热收缩带中频加热安装工法.docVIP

石油工程建设施工工法 (2011年度) 工 法 名 称： 热收缩带中频加热安装施工工法 完成单位名称：中国石油管道局防腐公司 主要完成人： 廖宇平 谭同斌 李 华 崔 超 中国石油天然气管道局科技中心 2011年11月  目 录 第1章 前言 3 1.1工法形成的原因 3 1.2 工法形成过程 4 1.3 工法的应用 7 1.4 编写的标准 11 第2章 工法特点 11 2.1 功能特点 11 2.2 施工特点 12 第3章 适用范围 12 第4章 工艺原理 12 4.1 中频加热技术 12 4.2 无溶剂环氧底漆厚涂快干技术 12 第5章 施工工艺流程、操作要点及执行的施工标准与规范 12 5.1 热收缩带中频加热安装工艺流程 12 5.2 热收缩带中频加热安装各工序操作要点 16 第6章 材料与设备 19 6.1 材料 19 第7章 质量控制 19 7.1 质量标准 19 7.2 质量保证措施 20 第8章 安全措施 20 8.1 安全标准 20 GB/T 50369 《油气长输管道工程施工及验收规范》 20 8.2 安全保证措施 20 第9章 环保措施 20 9.1 环保标准 20 9.2 环境保证措施 20 第10章 效益分析 20 第11章 应用实例 21 第1章 前言 1.1工法形成的原因 国内埋地钢质管道特别是干线大口径管道自陕京一线起开始大规模采用三层结构聚乙烯防腐层，其相应的补口材料均为热收缩带，而热收缩带的安装方式始终采取传统的手工火焰烘烤作业方式。在近年对在役管线的检测中，发现了由于热收缩带补口密封失效导致的局部管体腐蚀现象（见照片1），主要表现形式为①热收缩带热熔胶未充分熔融或局部未熔融；②环氧底漆起泡脱落，究其重要原因主要是手工烘烤施工方式的局限性所造成的。热收缩带手工烘烤安装作业方式的弊端如下： 1）管口预热温度不足、烘烤不均匀、热收缩带回火不到位，致使热熔胶未充分熔融或局部未熔融（见照片2），导致热收缩带与管体及PE搭接区不能实现全面有效粘结。 2）火焰预热驱除管表潮气时，经过喷砂处理的钢管表面极易返锈，同时火焰燃烧过程中往往因燃烧不足而产生较多的黑灰，从而对钢管表面造成二次污染，导致环氧底漆粘结力的下降甚至丧失，从而使环氧底漆起泡脱落（见照片3）。 3）热收缩带手工烘烤安装作业方式，通常根据管径大小不同采取2人或4人分站管道两侧烘烤作业，对于大口径管线而言，管径加上支垫高度其管顶已经几乎与人等高，即使4人作业也经常难以上下兼顾，在役管线补口开挖检测结果显示，管顶12点位置和管底6点位置已经是热收缩带粘结失效的重灾区。 4）管道干线施工周期较长，冬季施工不可避免，而在低温环境下手工火焰加热热收缩带补口质量更难得到保证，导致热收缩带安装质量的下降。 照片1. 环焊缝6点位置热收缩带下的管体腐蚀现象 照片2. 热收缩带热熔胶局部未熔融导致的补口防腐层密封失效现象 照片3. 环氧底漆起泡脱落现象 鉴于热收缩带手工烘烤作业存在的问题、管线补口部位已经发现的腐蚀，目前国内热收缩带仍然为埋地管道防腐层补口的主要材料，而补口手工烘烤作业方式仍然在持续，如果不采取有效措施改变目前的施工方式，可以预言今天发现的管线补口部位的腐蚀还将继续存在和发展。目前补口部位的腐蚀问题已经潜在的威胁着管道的安全运行，并引起了管道运营公司的高度重视，某些管道已经不得不开始补口防腐层的大修，由此造成的资金浪费也是巨大的。因此，改变热收缩带手工烘烤方式，针对热收缩带材料的特点，以解决管体无污染方式预热和热熔胶的熔融问题为目标，进行施工机具和配套施工工艺的研究非常必要，也是管道建设施工技术进步的需要。 1.2 工法形成过程 针对热收缩带补口施工中存在的问题，2009年，在管道局科技中心的领导下，中国石油天然气管道研究院和中油防腐公司相继进行了“热收缩带补口施工装备及配套技术研究”和“聚乙烯热收缩带及配套材料研制”两项局级科研项目的研究，并取得了如下成果: 1）按照热收缩带补口安装工艺的要求，根据中频感应加热原理，通过控制电路原理分析和设计计算，进行了补口加热用中频电源和无触点推拉开合式补口加热线圈的设计，确定了中频加热设备的基本结构，并完成了样机制作。由发电机、中频电源控制柜及补口加热线圈组成的补口中频加热设备可组成一个撬装模块，装载在一台客货车上，便于现场施工。 2）进行了热收缩带中频加热补口模拟试验，确定了中频加热补口施工的工艺参数和作业流程，并根据模拟试验的结果对加热线圈的结构进行了改进和完善，在此基础上，在漠大线管道工程二标段施工现场进行了热收缩带中频加热补口工程应用试验。 3）根据本项目所研制的中频加热设备的技术特点及其在热收缩带补口中的实际应用，确定了热收缩带