中小口径管道内防腐施工工法

1、中小口径管道内防腐施工工法作者: 日期:中小口径管道内防腐施工工法一、前言在长输管道运行过程中，因输送介质中存在各种腐蚀性物质，导致引 起管道内锈蚀，进而产生穿孔和泄漏的事故，造成生产停止、环境污染等 问题。此外还使钢管内壁表面粗糙，运营费用增加等等，由此损失要数以 亿元来计。面对着当前凸现的全球能源危机以及对环境保护意识的不断增强，人 们对输送油气钢质管道的内外保护越来越重视。在外防腐技术H臻完善的 今天，管道内防腐施工技术开发与应用己经显得至关重要。长久以来，国内内防腐施工技术通常采用的是开放式喷砂除锈和挤涂 式涂装和补口，它的弊病在于除锈效率低下、涂层厚度和质量难于保证， 特别是焊口处的

2、涂层厚度无法得到保证，己不能适应当前的施工要求。对 于高质量、高效率的管道内防腐施工方法，在大口径管道内防腐技术方面, 国内各防腐企业研究较早，有个别成功经验。而中、小口径管道内防腐技 术还很不成熟，特别是长距离管道内补口，基本上是没有解决的难题。木工法的特点是，摒弃了以人工操作为主的开放式喷砂除锈和挤涂式 涂装工艺，厂内预制全部采用机械化操作，极大地提高了施工效率，特别 是解决了管道内防腐补口施工中存在的问题。施工时，可以进行焊道的长 距离定位、除锈、补口施工，使全部管线内涂层连续、完整，确保管线内 防腐整体质量，消除了管道内防腐补口施工难这一瓶颈。在造价方面，由 于内喷涂及内补口施工设备均

3、以220V交流电作为工作电源，所有设备在低 能耗状态下，即可进行管道内防腐施工，降低了野外组织施工的难度，与 其他施工方法相比施工成本较低；在施工安全方而，解决了因开放式喷砂 所造成的环境污染及施工安全等诸多问题。二、适用范围该工法适用丁中、小口径（管径范围为4> 159- <t）508mm）长输管道和 油田集输管道的液态涂料内防腐预制和现场补口施工。展开批量生产时，投入的设备经济数量如下：1）建立一条可四根钢管同时除锈的除锈生产线单班可除锈管线i. o-i. 5 公里；一 ”2）在预制厂内建立一条内喷涂生产线，在只采用一套内喷涂作业车 情况下，单班生产能力为1.0-1. 5公里；

4、3）在采用一套补口设备（包括内除锈、补口、检测）时，每工日可 现场补口 2公里管线。三、工艺原理本工法分为：厂内预制、现场补口、施工检测3部分。3.1管道内除锈原理管道内除锈系统由供丸系统、喷丸系统、除尘系统、空气压缩系统、 供管系统和电气控制系统组成。主要部件有：提升机、螺旋分离器、螺旋输送器、喷丸室体、运管传 动车、喷丸传动车、储气罐、油水分离器、空压机、管线平台等。其工作原理为：由运管小车将钢管放入喷丸室体，喷丸小车带动砂罐 前行，同时开启喷丸遥控装置，以压缩空气为动力的钢丸由散枪头喷射到 钢管内壁，并由压缩空气带动进入喷丸室体，带粉尘气体通过除尘器排放 到大气中；钢丸则由喷丸室底部排放

5、口流入螺旋输送器后，依次通过提升 机、螺旋分离器储存在供丸系统内。当喷丸小车行进到钢管管口附近完成 内除锈工作时，喷丸小车上的砂罐口则正对供丸系统的排放口，开启气控 闸阀进行装钢丸，随后喷丸小车徐徐后退并对钢管进行排气吹扫。当小车 推到底部后，打开喷丸室体，通过运管小车将钢管运出，并装入待除锈的 钢管，至此完成管线除锈作业。3.2管道内喷涂原理内喷涂由管道内喷涂车完成，其主要由行走、供料、旋喷和控制四个 部分组成。内喷涂车工作时以220V交流电作动力源，在管道内正反两个方 向爬行，其最大爬行深度为20米；工作时所有的操作指令都通过控制箱上 的按键来完成，操作人员可直观、准确、方便地进行操作。供

6、料系统由料 仓和料泵组成，料仓内的涂料通过电机带动的齿轮泵将其打入旋杯内，旋 喷电机以20000r/min以上的旋喷转速，使旋杯内涂料在强离心力的作用下 高效率雾化，均匀的喷涂在钢管内表而上，形成优良的防腐层。3. 3管道内补口原理亠.1现场补口由管道内除锈小车和喷涂小车来完成。3. 3. 1管道内除锈车主要结构由行走、定位、除锈和控制等部分组成。工作时以220V交流电作动力源，行走系统的行走电机通过控制箱在管道内正反两个方向 爬行，其最大爬行深度为300米；定位系统采用CCD定位装置，操作人员 通过控制箱上的液晶电视可直观、准确、方便地确定要除锈的位置，开 启除锈电机，使钢刷在焊道附近往返打

7、磨，之至达到要求的除锈级别； 工作时所有的操作指令都通过控制箱上的按键来完成。3. 3.2管道内喷涂车主要结构由行走、定位、供料、旋喷和控制等五个部分组成。工作时 以220V交流电作动力源，行走系统的行走电机通过控制设备在管道内正反 两个方向爬行，其最大爬行深度为300米；定位系统采用CCD定位装置，操 作人员通过控制箱可直观、准确、方便地确定要补口补伤的位置；供料系 统有料仓和料泵组成，涂料在料仓内通过电机带动齿轮泵将涂料打入旋杯 内；通过旋喷电机，旋喷转速在每分钟20000转以上，使涂料通过旋杯在强 离心力的作用下高效率雾化，使涂料均匀的喷涂在钢管焊道上；工作时所 有的操作指令都通过控制箱

8、上的按键来完成。3.4管道焊口涂层内检测原理检测小车的主要结构由行走、摄像、灯光、测厚、测厚头旋转伸缩、 控制等部分组成。设备工作时以220V交流电作动力源行走，行走系统的 行走电机通过控制系统可在管道内正反两个方向爬行，其最大爬行深度为 300米；定位系统采用CCD定位装置，测厚头通过控制系统可在管内进行 360°旋转伸缩，操作人员通过控制箱上的液晶电视可直观、准确、方便 地确定要检测的位置；工作时所有的操作指令都通过控制箱上的按键来完 成。四、工艺流程和操作要点24. 1厂内预制4.1.1施工工艺流程图4. 1.1-1施工工艺流程图4. 1. 2操作要点1钢管内表面预处理1）钢管

9、上线：采用吊车或抓管机将合格的钢管放到施工平台上。钢管内异物清除：采用目视的方法检查钢管内有无杂物，如果有应清 除干净。除锈作业：钢管内表而预处理采用钢管内壁喷丸生产线进行除锈作 业，关键控制点为钢管内壁及钢丸必须干燥，气量充足、干燥无油污， 通常根据每把喷砂枪的用气量来配备空压机大小，压力必须控制在 0.60.7MP&间，调节好钢丸流量，这样才能保证有良好的效果。 将钢管由运管小车送入喷丸室内，由喷丸小车将喷丸枪头推进到送进 管口处。 启动喷丸装置，当有钢丸喷出时，开动喷丸小车带动喷丸枪头缓慢向 前移动，直到将整钢管喷射完毕，关闭喷丸及前进控制。 将喷丸小车缓慢后退，同时开启吹气装置

10、，进行余砂吹扫处理当枪头 离开管口后，开启喷丸室盖，用运管小车送出内表面预处理完的钢管后,继续进行下-组钢管的内表面预处理。2管道内吹扫将内表而预处理完的管线摆放在吹扫线平台，利用压缩空气对钢管内壁再次进行吹扫，将钢管预处理时遗留在管内的微尘吹扫干净。3钢管内处理质量检验钢管内表面除锈等级应达到涂装前钢材表而锈蚀等级和除锈等级GB/ T89231988中规定的S&3级。4管端处理在检测合格的管线两端6080mm范围内涂刷硅酸锌可焊性防锈涂料，干膜厚度为2040 Um,以预防做完防腐层后的管线在焊接前再次生锈。5钢管内壁喷涂利用管道内喷涂车对钢管内壁进行喷涂防腐。1）喷涂前，将配比、熟化

11、好的涂料装进喷涂车的储料仓（涂料必须严格 根据厂家的配比要求进行调配），然后把内喷涂车放到钢管内，启动内喷 涂车控制箱上行走调速开关，使其行进到钢管的另一端。2）在管端安装锥形预留段保护套，使喷涂时能在管端留出刷有可焊涂料 的预留段。3）按照规定的工艺参数调整设定好旋喷速度、行走速度和泵料速度，开 启内喷涂车的料泵与旋杯旋转机构，待涂料充分雾化后，再开启行走开关 使内喷涂车倒退喷涂，完成钢管内壁喷涂作业。4）涂层质量检测当内防管喷涂完毕后将钢管摆放到操作台静置、晾干，24小时后进 行内涂层的外观、厚度的检测，当检测不够厚度时应进行补喷。6内喷涂施工注意事项1）有专人操作、保管设备。2）施工时，

12、喷涂小车要轻拿轻放，旋喷电机的轴及旋杯严禁有任何外 力的碰撞，特别是在设备进出管道时要格外小心。3）电缆线在施工中和存放地要避免有车辆及器械等的碾压和冲击。4）设备应存放在阴凉、干燥、通风处，控制箱及车体严禁在太阳下暴 晒。5）喷涂机用完后，应及时进行彻底的清洗，包扌舌料仓、料泵、料管、 旋杯以及车身等。较长时间不用时，严禁不清洗、清洗的不彻底或料仓内 有剩料。4.2现场补口4. 2. 1补口工艺流程图图4 2.1T补口工艺流程图4. 2. 2操作要点内补口先用管道内除锈车对焊口进行除锈，然后采用管道内补口车进 行管道焊口喷涂，待涂层完全固化后采用管道内检测车进行观测、检查。1管道内焊口除锈利

13、用管道内壁焊口除锈车对焊口内壁利用自带的两个钢丝刷进行正 反转两个方向进行除锈。2除锈质量检测采用管道内壁检测车进行检测，检测方法：将检测车放进管道内，寻 找到焊口位置后对管道焊口内壁的除锈情况通过信号传输到监测器的屏 幕上，并与标准中St3级的图片进行比较，除锈效果应符合要求。3焊口内喷涂利用管道内补车通过车上自带摄像头对焊口进行定位、喷涂。施工方 法及工艺与管道内喷涂车相同。4内防腐层质量检测涂层固化后，采用管道内壁检测车进行检测，检测方法：将检测车放 进管道内，寻找到焊口位置后对管道焊口内壁的喷涂情况通过信号传输到 控制箱上的液晶显示屏上，然后通过探测头对防腐层进行检测。五、施工设备与材

14、料5. 1施工设备5. 1.1管道内除锈线管道内除锈线具备：结构合理、操作简便、环保节能、自动化程度高, 可实现工厂化连续生产的生产线。该生产线在性能上还具备以下特性：钢丸喷射适用4)159- <t> 508mm间任意管径除锈等级达SalSa3任意级别除锈效率在60m2/h以上一次动作可以完成4根钢管除锈作业5.1.2管道内喷涂管道内喷涂机应具备：结构紧凑，操作简便，行速均匀，高效雾化, 特别适用于厚浆型重防腐涂料的设备。该线在适用性上还应具备以下特 性：适用管径4)159d) 508mm涂料喷嘴旋喷速度：20000r/min适用涂料粘度：涂-4杯W150秒一次作业距离：不小于20

15、m。雾化均匀，涂膜厚度一致。一次成膜厚度为：30 ym500 Um (根据所用涂料不同而定)。 5.1.3管道内补口设备管道内补口施工分三个部分，分别为管道焊口内除锈、管道焊口内喷 涂、管道焊口内检测。其共性部分要求：结构合理，能在管内300米的范 围内自由行走，操作简便，自动定位，可从显示屏上观测到每个焊口。具 体要求如下：1管道焊口内除锈车：适用管径 4> 159 4)508mm旋转式钢丝刷除锈自由确定除锈宽度除锈级别不小于St322管道焊口内喷涂车：适用管径 159 4）508mm旋喷速度：20000r/min （低于该值雾化不好）适用涂料粘度：涂-4杯W150秒雾化均匀，涂膜厚度

16、一致一次成膜厚度为：30um500 um （根据所用涂料不同而定）3管道焊口内检测车：适用管径4>1594）508mm可观测和检测300米范围内任意焊口涂层厚度。5.2防腐涂料根据工程设计要求，选择不同性能指标的防腐材料，防腐施工时, 根据材料的性能指标，采取不同的生产工艺参数。六、质量控制6. 1执行标准为保证施工质量，使管道内防腐质量满足使用功能需要，施工时应严 格按照设计方案及SY/T0457-2000钢质管道液体环氧涂料内防腐技术标 准中规定的技术及质量要求进行施工。6.2质量要求6. 2.1产品生产过程中应有各工序的质量检验记录。本道工序质量不合 格，禁止进入下道工序。6. 2

17、.2钢管内表面预处理后，采用管道内检车进行检测，检测方法：将检 测车放进管道内，在行进过程中将管道内壁的除锈情况通过信号传输到液 晶显示屏上，并与标准中Sa3级的图片进行比较，除锈效果应符合要求。6. 2.3防腐层外观检查：防腐层实干后采用管道内检测车进行检测，检测 方法：将检测车放进管道内，在行进过程中将管道内壁的喷涂情况通过信 号传输到液晶显示屏上检查其外观是否平整、光滑，有无气泡、漏涂和流 挂现象。6.2.4防腐层厚度检测：防腐层实干后，利用管道内检测爬行器，将检测 车放进管道内，在爬行过程中对钢管内壁任意确定三个位置，检测每一个 位置沿圆周方向均匀分布的任意4点，厚度应2250卩m或设

18、计的规定。6.2.5经过上述质量检查不合格的防腐层都应补涂或重涂，直至合格。6. 2. 6当环境相对湿度大于85%时，应对钢管除湿后方可作业，严禁在雨、 雪、雾及风沙等气候条件下露天作业。6. 3技术措施及管理办法6.3. 1施工时，应采用定人、定岗、定责的办法组织施工，施工关键岗位 必须做到由有经验的技术人员根据本班次的施工内容及施工环境情况进 行班前到岗技术交底。6. 3.2钢管内表面采用抛丸方式除锈达到Sa3级，预处理后，应用清洁、 干燥、无油的压缩空气将钢管内砂粒、尘埃、锈粉等灰尘清除干净。6. 3.3若钢管内壁潮湿，喷涂施工前，应将钢管预热驱除潮气，预热温度 控制在40-60

19、6;C o6. 3. 4当环境温度25°C时，内壁一次成湿膜厚度应达到250-300 Um, 一 次成干膜厚度应达到150-200 Um；当环境温度25°C-40°C时，内壁一次 成湿膜厚度应达到350-400 Um, 一次成干膜厚度应达到150-200 Um；当 环境温度40° C时，内壁一次成湿膜厚度应达到250-300 n m, 一次成干膜 厚度应达到150-200 U mo七、安全措施7. 1执行依据及有关规定1）防腐生产的安全、环保应符合（涂装作业安全规程 涂漆前处理工 艺安全及其通风净化）GB7692的要求。2）涂漆区电气设备应符合国家有关爆炸危险场所电气设备的安全规 定，电气设施应整体防爆，操作部分应设触电保护器。3）钢质管道除锈、涂敷生产过程中，所有机械设施的转动和运动部 位应设有防护罩等保护设施。4）工作场所必须通风。5）工作前要详细检查，施工设备、机具要符合HSE要求。6）所有涂料应存放在阴凉通风处，不能在阳光下保晒。7）施工作业时，要穿戴好劳动保护用品，衣袖、裤脚、领口要扎紧, 并要戴口罩、风镜，接触有毒物质时还应戴防毒面具。8）启动设备前要给各岗人员发预备