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1、钢制管道熔结环氧粉末内防腐层施工成果胜利石油化工建设有限责任公司管道容器厂二车间：周庆东一、 前言随着胜利油田的勘探开发进入中后期，油层综合含水率不断上升，输油、注水管线的内腐蚀问题越来越严重，管线内防腐被广泛的采用，应用最多的是环氧类液体涂料内防，其施工周期长，施工时伴有强烈的刺激性气味，且不易控制质量等不利因素。近来，熔结环氧粉末涂层是目前世界上比较先进的防腐形式，在我们油田也渐渐地采用，其施工一次成膜，防腐效果好，还有利于保护环境。由于我们厂原来有单层环氧粉末外涂层作业线，并施工了中石化、中石油几个重点项目，为适应市场需求的变化，我们展开了技术改造，完善施工工艺，成功完成熔结环氧粉末内涂
2、层的施工。二、 施工特点2.0.1、环氧粉末涂层工艺是目前世界上先进的防腐形式，具有耐腐蚀，机械强度高，粘接力强。2.0.2、一次成膜，减少了工人劳动强度，提高了功效，受环境因素地影响较小。2.0.3、采用流水作业的生产方式，施工机械化程度高，易控制质量。三、 适用范围本工法适用于 159 以上各类钢制管道的熔结环氧粉末内防腐层一次成膜工艺。四、工艺原理首先对钢管进行内壁喷砂除锈处理，在达到标准规定除锈等级的条件下，采用中频进行加热，在达到预定要求温度后，使用 GP-2000 粉末静电喷涂机对钢管进行环氧粉末的喷涂，通过调整喷涂量和钢管转动速度来控制涂层厚度，使其达到设计要求。然后根据环氧粉末
3、厂家提供的固化时间要求，控制喷涂和冷却之间的距离，保证固化时间，使环氧粉末涂层固化，固化后直接水冷却，冷却后的钢管进入下管平台，终检合格后，作出标识倒入成品区。五、 生产工艺流程：危险源辨识和风险评价YN钢 管 内 壁 除 锈钢 管 预 热水 冷 却固 化环氧粉末涂敷钢 管 微 尘 处 理管 口 加 工 返工是否进行管口加工工程（产品）计划工程（产品）技术交底环境因素识别和评价NY修补竣 工 验 交服 务质 量 记 录质 量 检 验下 管 根据情况判断是修补、返工产品标识六、施工要点6.1原材料验收6.1.1 进厂的钢管应符合国家现行标准的规定或业主指定的规格特性，具有合格证及质量证明书，且钢
4、管质量证明书应与钢管上面的标识一致，批量相同。6.1.2 进厂的环氧粉末涂料应有出厂质量证明书及检验报告、使用说明书、出厂合格证、生产日期及有效期。6.1.3 对每一牌号的环氧粉末涂料，环氧粉末生产厂家应提供在厂家质保体系规定时间内由具有检验资质的第三方出具的按钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准SY/T04422010中的要求对各种原材料的性能项目进行检测，性能达不到标准规定要求的，不能投入到生产施工中。6.1.4 环氧粉末的存放应按照其生产厂家推荐的温度和湿度条件进行贮藏，注意防潮。6.2 管口加工6.2.1 无（直）缝管的管口加工,在加工之前，钢管的外观应由熟练工人用目测方法逐根进行观察
5、，钢管有无严重机械损伤、重皮、裂缝、凹陷等缺陷，检查不合格的钢管不能使用，并做出不合格标识退回。验收合格的方可用于施工。6.2.1.1 管壁厚度 9mm，坡口角度为 352.5，钝边 1mmP2mm；6.2.1.2 管壁厚度9mm，坡口角度为 302.5，钝边1mmP2mm。6.2.2 螺纹管的管口若出现扁口情况，应及时进行找圆修复，不能修复的应切除。6.3 钢管除锈6.3.1 钢管进行喷砂除锈前，应清除钢管内壁的油、油脂，及其他污物、杂质等。6.3.2 喷射除锈前，应预热钢管，并保持钢管表面温度至少高于露点3C以上，6.3.3 钢管表面进行喷射除锈，除锈等级达到国家现行标准涂装前钢材表面锈蚀
6、等级和除锈等级GB8923规定的Sa2.5级。锚纹深度控制在 50-100um。6.3.4 喷射除锈后，用清洁、干燥的压缩空气吹扫钢管内表面，表面灰尘度达到GB/T18570.3规定的不低于2级。6.3.5逐根对钢管外表面进行检查，对可能导致涂层漏点的表面缺陷，采用合适的方法进行打磨，且打磨后的壁厚不应小于规定值。对存在疵点的钢管应剔除或予以修理。6.3.6喷射除锈后的钢管按照现行的国家标准GB18570.9规定的方法检测钢管表面盐分含量，钢管表面的盐分不应超过20mg/m 2。6.3.7质量检验6.3.7.1表面处理环境条件检验：表面除锈前，每2小时测量并记录露点温度和钢管表面温度。6.3.
7、7.2逐根检测钢管的表面除锈质量，是否达到标准规定的Sa2.5级，每四小时检测两根钢管的内表面锚纹深度，每班检测两次表面灰尘度，每50根随机抽测一根测量钢管表面盐分。如有不合格重新除锈。喷砂小车喷砂罐小车轨道喷砂枪上管平台 下管平台钢管旋转平台钢 管图1 钢管除锈示意图6.4 钢管预热经微尘处理后的钢管，在达到涂敷要求后，应先经过预热处理，方可进行防腐层的涂敷。预热处理采用KGPS恒功率中频给钢管进行加热，预热温度必须符合环氧粉末涂敷所要求的温度。但不能超过275度。6.4.1 采用中频加热要注意在启动中频前应先检查中频循环水池水位，在确保水量充足后，启动中频循环水泵，检查循环水所有管路是否漏
8、水。只有在确定水量充足、循环水管路一切正常情况下，方可开始启动中频装置。在加热过程中要保证中频循环冷却水水压在0.07Mpa0.1Mpa之间，作业线临时停车，中频需要马上停机。6.4.2 根据不同管径钢管的送进速度及预定加热温度，用实验管在作业线上调整确定生产时中频加热的输出功率值。6.4.3 施工结束后，循环管路中的冷却水必须放尽，以防冻坏设备，造成不必要的损失。6.5环氧粉末的涂敷6.5.1采用GP-2000粉末静电喷涂机进行喷涂，压缩空气必须清洁、干燥、无油污。6.5.2根据厂家提供的环氧粉末工艺参数及设备情况确定涂覆工艺参数进行涂敷。6.5.3涂敷与冷却之间的距离要保证环氧粉末的固化时
9、间。6.5.4环氧粉末涂层固化后的钢管采用水冷却6.5.5钢管两端预留头长度应满足设计要求。12 4 5 6 738 910101 小车轨道 2 喷涂小车 3 喷枪 4 钢管传送轨道 5 中频 6 冷却水槽 7 钢管传送轨道 8 上管平台 9 下管平台 10 钢管 图2 环氧粉末涂敷示意图6.6 固 化涂敷后的钢管固化，钢管固化前不得冷却，本工序要点：是根据厂家提供的环氧粉末固化时间，保证足够的固化距离，即冷却水的位置。6.7 冷却、下管固化好的钢管进行水冷却，然后下到下管平台待质量检验。6.8 质量检验6.8.1涂敷温度检测：涂敷前钢管表面的加热温度用红外线测温仪逐根测量，并记录。6.8.2
10、防腐层外观检验：在光线充足的条件下，逐根进行目测检查，符合标准要求合格。6.8.3厚度检查：用防腐层测厚仪，逐根测量沿管长方向任意分布10个点的厚度，至少包括距管端1米以上的4个点，并记录，结果满足标准要求为合格。6.8.4漏点检验：按照标准进行防腐层检漏，不符合要求的进行重涂。6.8.5型式检验：按照标准或业主订货要求进行型式检验6.9 标 识经检验合格的钢管，在距管端大约400mm处喷上产品标识作为成品管的标记。标签内容包括：防腐管编号、内防腐层等级、执行标准、涂敷厂家名称、生产日期等内容。6.10 成品管的贮存成品管两端进行密封保护，按等级规格分开堆放，排列整齐，有明显的标识，底部有支撑
11、，支撑高度高于地面150mm。堆放层数满足外防腐层的要求。6.11 吊 运采用5+5 吨行吊进行成品管的装运，装运过程中应避免钢管及防腐层出现损伤的情况。并防止钢管有较大的变形。七、劳动组织序号 工种名称 单位 数量 岗位职责1 施工队长 人 1 负责全面工作2 技术员 人 1 施工过程中的技术管理、监督3 质检员 人 1 施工全过程中的质量监督4 除锈岗 人 5 加砂、喷涂小车操作、除锈、质量自检5 涂敷岗 人 5 涂敷小车操作、加粉末、喷枪操作、中频操作6 标识岗 人 1 质量自检、测量长度、成品标记等7 天车操作手岗 人 1 钢管倒运8 抓管机操作手 人 1 钢管倒运9 维修人员 人 3
12、 设备，电器维修10 装车 人 3 倒运、堆放、装车合计 人 22八、主要施工机具序号 名称 规格及型号 数量 用途1 除锈作业线 自制 1 除锈2 上/下管平台 自制 4 上/下管3 喷射除锈机 自制 1 除锈4 中频加热器 KGPS-2.5KC/150KW 1 钢管预热5 粉末静电喷涂机 GP-2000 1 环氧粉末涂敷6 喷涂作业线 自制 1 环氧粉末涂敷7 空气压缩机 4L20/8 1 提供压缩空气8 起重机 5+5t 4 倒运钢管及成品管9 红外线测温仪 Raynger ST 1 测量钢管预热温度10 冷却塔 DBNL3-30 1 冷却水温11 抓管机 B75 1 倒运钢管九、安全措
13、施9.0.1 岗位工人必须穿戴好劳动保护用品，除锈作业人员需配戴安全帽、听力保护器及防护眼镜、防尘面具。9.0.2 环氧粉末涂敷人员应配戴防毒防尘面具。9.0.3 操作手必须持证上岗，必须按设备操作规程操作设备，不得违章操作。9.0.4 成品倒运过程中所有工作人员必须配戴安全帽。9.0.5 工人上岗前必须经过一定的培训，做好安全教育工作，提高工人自身的安全意识。9.0.6 作业线周围5米严禁烟火，并要有配套的灭火设施。十、 质量要求按SY/T04422010钢质管道熔结环氧粉末内防腐层技术标准中的有关要求和规定，对钢管、环氧粉末、钢管预处理质量及内防腐层的外观、厚度、连续性、管端预留段长度等各
14、项内容进行检验，并做好产品的自检记录及每道工序的交接记录。10.0.1 对施工中用到的环氧粉末涂料应有生产厂家提供的产品说明书，出厂检验合格证，质量证明书，检测报告和安全数据单等有关技术资料，证明符合标准要求。交货时其包装上至少有以下内容：生产厂名、厂址；产品名称；产品型号、批号；储存温度；生产日期、有效期等。10.0.2 检查钢管的除锈质量，可采用除锈等级比较样块来进行检测，钢管表面预处理后的除锈质量应达到GB/T89231988涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级 中规定的Sa2.5级。表面锚纹深度控制在50100um。表面灰尘度达到GB/T18570.3规定的不低于2级。按照现行的国家标准G
15、B18570.9规定的方法检测钢管表面盐分含量，钢管表面的盐分不应超过20mg/m 2 。10.0.3对钢管防腐层外观质量逐根检查，防腐层外观应平整、色泽均匀、无气泡、无开裂及缩孔等缺陷。防腐层厚度用磁性测厚仪逐根进行质量检查，每根管沿长度方向任意分布的至少10点，还至少包括距管端1m以上位置4点，结果不得小于设计厚度。按照现行石油行业标准管道防腐层检漏试验方法SY/T0063的规定进行防腐层检漏，漏点符合标准要求。10.0.4按照业主订货的要求频率进行型式检验，其结果符合标准的要求。十一、效益分析该工法采用一次成膜，机械化程度高，可有效地缩短工期，从而提高生产效率，有效地降低成本。以219管
16、为例，环氧粉末内涂层每公里的施工工期是2天，而液体涂料的施工周期夏季也要4天以上，冬季还要更长。和液体涂料内防熔结环氧粉末涂层具有良好的耐腐蚀性，粘接力强，使用寿命长等特点，施工中钢管采用中频加热，可不受气候环境地影响，在不同的季节施工，质量都有保证。液体涂料施工时伴有强烈的刺激性气味，对施工者和施工环境造成破坏，而环氧粉末涂敷时只要做好除尘，对环境和人体的伤害很小。 十二、应用实例12.0.1 纯西管理区3#混输泵站至首站新建输油管线工程2197 2.228Km12.0.2 梁南西线集输管网改造工程2196 2.056 Km12.0.3 纯梁采油厂委托2196 3.523 Km2737 0.148 Km3258 0.045 Km2011年11月钢制管道熔结环氧粉末内防腐层施工成果胜利油
