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1、中国石油西气东输管道公司粤桂管理处油气管道防腐补口、补伤讲义西气东输管道公司粤桂管理处二一七二一七年九月1目录1、防腐补口的意义 .11.1 输油、气钢管腐蚀原理及影响因素 .11.2 输油、输气钢管防腐技术 .32、防腐补口的施工工艺和方法 .42.1 沥青热浇涂补口 .42.2 热烤沥青缠带补口 .42.3 聚乙烯胶粘带补口 .52.4 环氧煤沥青补口 .52.5 环氧粉末补口 .52.6 聚乙烯电热熔套补口 .62.7 幅射交联聚乙烯热收缩套(片)补口 .62.8 复合结构补口 .63、西二线线路主要防腐补口施工工艺 .73.1 干膜施工和湿膜施工 .73.2 防腐补口流程 .83.3
2、西二线补口材料主要技术要求 .83.4 国内外热缩带差异 .113.5 特殊的补口 .134、主管线补口失效的主要形式 .145、补口主要环节及监督 .1515.1、补口前准备 .155.2、补口准备 .165.3、喷砂除锈 .165.4、热收缩带施工 .185.4、热收缩带常见问题 .216、站场内防腐补口 .257、补伤 .267.1 管道防腐层、补口处补伤 .267.2 补伤方法 .267.3 补伤主要环节 .277.4 补伤质量检查验收 .2811、防腐补口的意义我国每年因腐蚀造成的经济损失高达 2800 亿元，比每年风灾，水灾、地震、火灾等自然灾害的总和还要多。腐蚀还会造成各种事故和
3、重大灾害。我国石油化工、公共事业等行业中管道因腐蚀穿孔达 2万次年，其主要发生在钢管的接口处和管道自身的磕碰伤。管道的补口、补伤对 于管道保护有着重要意义。1.1 输油、气钢管腐蚀原理及影响因素1.1.1 内壁腐蚀 埋地输油、气管道内含有油、气、水等介 质，其内壁腐蚀是介质中的水在内壁生成一层亲水膜并形成原电池所发生的电化学腐蚀，或者是其他有害物质（硫化氢、硫化物、二氧化碳等）直接与金属作用引起的化学腐蚀。特别是在管道弯头，低洼积水处、气液交界面，电化学腐蚀异常强烈，管壁大面积腐蚀减薄或形成一系列腐蚀深坑及沟槽。 1.1.2 外壁腐蚀 电化学腐蚀是金属和外部介质发生电化学作用而引起破坏，其特点
4、是腐蚀过程伴随电流产生。这是埋地输油管道腐蚀的重要机理。对于外壁来说， 电化学腐蚀是其主要原因: （1）土壤腐蚀。因为土壤是多相物质的复杂混合物，颗粒间充满空气、水和各种盐类，使土壤具有电解质特性。因此，埋地管道裸露的金属在土壤中构成了腐蚀电池，它可分为: 微观腐蚀电池：因钢管表面状态的影响所形成的腐蚀电池。如制管缺陷、夹杂等，当这些部位与土壤接触时，由于电极电位差而构成腐蚀电池。 宏观腐蚀电2池：因土壤介质差异引起的腐蚀电池。如：土壤的含盐量、含氧量、透气性等，它们的浓度对管材/土壤的电极电位值影响很大。 （2）杂散电流腐蚀。这是散流于大地中电流对管道所产生的腐蚀，又名干扰腐蚀。是一种外界因
5、素引起的电化学腐蚀，由外部电流极性和大小来决定，其腐蚀比一般土壤腐蚀激烈得多。对于绝缘不良的管道，杂散电流可能在绝缘破损的某一点流入管道，然后沿管道流动，在另一绝缘破损点流出，返回杂散电流源，从而引起腐蚀。这些杂散电流源主要由于电气化铁道、电解工厂直流电源、阴极保护设施、交直流高压输电系统接地极所产生。 （3）细菌腐蚀（微生物腐蚀）。细菌在特定的条件下参与金属的腐蚀过程。埋藏在土壤中的钢铁管道表面，由于腐蚀，在阴极上有氢产生，如果附在金属表面不成为气体逸出，则它的存在就会造成阴极极化而减缓腐蚀进程，甚至停止进行腐蚀。如果有硫酸盐还原菌活动，恰好利用金属表面的氢把 SO42- 还原，促 进了阴极
6、反应，使腐蚀速度加快。特别的，有一些细菌是依靠管道防腐涂层的石油沥青作为养料，将沥青“吃掉” ，从而造成防腐层被破坏而丧失防腐功能。 （4）大气腐蚀（微生物腐蚀）。管道表面金属置于大气环境中时，其表面通常会形成一层极薄的不易看见的湿气膜（水膜），当这层水膜达到 2030 个分子厚度时，它就变成电化学腐蚀所需要的电解液膜，大气环境下形成的水膜往往含有水溶性的盐类及溶入的腐蚀性气体（如二氧化碳），导致管道表面发生电化学腐蚀。影响埋地输油管道腐蚀速度的因素是多方面的，主要决定于土壤3的性质。而表征土壤性质指标的各种参数均会对管道金属的腐蚀产生影响，如土壤 PH 值、氧化还原电位、土壤 电阻率、含 盐
7、种类和数量、含水率、孔隙度，有机质含量、温度、 细菌、 杂散电流等。而其中 PH 值、土壤电阻率、含 盐种类和数量是主要因素，分析埋地输油管道腐蚀剩余寿命必须以此为依据。1.2 输油、输气钢管防腐技术1.2.1 输油、输气钢管防腐要求埋地输油、输气钢管防腐形式通常有管道内防腐、管道外防腐、管道阴极保护、地上管道防腐。对埋地管道外防腐蚀涂层的要求：具有良好的抗土壤、水、霉菌的腐蚀和施工性能，有良好的电绝缘性，阴极保护联合使用时防腐涂层应具有一定的耐阴极剥离强度的能力，有足够的机械强度，以确保涂层在搬运和土壤压力作用下无损伤。1.2.2 输油、输气钢管防腐技术简介埋地钢管外防腐涂装技术有石油沥青防
8、腐层，环氧煤沥青防腐涂层、煤焦油瓷漆防腐涂层、聚乙烯粘胶带、熔结环氧粉末防腐涂层、二层 PE 防腐涂 层，三 层 PE 防腐涂层、聚氨酯 硬质泡沫塑料防腐保温复合结构。后三种方法是通常使用的方法。1.2.3 补口热缩带简介补口热缩带系列产品是为埋地及架空钢质管道焊口的防腐和保温管道的保温补口而设计的，也可用于管道法兰连接部位、锁箍部位的密封防腐。它是由辐射交联聚烯烃基材和特种密封热熔胶复合而成，特种密封热熔胶与聚烯烃基材、钢管表面及固体环氧涂层可形成良好4的粘接。热收缩带在加热安装时，基材在径向收缩的同时，内部复合胶层熔化，紧紧地包覆在补口处，与基材一起在管道外形成了一个牢固的防腐体，具有优异
9、的耐磨损、耐腐蚀、抗冲击及良好的抗紫外线和光老化性能。此外除了补口热缩带主体，还配有胶条和固定片，且补口热缩带便于规模化生产，施工也方便很多。2、防腐补口的施工工艺和方法2.1 沥青热浇涂补口原料可以为石油沥青(也可以是煤焦油瓷漆) 加缠玻璃布，薄涂多层结构，厚度等同于管道防腐层，施工方法为现场热浇涂，适用于相同材料的管道防腐层。中洛线“管中管”施工时部分补口曾采用此方法，效果尚可，其优点是原材料广泛、价格低廉；缺点是现场热浇涂劳动条件差，质 量难以保证，施工时对环境有污染等。在国内应用较广泛，在国外已处于被淘汰之列。2.2 热烤沥青缠带补口原料为浸涂过焦油瓷漆或石油沥青的玻璃纤维毡缠绕带，现场边加热边缠绕形成多层结构，厚度等同于管道防腐，适用于相同材料的管体防腐补口。优点为原材料广泛，与管体为同种材料时熔结较好；缺点是操作步骤
