管道内防腐施工工法

1、中小口径管道内防腐施工工法0前言在长输管道运行进程中，因输送介质中存在各类侵蚀性物质，致使引发管道内锈蚀，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。另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。而对着当前凸现的全世界能源危机和对环境爱惜意识的不断增强，人们对输送油气钢质管道的内外爱惜愈来愈重视。在外防腐技术日臻完善的今天，管道内防腐施工技术开发与应用已经显得相当重要。当前，管道内防腐施工在国内防腐领域来讲是一项技术含量高、施工难度大的防腐工艺，它的难点在于管道内防腐机械化预制生产和现场补口工艺技术，其要紧问题有：1）如何实现小口径管道内防腐机械化作业？2）如

2、何提高管道内除锈效率和除锈质量？3）如何保障管道内涂层的涂覆成效？4）如何真正解决长距离管道的内补口问题，确保整体防腐质量？2004年9月我公司中标苏丹三七区FSF项目管道内防腐工程，为此，公司组织了管道内防腐技术的科研攻关，并在该工程中成功应用，取得业主、监理、总包商的高度评判。该项科研功效被评为公司2005年度科技进步一等奖，以该项科研项目为基础展开的创新型QC小组活动荣获了2005年度华北石油治理局QC功效二等奖，关于该项施工技术的论文荣获2006年度石油天然气中心站年会论文评比一等奖。在此基础上，公司组织编制了中小口径管道内防腐施工工法，并在2006年度苏丹三七区FSF项目管道内防腐工

3、程续建工程中取得良好的成效。1工法特点长久以来，国内内防腐施工技术通常采纳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，专门是焊口处的涂层厚度无法取得保证，已不能适应当前的施工要求。关于高质量、高效率的管道内防腐施工方式，在大口径管道内防腐技术方面，国内各防腐企业研究较早，有个别成功体会。而中、小口径管道内防腐技术还很不成熟，专门是长距离管道内补口，大体上是没有解决的难题。本工法的特点是，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，厂内预制全数采纳机械化操作，极大地提高了施工效率，专门是解决了管道内防腐补口施工中存在的问题。施工时，能够进行焊

4、道的长距离定位、除锈、补口施工，使全数管线内涂层持续、完整，确保管线内防腐整体质量，排除管道内防腐补口施工难这一瓶颈。在造价方而，由于内喷涂及内补口施工设备均以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，与其他施工方式相较施工本钱较低：在施工平安方而，解决了因开放式喷砂所造成的环境污染及施工平安等诸多问题。总之，此项管道内防腐施工技术具有防腐质量好、生产效率高、补口技术创新、检测手腕先进、施工造价低、施工环境优、检测手腕先进等显著特点。2适用范围该工法适用于中、小口径（管径范围为508mm）长输管道和油田集输管道的液态涂料内防腐预制和现

5、场补口施工。展开批量生产时，投入的设备经济数量如下：1）成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-1.5千米；2）在预制厂内成立一条内喷涂生产线，在只采纳一套内喷涂作业车情形下，单班生产能力为-1.5千米：3）在采纳一套补口设备（包括内除锈、补口、检测）时，每工日可现场补口2千米管线。3工艺原理本工法分为：厂内预制、现场补口、施工检测3部份。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、空气紧缩系统、供管系统和电气操纵系统组成°要紧部件有：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：

6、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，以紧缩空气为动力的钢丸由散枪头喷射到钢管内壁，并由紧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：钢丸那么由喷丸室底部排放口流入螺旋输送器后，依次通过提升机、螺旋分离器贮存在供丸系统内。当喷丸小车行进到钢管管口周围完成内除锈工作时，喷丸小车上的砂罐口那么正对供丸系统的排放口，开启气控闸阀进行装钢丸，随后喷丸小车缓缓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。管道内喷涂原理内喷涂由管道内喷涂车完成，其要紧由行走、供料、旋喷和操纵四个

7、部份组成。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操纵箱上的按键来完成，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面上，形成优良的防腐层。管道内补口原理现场补口由管道内除锈小车和喷涂小车来完成。3.3.1管道内除锈车要紧结构由行走、定位、除锈和操纵等部份组成。工作时以220V交流电作动力源，行走系统的行走电机通过操纵箱在管道内正反两个方向爬行，

8、其最大爬行深度为300米：定位系统采纳CCD定位装置，操作人员通过操纵箱上的液晶电视可直观、准确、方便地确信要除锈的位置，开启除锈电机，使钢刷在焊道周围来回打磨，之至达到要求的除锈级别：工作时所有的操作指令都通过操纵箱上的按键来完成。3.3.2管道内喷涂车要紧结构由行走、定位、供料、旋喷和操纵等五个部份组成。工作时以220V交流电作动力源,行走系统的行走电机通过操纵设备在管道内正反两个方向爬行，其最大爬行深度为300米；定位系统采纳CCD定位装置，操作人员通过操纵箱可直观、准确、方便地确信要补口补伤的位置：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,

9、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操纵箱上的按键来完成。管道焊口涂层内检测原理检测小车的要紧结构由行走、摄像、灯光、测厚、测厚头旋转伸缩、操纵等部份组成。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操纵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：定位系统采纳CCD定位装置，测厚头通过操纵系统可在管内进行360°旋转伸缩，操作人员通过操纵箱上的液晶电视可直观、准确、方便地确信要检测的位置;工作时所有的操作指令都通过操纵箱上的按键来完成。4工艺流程和操作要点

10、厂内预制4.1.1施工工艺流程图4.1.1-1施工工艺流程图图41.1-2旎工工艺示意图4.1.2操作要点1钢管内表面预处置1）钢管上线采纳吊车或抓管机将合格的钢管放到施工平台上。2）钢管内异物清除采纳目视的方式检查钢管内有无杂物，若是有应清除干净。3）除锈作业钢管内表而预处置采纳钢管内壁喷丸生产线进行除锈作业，关键操纵点为钢管内壁及钢丸必需干燥，气量充沛、干燥无油污，通常依照每把喷砂枪的用气量来配备空压机大小，压力必需操纵在间，调剂好钢丸流量，如此才能保证有良好的成效。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动到送进管口处。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

11、慢向前移动，直到将整钢管喷射完毕，关闭喷丸及前进操纵。将喷丸小车缓慢后退，同时开启吹气装置，进行余砂吹扫处置当枪头离开管口后，开启喷丸室盖，用运管小车送出内表面预处置完的钢管后，继续进行下一组钢管的内表而预处置。2管道内吹扫将内表面预处置完的管线摆放在吹扫线平台，利用紧缩空气对钢管内壁再次进行吹扫，将钢管预处置时遗留在管内的微尘吹扫干净。3钢管内处置质量查验钢管内表面除锈品级应达到涂装前钢材表面锈蚀品级和除锈品级GB/T8923-1988中规定的Sa3级。4管端处置在检测合格的管线两头6080111m范围内涂刷硅酸锌可焊性防锈涂料,干膜厚度为2040um,以预防做完防腐层后的管线在焊接前再次生

12、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、熟化好的涂料装进喷涂车的储料仓（涂料必需严格依照厂家的配比要求进行调配），然后把内喷涂车放到钢管内，启动内喷涂车操纵箱上行走调速开关，使其行进到钢管的另一端。2）在管端安装锥形预留段爱惜套，使喷涂时能在管端留出刷有可焊涂料的预留段。3）依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

13、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，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，专门是在设备进出管道时要额外警惕。3）电缆线在施工中和寄存地要幸免有车辆及器械等的碾压和冲击。4）设备应寄存在阴凉、干燥、通风处，操纵箱及车体严禁在太阳下暴晒。5）喷涂机用完后，应及时进行完全的清洗，包括料仓、料泵、料管、旋杯和车身等。较长时刻不历时，严禁不清洗、清洗的不完全或料仓内有剩料。现场补口4.2.1补口工艺流程图图4.2.1-1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，然后采纳管道内补口车进行管道焊口喷涂，待涂层完全固化后采

14、纳管道内检测车进行观测、检查。由于所有补口设备均为有线设备，最长爬行距离为300米，爬坡角度30°,因此在本工程的具体施工方式为：先由管线施工单位将钢管别离组对成长度为260280米的分段管线，然后在内补口施工时对焊口打磨除锈、喷涂防腐涂料，待所有管段补涂完后,对这些管段的对接焊口进行补口，对一段补一段，以避免显现漏涂焊口.1管道内焊口除锈利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除锈质量检测采纳管道内壁检测车进行检测，检测方式：将检测车放进管道内，寻觅到焊口位置后对管道焊口内壁的除锈情形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

15、行比较，除锈成效应符合要求。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。施工方式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，采纳管道内壁检测车进行检测，检测方式：将检测车放进管道内，寻觅到焊口位置后对管道焊口内壁的喷涂情形通过信号传输到操纵箱上的液晶显示屏上，然后通过探测头对防腐层进行检测。5施工设备与材料施工设备5. 1.1管道内除锈线1设备型号HS55Gp型。2管道内除锈线具有：结构合理、操作简便、环保节能、自动化程度高，可实现工厂化持续生产的生产线。该生产线在性能上还具有以下特性：钢丸喷射适用e159-<1>508mm间任意管径除锈品级达Sa

16、lSa3任意级别除锈效率在60m7h以上一次动作能够完成4根钢管除锈作业5. 1.2管道内喷涂1设备型号YQP-30-I型。2管道内喷涂机应具有：结构紧凑，操作简便，行速均匀，高效雾化，专门适用于厚浆型重防腐涂料的设备。该线在适用性上还应具有以下特性：适用管径小1596508mm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20m,雾化均匀，涂膜厚度一致。一次成膜厚度为：3011m500um（依照所用涂料不同而定）。5.1.3管道内补口设备管道内补口施工分三个部份，别离为管道焊口内除锈、管道焊口内喷涂、管道焊口内检测C其共性部份要求：结构合理，能在管

17、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一个焊口。具体要求如下：1管道焊口内除锈车：适用管径由159e508mm旋转式钢丝刷除锈自由确信除锈宽度除锈级别不小于St32管道焊口内喷涂车：适用管径中1594）508mm旋喷速度：20000r/min（低于该值雾化不行）适用涂料粘度：涂-4杯W150秒雾化均匀，涂膜厚度一致一次成膜厚度为：30um500um（依照所用涂料不同而定）3管道焊口内检测车：适用管径<1>159<l>508mm可观测和检测300米范南内任意焊口涂层厚度。防腐涂料5.2.1依照苏丹气候和生产的特点，加上工期紧的需要，咱们对国内

18、外的涂料进行了详细的调查和研究，因此确信以下特殊要求：1）重防腐型厚浆涂料：2）喷涂后知足一次成膜、干膜厚度达300Hm；3）能够在50C的环境温度下，在小时内不抱聚；4）在50的环境温度，喷涂达到一次成膜厚度要求的下，湿膜不流挂、不滴流；5. 2.2其它工程施工可依照工程设计要求，选择不同性能指标的防腐材料，防腐施工时，可依照材料的性能指标，采取不同的生产工艺参数。6质量操纵执行标准为保证施工质量，使管道内防腐质量知足利用功能需要，施工时应严格依照设计方案及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。质量要求6. 2.1产品生产进程中应有各工序

19、的质量查验记录。本道工序质量不合格，禁止进入下道工序。6.2.2钢管内表面预处置后，采纳管道内检车进行检测，检测方式：将检测车放进管道内，在行进进程中将管道内壁的除锈情形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，除锈成效应符合要求。6.2.3防腐层外观检查：防腐层实干后采纳管道内检测车进行检测，检测方式：将检测车放进管道内，在行进进程中将管道内壁的喷涂情形通过信号传输到液晶显示屏上检查其外观是不是平整、滑腻，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，在爬行进程中对钢管内壁任意确信三个位置，检测每一个位置沿圆周

20、方向均匀散布的任意4点，厚度应2250Hm或设计的规定。6.2.5通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8调时，应付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。技术方法及治理方法6.3.1施工时，应采纳定人、定岗、定责的方法组织施工，施工关键职位必需做到由有体会的技术人员依照本班次的施工内容及施工环境情形进行班前到岗技术交底。6.3.2钢管内表而采纳抛丸方式除锈达到Sa3级，预处置后，应用清洁、干燥、无油的紧缩空气将钢管内砂粒、尘埃、锈粉等尘埃清除干净。6.3.3假设钢管内壁潮湿，喷涂施工前，应将钢管预热驱除潮气，预热温度操纵在

21、40-60C。6.3.4当环境温度25°C时，内壁一次成湿膜厚度应达到250-300um,一次成干膜厚度应达到150-200um：当环境温度251-40。（：时，内壁一次成湿膜厚度应达到350-100Hm,一次成干膜厚度应达到150-200um：当环境温度40°C时，内壁一次成湿膜厚度应达到250-300um,一次成干膜厚度应达到150-200um。7平安方法执行依据及有关规定1）防腐生产的平安、环保应符合（涂装作业平安规程涂漆前处置工艺平安及其通风净化）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平安规定，电气设施应整体防爆，操作部份应设触电

22、爱惜器。3）钢质管道除锈、涂敷生产进程中，所有机械设施的转动和运动部位应设有防护罩等爱惜设施a4）工作场所必需通风。5）工作前要详细检查，施工设备、机具要符合HSE要求。6）所有涂料应寄存在阴凉通风处，不能在阳光下保晒。7）施工作业时，要穿着好劳动爱惜用品，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信号，严格依照各类作业线及设备操作规程作业。9）严禁在施工现场进餐、喝清凉饮料或抽烟。10）工作完毕后，要将残余的易燃、有毒物质及其它杂物清除干净。平安要求与预防方法1）提高平安生产意识，使施工人员都能意识到在施工进程中危险是随时存在的，

23、所有人员必需认真遵守平安条例和平安规定：所有施工人员在被派到现场之前，都必需了解拟进行的工作危险点及全防范方法。2）依照平安要求应向项目人员和业主代表、监理工程师提供在工作中所需要的平安爱惜用具（包括防护衣服、头盔、护目镜、工作鞋等）。3）施工现场设平安生产和操作规程牌,在有潜在危险的地址设明显的平安警示标志，必要时设置平安栏杆，以操纵车辆及行人的行动。4）对所有到施工现场的参观者，在进入施工现场之前，应有可能对他们造成的损害的特殊危险识别标志进行导向，包括警告、个人爱惜设备的利用和公司平安政策等。5）教育并监督所有员工遵守所有法规及正确利用个人防护设备。作业现场及生活区应配备必需的平安设施，

24、如消防设施（灭火器、灭火沙、桶等）及平安护栏、防护标志牌等。8环保方法钢质管道除锈、涂敷生产进程中，各类设备产生的噪声应符合（工业企业噪声操纵设计标准）GBJ87的有关规定。钢质管道除锈、涂敷生产进程中，空气中粉尘含量不得超过工业企业设计卫生标准TJ36的规定。钢质管道除锈、涂敷生产进程中，空气中有害物质浓度不得超过涂装作业平安规程涂漆工艺平安及其通风净化GB6514的规定。对产生的废弃物等，依照要求进行处置，不得随意抛弃垃圾和废弃物。9效益分析该工法自2004年12月中旬在苏丹投入应用至今，共计生产和防腐补口了6寸-20寸管道110千米，实现合同收入1197万（人民币，工程除锈、喷涂、补口质

25、量一次合格率达到99%,取得业主、监理和总包商的高度评判。管道内防腐除锈生产线的实际应用由于采纳了环保型密闭喷丸除锈的智能化操纵系统，实现了自动上下管、行走、喷丸、回收、装料及粉尘处置的全自动化操作功能，该项技术在国内同行业中处于领先水平。由于该项技术的运用，在苏丹三七区内防腐施工中发挥了极大的作用，确保了工程的顺利完成，它的优势具体体此刻：1）自动化程度高、操作简便、平安环保。由于采纳了全自动化的操纵，各项工序都通过中央操纵箱来操作操纵，同时由于采纳了密闭喷丸和自动筛砂、上料，幸免了尘埃满天的现象和施工人员倒料、装料的大体力劳动，所有工作仅需三人即可完成。2）质量好，除锈效率高。施工中，所有

26、的工序都是通过设定好的参数来运行的，施工人员在工作中只需看好操纵箱并进行巡检即可，幸免了以往的职工的疲劳施工和行速不平稳的现象，从而保证了除锈的施工质量,通过利用四把喷枪对四根钢管同时进行除锈的作业，又极大地提高了生产效率。在苏丹三七区的内防施工中，该线单班生产效率达1.5千米，而且除锈质量均为优良。3）管径适应性宽，可知足在小76-6508间的任意管线。由于该生产线可依照管线规格调换不同的喷砂枪头，在苏丹现场施工中，咱们别离配备了250型散枪头和508型旋转枪头。管道内喷涂施工实际中的应用该项施工技术采纳的是喷涂小车在管内行走的喷涂方式，改变了以往的挤涂法施工，设备的旋喷、行走、泵料均由主操

27、作手向操纵箱输入参数自动完成，同时该设备高固体含量的厚浆型环氧涂料有着极好的雾化性，湿膜一次喷涂厚度可达400um而不流挂，喷涂均匀，涂层厚度前后大体一致，从而实现了流水线式作业，大大地提高了施工效率，降低了生产本钱。该项技术和工艺属国内领先技术，并在苏丹三七区内防腐施工中发挥了强劲的功效，它的优势具体体此刻：1）结构紧凑，操作简便，行速均匀，高效雾化。由于采纳了微型电机、变频器和集成电路，该工装具有极为紧凑的结构，通过将电机的运转数据转换成数字显示在操纵箱操作屏上，因此操作起来极为方便，全数喷涂作业仅需三人即可完成。2）漆膜外观质量好，厚度均匀，一次成膜厚度可达300um以上。3）施工效率高，适用6159小508间的任意管径。由于设备体积小，重量轻，操作简便，凡具有220V电源的场地均能施工，而且施工速度极快，以12米管为例，其生产速度为6min/根。关于不同管径的钢管，通过改换拓展轮调好中心即可方便施工，因此极有很宽广的适应性。管道内补口施工实际中的应用由于焊接中的热应力阻碍，焊材和基材的不同易形成电化学侵蚀的因素，和单管道内涂后，会在焊口周围形成一