1.總則
本章主要闡述大然氣輸送管道減阻內(nèi)涂涂覆工藝的基本要求,包括涂覆商的資質(zhì)條件,表面處理,環(huán)境條件,涂裝工藝等。
在國內(nèi)首次采用減阻內(nèi)涂技術的是西氣東輸工程,其內(nèi)涂工藝中的基本參數(shù)是:
(1)表面粗糙度 表面處理后 30~50μm
內(nèi)涂后 ≤10μm
(2)內(nèi)涂覆膜厚度 干膜 65~75μm
濕膜 130~150μm
濕膜厚度依涂料的固體含量不同而不同,最終以干膜厚度為準。
(3)表面處理標準(GB8923) Sa 2.5級。
英國GBE/CMl[1]標準中對覆蓋層規(guī)定為:(1)覆蓋層的最小干膜厚度應太于50μm(不含特殊要求); (2)濕膜厚度應為涂料供應商所推薦的確保干膜厚度不低于50μm的最低值。
2.基本技術要求
2.1 對涂覆商的要求
涂覆商(公司)在生產(chǎn)前應向業(yè)主提供涂覆作業(yè)技術規(guī)范和質(zhì)量保證及質(zhì)量控制的技術文件,由業(yè)主審定認可,在業(yè)主批準之前不得開工。
??? 涂覆商(公司)向業(yè)主提供的資質(zhì)材料如下:
(1)公司的營業(yè)執(zhí)照及ISO 9000認可證明(含公司歷史和業(yè)績);
(2)用于涂覆的生產(chǎn)設備的技術條件說明;
(3)生產(chǎn)工藝程序說明;
(4)鋼管表面處理的技術說明(含拋丸機參數(shù)、磨料粒度及砂丸比例、錨紋深度的控制及清潔度檢測標準);
(5)生產(chǎn)能力說明;
(6)檢測項目的內(nèi)容、次數(shù)和方法;
(7)和外涂之間的關系處理。
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6.2.2 內(nèi)涂覆施工的基本程序
圖6-1是內(nèi)涂工藝生產(chǎn)線的平面布置圖。
進管檢查→管道預熱→表面處理→除塵→端部膠帶→無氣噴涂→加速固化→檢驗→堆放(儲存待運),如圖6-2所示。
3.工藝要求
3.1 進管桂查
裸管的搬運、裝卸和臨時存放應該使用專門設備,以防裸管或管子端部的任何損壞。涂覆商在搬運管子之前的檢驗、設備和程序均應報批,得到業(yè)主的認可。
鋼管首先放置在進管平臺上,對鋼管表面進行缺陷和污染物檢查。表面缺陷檢查內(nèi)容包括:焊縫高度、摔坑、腐蝕坑、坡口損傷、管端橢圓度、管體彎曲度等,不合格的鋼管檢出后堆放在一旁,并通知業(yè)主代表。當鋼管表面存在有油污或油脂時,用可完全揮發(fā)的溶劑進行清洗。對于海運或臨海地區(qū)的鋼管表面應進行表面鹽分的檢測,如果超出20mg/m2標準值,則應采用高壓清水進行清洗。檢測的同時,要對原管號、管長、鋼級、壁厚、爐號、生產(chǎn)日期、數(shù)量等進行登記。鋼管的編號必須在輸入架上立即檢查并記錄下來,同時將鋼管編號標注在鋼管的外表面。當有大量的油污出現(xiàn)時,鋼管應立即隔離,并通知客戶代表以引起注意。
3.2 管子預熱
鋼管在表面處理前,內(nèi)表面必須干燥,通常可采用火焰直接加熱,這樣做有利于可燃性污染物的清除,去除掉所有鋼管表面能觀察到的冷凝物和加熱管內(nèi)壁。鋼管的溫度和周圍環(huán)境的相對濕度應該用溫度計及濕度計測量井記錄。管子預熱的溫度以60℃為宜。
3.3 表面準備
鋼管內(nèi)表面準備的質(zhì)量將直接影響其涂覆層的附著力,關系到內(nèi)覆蓋層的質(zhì)量,所以說表面準備是內(nèi)涂工藝中一個非常重要的環(huán)節(jié)。
用于管子表面處理的設備和材料(磨料)應事先得到業(yè)主的認可,并能滿足涂料供應商的技術要求,所用磨料必須干燥、清潔,一般應采用可回收的鋼丸加鋼砂。
在機械清理之前,管道表面上的任何油污或油脂都應采用溶劑和清洗劑除去,這種溶劑應是非油性的并與覆蓋層相適應。同時還要采用預熱方式除去潮氣,對于海運及臨悔地區(qū)的管道要進行鋼表面鹽分測定,鹽分超標時要用含有清洗劑的清潔水沖洗。
待處理的表面必須干燥,采用“先外后內(nèi)”工藝的管子可以直接從外涂生產(chǎn)線上帶溫進入內(nèi)涂生產(chǎn)線,采用“先內(nèi)后外”工藝的管子應采用加熱爐或其它方法進行預熱干燥。在這里我們提出了“先外后內(nèi)”和“先內(nèi)后外”的兩種工藝次序的問題,在西氣東輸工程的前期階段,根據(jù)國外工程上多數(shù)的經(jīng)驗,加上“先內(nèi)后外”工藝對涂料有著更嚴格的要求,強調(diào)了“先內(nèi)后外”工藝的優(yōu)越性,但經(jīng)過一段實踐后,多數(shù)涂裝廠認為“先外后內(nèi)”工藝更合理,以至現(xiàn)在采用“先外后內(nèi)”工藝的廠家占了絕大多數(shù)[2]。關于兩種工藝的優(yōu)缺點,可參見表6-1。
進入表面處理的管子上了管架之后,可采用管子轉動進行拋丸處理。磨料要干凈、干燥,并且鋼砂和鋼丸的比例合適,使得經(jīng)磨料的拋丸處理后的管子至少可達Sa2.5(SIS 055 900)標準,表面租糙度(錨紋深度)達Rz30~50μm。
在對鋼管進行處理過程中,要始終保持管內(nèi)負壓狀態(tài)。在管端的箱體中,通過氣流分離鋼砂,回收的鋼砂通過傳送帶返回料斗中。帶有粉塵和廢鋼砂通過分離過濾器排出。注意排出的氣體必須符合環(huán)保的要求。
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項目 | 優(yōu)點 | 缺點 |
先外后內(nèi) | (1)內(nèi)涂覆層不會受外涂裝作業(yè)過程中損壞 (2)利用外涂作業(yè)的余熱,內(nèi)涂不必加熱 (3)內(nèi)涂表面清潔 (4)涂料不必耐高溫 | (1)內(nèi)涂作業(yè)時要對外覆蓋層加以保護 (2)內(nèi)涂固化不會完全,要有一個后續(xù)固化時間,管端要加封罩 |
先內(nèi)后外 | (1)內(nèi)涂作業(yè)時不受后面外涂作業(yè)的影響 (2)內(nèi)涂固化充分,成品不必在管端部加封罩 | (1)內(nèi)涂作業(yè)時要對外覆蓋層加以保護 (2)外涂作業(yè)時要對內(nèi)表面施加保護 (3)對于不使用管接頭的廠家,要增加堵頭一道工序 |
通常對管子表面處理過程中的周圍環(huán)境溫度規(guī)定不應低于10℃,相對濕度低于80%。這一規(guī)定是一般要求,當在車間施工時,主要要看鋼管表面的溫度。
內(nèi)拋丸處理后立即用壓縮空氣對內(nèi)表面進行吹掃,以除去所有的沉積物,吹掃的方法主要有兩種:一種是在拋丸處理后,用大排量的吸塵器抽吸的方法清除鋼管內(nèi)表面的一些粉塵和鋼丸,剩余的微小粉塵可在內(nèi)噴涂工位噴涂前,打開噴槍的氣源,用噴槍對鋼管內(nèi)表面進行吹掃,噴槍從鋼管的一端一直吹到另一端,另一端的端頭用吸塵器吸走粉塵。這一方法的特點是不需要專門的吹掃工位;另一種方法是采用倒丸裝置,將鋼管抬起一定角度,使鋼管內(nèi)的鋼丸下滑至回收裝置內(nèi),然后對鋼管內(nèi)壁進行吹掃,用吸塵器吸走微小粉塵。該法需要一個專門的倒丸工位。不管采用那種方法,吹掃時排出的氣體都必須符合環(huán)保的要求。
清潔工序是一個很重要的環(huán)節(jié),必須將氧化皮、銹、水氣、油污、粉塵等清除干凈。否則難以保證內(nèi)涂的質(zhì)量。
為了防止管子在焊接時對內(nèi)覆蓋層造成損壞,待涂的管子兩個管端部45~55mm范圍內(nèi)要采用膠帶覆蓋,膠帶應黏結牢固,不應出現(xiàn)夾紙現(xiàn)象,覆蓋的寬度從坡口計算。與此同時在管端處可安裝于檢測的測試片。圖6-3是自動貼膠帶的照片。
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