3PE管道的防腐补口方式

介绍了热收缩带补口和液态环氧补口的施工程序与要求,并对这两种补口方式的优缺点进行了分析、比较。介绍了解决液态环氧与3PE防腐层粘结问题的具体措施:改变工厂预制环氧底漆的留头方式,提高液态环氧与3PE防腐层的粘结力。建议用液态环氧替代热收缩带补口,以提高3PE管道的补口质量。     

管道3PE防腐涂层补口技术标准及规范对比分析

通过对比国内外热收缩带(套)补口技术规范及标准,分析了各项性能指标间的差异,包括材料性能指标、安装工艺及质量检验.指出管道表面处理及底漆涂装是影响热收缩带(套)安装系统性能的重要因素,提出了工程技术规范编制建议.     

不加热收缩补口材料的研制

针对3PE防腐涂层外层聚乙烯为非极性材料的问题,提出采用不加热收缩材料进行3PE层结构补口的方法。从无溶剂环氧底漆和溶剂型快干底漆的研制、内层防腐粘结片的结构与特性及PVC片材的改性研究与溶剂选择等方面介绍了补口材料的研制过程及材料所达到的技术指标。     

埋地钢质管道补口材料的失效分析

通过案例分析和研究调查，提出埋地管道补口材料的早期失效是影响管道外防腐层完整性的主要形式。对管道外防腐层补口材料失效的原因进行了分析，指出补口材料施工工艺复杂、现场施工难度高导致了补口材料失效。根据各种防腐涂料的不同性能和应用条件，提出了管道补口材料的选用应注意的问题。     

3PE管道补口的极化处理技术

国内3PE管道采用辐射交联聚乙烯(PE)热收缩套/带进行补口,存在的主要问题是热收缩套/带边缘开裂,其原因与人工加热热收缩套/带的不均匀性有直接关系。为提高涂料与PE搭接处的粘结力,针对3PE防腐层的技术特点,开发了高密度聚乙烯(HDPE)表面极化处理技术,包括极化处理器和管道表面行走小车在内的极化处理设备。对HDPE防腐层表面进行极化处理、火焰处理、喷砂处理和未处理的对比试验,考核了在不同介质下的老化处理对极化处理后HDPE粘结力的影响,结果表明:HDPE表面经极化处理后,涂料在PE表面的粘结力大幅提高,且老化处理后粘结力没有明显损失。     

管道补口热收缩带粘接质量的超声检测方法

为解决管道补口热收缩带剥离强度人工抽检效率低、人为因素影响大的问题,通过超声波理论分析以及对不同粘接强度管道补口试件的试验分析,以及采用超声检测技术对管道补口热收缩带的粘接质量进行无损检测,实现剥离强度的定性及半定量评价,确定了能够明显反映管道补口热收缩带剥离强度的超声波特征参数。研究表明：超声波信号平均功率和低频能量两个参量与热收缩带剥离强度呈反比,可用于剥离强度的全面、快速检测。基于这两个参数指标,采用超声波反射法对补口样品的测试结果与补口样品手动机械拉伸测试结果一致,验证了参数选择的有效性。超声波特征参数可为建立补口热收缩带粘接质量的超声无损检测方法提供参考依据。     

PLC在热收缩带补口施工技术中的应用

针对长输管道热收缩带补口施工中采用人工火焰烘烤存在的问题,设计了一套补口施工专用机具——电控式红外加热装备,并将PLC应用于热收缩补口红外加热控制系统中.试验证明:该装备能够使热收缩带加热过程实现程控化,以及热缩带加热控制的自动化和360°均匀加热,减少了人工火焰烘烤造成的局部不粘接、空鼓等诸多缺陷.基于PLC的电控式红外加热装备能够提高热缩带补口质量和施工效率,延长管道的有效使用期限,保障长输管道防腐质量.     

我国3LPE涂层的发展前景

针对国内3LPE涂层的生产与应用现状,分析了3LPE涂层生产工艺,指出采用挤出缠绕胶粘剂的工艺和方法易导致3LPE涂层存在质量缺陷.分析了国产3LPE涂层翘边和涂层剥离的问题,对其在耐温变能力、FBE涂层的厚度、涂层的补口等方面存在不足的缺陷,指出了相应的改进方向.     

热收缩带补口加热机具的研制

针对喷枪补口加热存在的热收缩带加热不均匀的问题,研制了以LPG催化燃烧为核心技术的管道热收缩带补口加热机具。现场试验证明,该机具加热均匀,各项指标均满足标准要求,且具有节能、省时、操作简单等特点,提高了管道的补口质量和效率,具有较强的工程实用性和较高的推广应用价值。     

3PE管道补口便携式自动剥离强度试验机的研制

3PE防腐涂层管道现场补口基本采用环氧底漆＋热收缩带结构,剥离强度测试是评价补口防腐层粘接性能的主要方式。目前现场大多采用弹簧秤进行剥离性能测试,存在无法准确控制剥离速度和角度,以及无法实现管道补口各方位检测等问题。在角度可调的等腰三角形结构理论的基础上,对测试设备拉伸和角度控制系统进行了优化设计,采用模块化设计思想,编写了系统操作软件,研制出的便携式剥离试验机,实现了3PE防腐涂层的剥离强度测试速度与角度可控,可对拉力进行直接测量,独特的三角形结构满足90°剥离角度的需求,调速的2台步进电机控制实现了10mm／min的剥离速度要求。试验结果表明：其精度达到1％,可用于工程检测评价。     

热收缩带补口材料底漆性能的试验比对

管道防腐补口质量除了受施工影响外,很大程度上取决于热收缩带补口材料自身的质量,其直接决定了管道整体防腐的安全.结合当前收缩带补口材料国内外标准中有关测试参数及其指标的相关规定,制定并完善了收缩带补口材料的试验比对方案,对收集到的国内外主流生产厂商的8种收缩带材料,依据统一的规则进行编号,按照底漆的厚度、剪切强度、底漆固含量及吸水率、阴极剥离、粘结强度等多项指标对试验材料进行比对分析,并据此提出了对现行标准相关指标的修订建议.     

湿热老化对补口热收缩带安装系统剥离性能的影响

针对管道焊接部位热收缩带补口大量失效的问题,以国内外5种最具代表性的补口热收缩带作为研究对象,制备了热收缩带安装系统,并采用CSA Z245.21-10中的方法研究了安装系统的剥离强度受湿热加速老化的影响.结果表明:不同产品经湿热加速老化后,其剥离强度表现出较大的差异,变化趋势也各不相同.结合热收缩带产品热熔胶粘剂化学组分的分析结果,指出胶粘剂的化学组成及结构是影响其剥离强度的重要原因,提出了热收缩带热熔胶粘剂的性能改进和持续研究建议.     

螺旋焊缝管道的开裂原因

采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪、维氏硬度仪及金相观察等分析手段,对开裂螺旋焊缝管进行取样分析,利用冲击试验测试了管道母材的抗开裂能力。结果表明：该管道焊缝存在明显缺陷,缺陷类型包括存在于焊缝中的焊缝金属裂纹和夹杂,存在于热影响区中的焊趾裂纹和焊接裂纹,同时在热影响区及母材中存在夹杂。在高外载作用下,由于焊缝区硬度高于热影响区及母材的硬度,使得焊趾裂纹先于焊缝金属裂纹向热影响区扩展。热影响区中沿轧制方向排列的层状夹杂的存在促进了裂纹的扩展,形成层状撕裂,最终导致管道沿热影响区开裂直至母材。     

管道聚乙烯类防腐层的抗阴极剥离性能

采用电化学阻抗谱(EIS)的方法,测定了目前埋地钢质管道外防腐中使用最为广泛的3PE防腐层、聚乙烯热收缩套、聚乙烯热收缩带的阻抗变化。通过选用适合的电路对阻抗谱图进行拟合,得到了3种聚乙烯类防腐层在不同实验条件下电阻值的变化规律。研究了3种聚乙烯类防腐层在不同阴极极化电位下抗电解质渗透和阴极剥离的性能。结果表明:随着阴极极化电位的负移和实验时间的延长,试样的电阻值明显减小,在过负的极化电位下表现为急剧减小。证明过负的阴极极化电位使电解质更容易渗透防腐层,致使防腐层提前失效。     

大口径热煨弯管减阻内涂层

介绍了大口径天然气管道内减阻涂料的性能和热煨弯管内减阻涂层涂敷施工步骤,AW-01双组分涂料的配制温度、比例、搅拌、熟化时间及稀释剂添加等环节的控制要求,以及高压无气喷涂时的喷涂压力、压缩比和作业环节等的控制要求。该技术在陕京二线大口径热煨弯管内减阻涂层涂敷中得到了成功应用,具有良好的技术性与经济性,为长输天然气管道的内减阻涂层涂敷,提供了实践经验。