和三层PE(PP)目前是欧洲国家首选的外防腐涂层。聚乙烯具有抗冲击好、水汽渗透率低、耐化学介质浸泡性好、使用寿命长、修补方便等一系列优点,由于机械强度高、利于修补,故实际运行中管道受伤的几率远小于其他类型的涂层,因而具有阴极保护电流密度小,阴极保护站的站间距大,阴极保护的运行费用极低的优点。两层PE的最大缺点是胶粘剂与管道的粘结性能远不如环氧树脂,一旦失粘,剥离涂层下的钢管得不到充分的阴极保护,产生阴极保护屏蔽现象,一般情况下不会发生严重的腐蚀事故,但对于采用高强度钢,输送介质温度高于60℃的管道,可能发生应力腐蚀开裂事故,威胁管道的安全平稳运行。4)三层PE。由于熔结环氧和挤压聚乙烯两层结构各有长处,又各有短处,单独使用都不理想,20世纪70年代中期,曼内斯曼公司研究所与巴斯夫化学工业公司合作10年,于80年代中期推出了挤压聚乙烯三层结构涂层,即著名的MAPEC结构。MAPEC结构包括三层PE和三层PP,三层PE用于输送介质温度-20℃~70℃的埋地管道,目前聚乙烯、胶粘剂、环氧粉末均国产化,普通级防腐层预制费用已从106元/m2~108元/m2下降到85元/m2以下,此涂层是目前我国大型管道工程上首选的涂层。三层PE的缺点为除双层FBE涂层外预制价最高的涂层,预制厂的设备投资费用最高,钢管的表面预处理与FBE一样要求严格,目前的涂敷工艺解决不了螺旋缝上涂层减薄的问题,现场补口的质量低于主防腐层的质量。5)沥青釉衣防腐涂层及混凝土加重涂层。石油沥青瓷漆属于传统防腐材料,在某些性能上它虽不及其他新型防腐材料,但它有自身的优势:材料来源广且经济;应用技术成熟,对工人技能要求不高;补口、补伤和修复容易等。如用于适合的环境条件,施工质量得以保证,其防腐时间可达30年以上。
3 外防腐层分析比较
1)油气管道工程对防腐层的机械性能要求尤为重要。国内外对许多运行多年的天然气管道的调查结论均表明:涂层良好的管道无论处于高土壤电阻率还是低土壤电阻率环境都容易获得良好的阴极保护,当涂层质量不佳,破损严重时,不但使阴极保护费用增加,而且管理、维护、保护电流的合理分布都会出现许多难题,给实施完全的保护造成困难。
2)三层PE防腐涂层和熔结环氧防腐涂层都有优异的防腐性能,但三层PE的物理机械性能却远优于FBE,从以往工程的使用情况经验来看,国产三层PE实际抗冲击强度大于24 J;粘结力(剥离强度)在(23±2)℃的实测值大于300 N/cm,50℃时大于150 N/cm;压痕硬度实测值小于0.1 mm,因而在施工中的长途运输一般人为破坏、施工操作、石方区施工中的涂层损伤少、修补量很小,能满足不同地形、土壤状况下施工与运行的要求,方便现场施工,对本工程具有良好的适用性。对FBE而言,FBE防腐管的预制要求较为苛刻,在涂敷参数稍有变化下易造成固化度及孔隙率不合要求;在堆放中受早晚的气温变化也会产生针孔;对大管径厚壁管,FBE防腐层表现出的实际冲击功随壁厚的增加而降低,容易加重堆放、长途运输、布管、下沟及回填等施工各环节中的损伤程度,就现在的人文条件而言,现场的人为损伤也是不能忽视的因素。因而,FBE从涂敷预制到施工均需格外细致,现场补伤量很大,增加现场施工费用,给施工带来极大不便。
4 外防腐层等级、类型
三层PE涂层的标准中已充分考虑到随着管径的增大、单位长度管道质量的增加对防腐层自身机械性能的要求,为合理投资,一般地段采用普通级完全可满足性能要求,对于管线全线在城市道路下敷设的情况,可采用加强级三层PE涂层。
管线加强级三层PE涂层由专业防腐单位在工厂内预制;弯管、弯头等管件采用防腐材料应与管道主体防腐材料相匹配,采用环氧粉末热喷涂,外加聚乙烯热收缩带(套)的防腐结构,防腐层在弯管工厂加工完成;钢管环焊缝补口的防腐采用环氧粉末热喷涂,外加聚乙烯热收缩带(套)的防腐结构;防腐层和进行补口材料剥离强度测试留下的伤口,采用补伤针对损伤大小采用聚乙烯补伤片或热收缩带相结合的方式。防腐等级应与相连接的管道的防腐等级一致。
5 阴极保护
阴极保护有强制电流和牺牲阳极两种方式。牺牲阳极阴极保护法是将被保护金属和一种可以提供阴极保护电流的金属或合金(即牺牲阳极)相连,使被保护体进行阴极极化,以降低腐蚀速率的方法,牺牲阳极法不需外部电源,投产后维护管理工作量小,对周围其他金属构筑物干扰小,但输出电流小且不可调,保护范围小,在高土壤电阻率环境中不宜使用;强制电流阴极保护法是将被保护金属体与外加电源负极相连,由外部电源提供保护电流,以降低腐蚀速率的方法,强制电流法输出电流连续可调,保护范围大,适用性强,可在高土壤电阻率环境中应用,但需外部电源,易对周围其他金属构筑物形成干扰,投产后维护管理工作量大。牺牲阳极法一般仅适用于管径小、距离短的管线或管网密集的城市管网和临时阴极保护;强制电流阴极保护则由于其寿命长,输出电流、管/地电位可控,保护范围大等原因在长输埋地钢质管道上得到广泛运用。
6 阴极保护标准
输气管道达到或满足下列标准之一或全部即可视为达到了完全保护。1)在消除土壤IR降的前提下,管/地电位达到-0.85 V或更负(相对于饱和Cu/CuSO4参比电极);2)在阴极保护极化形成或衰减过程中,测取被保护管道表面与土壤接触的稳定的参比电极之间阴极极化电位值最小为100 mV。
7 主要执行规范
Q/CNPC38-2002埋地钢质管道双层熔结环氧粉末外涂层技术规范。
SY/T4013-2002埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准。
管道防腐层在下管前必须用电火花检漏仪进行涂层检查,在土壤回填后用电子自动记录仪进行复查。
摘要:叙述了城市油气管道外防腐涂层的选择原则,将各种常用外防腐涂层及特点作了介绍,并进行了对比分析,同时对外防腐层等级、类型和阴极保护等进行了论述,以期确定合理的防腐措施。
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