管道防腐层修复技术在成品油库中的应用

中国科技博览 / 2018年09月24日 05:39

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[摘 要]油库管道防腐层的性能好坏直接影响到管道使用寿命。而由于施工质量、工艺标准、防腐层自然老化等原因导致管道防腐层破损脱落的现象时有发生。因此,适时开展管道防腐层的修复十分必要。在分析国内油库管道防腐技术现状的基础上,介绍了目前常用的几种管道外防腐层修复工艺,最后根据荆州油库库外管道防腐层检测与修复的实践,提出了几点建议。

[关键词]防腐层;修复

中图分类号:TE988.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)03-0022-01

1. 外防腐层破损点修复技术

近年来,三层PE防腐层所具备的优良性能使得其已成为我国新建油气管道工程首选的防腐涂层。然而三层PE防腐层从生产、施工到运行期间存在诸多因素,易出现破损。通过外检测技术发现的防腐层破损点需要及时修复,以免油气管道遭受进一步腐蚀。外防腐层破损点修复技术因防腐层类型不同,修复施工工艺也不同。

1.1 修复方案

对于直径≤30 mm外防腐层破损点(包括针孔),采用热熔胶粘剂和聚乙烯补伤片进行修复。而对于直径>30 mm 外防腐层破损点, 采用粘弹体防腐胶带和缠绕聚丙烯胶带修复。

1.2 修复步骤

采用粘弹体防腐胶带加缠绕聚丙烯胶带修复技术主要分为表面处理、防腐层缺陷修复及修复验收三步。

1.2.1 表面处理

a.清除暴露管段上的泥土,使防腐层缺陷完全露出,测量并记录缺陷尺寸及位置,对缺陷处进行拍照。

b.对缺陷处的防腐层进行修整,将已破损的防腐层除去,使产生锈蚀的管体完全裸露。

c.对已裸露的管体表面进行处理,将腐蚀产物清理干净,表面处理等级应达到St 2.5级。

d.必须将缺陷四周10 mm范围内及需要修复的防腐层表面的所有锈斑、鳞屑、污垢和其他杂质及松脱的涂层清除掉,其后再将缺陷部位打磨成粗糙面,并用干燥的布和刷子将灰尘清除干净。注意在防腐层缺陷处的管体表面进行作业时必须采用手工除锈。

1.2.2 防腐层缺陷修复

a.粘弹体防腐胶带施工前,应保证补伤处干燥。

b.将粘弹体防腐胶带依次贴敷,同时碾压排除空气。粘弹体防腐胶带搭接宽度≥1cm,施工时可沿胶带内侧搭接线进行搭接;粘弹体防腐胶带始末端搭接长度≥100 mm。

c.粘弹体防腐胶带施工完成后立即进行外观和漏点检测。

d.粘弹体防腐胶带层合格后,采用聚丙烯增強纤维胶带(外带)环包缠绕在粘弹体防腐胶带外层。

e.聚丙烯增强纤维胶带具体施工方法是:从一端开始先原位缠绕一周,留出约3 mm宽的粘弹体胶带不缠绕外带,然后进行螺旋缠绕,缠绕外带时应保持一定张力,胶带搭接宽度为50 %~55 %,直至另一端,最后在结束部位原位缠绕一周。

1.2.3 修复验收

防腐层补伤处应进行外观检查,需确保其表面平整,无皱折、气泡等现象,若不合格则应重新补伤。补伤处应采用100 %电火花检漏,检漏电压为15 kV,无漏点为合格。

根据管道完整性管理的原则,在对埋地管道外防腐层进行检测评价之后,应根据防腐层评价结果和阴极保护运行状况,对缺陷点进行开挖验证,并按照相应的防腐修复标准对缺陷点及时进行修复。而在防腐层修复时,必须充分考虑管道运行工况与防腐施工条件,在管道运行工况允许的情况下,尽可能地提高防腐施工质量。

1.3防腐层修复材料

石油沥青防腐曾是国内进行管道防腐层修复的主要方式,但随着东北管网等一批管道陆续开展外检测后,发现石油沥青防腐层存在严重的质量缺陷,当运行年限超过15年后,防腐层剥离现象就会集中出现,从而导致管道腐蚀点大面积呈现。因此,相关部门己决定不允许再使用石油沥青作为管道防腐层修复材料。

近几年,国内应用较多的管道防腐层修复材料有环氧煤沥青、聚烯乙烯冷缠带等。环氧煤沥青是由甲、乙双组分涂料(包括底漆和面漆的甲、乙组分)及稀释剂配套使用的一种防腐材料,具有机械强度高、粘结力强等特点,并且根据管道的不同运行工况,又可选择使用常温固化型和低温固化型两种涂料,从而使防腐层的修复作业不受气温条件限制;聚乙烯冷缠带由聚乙烯基膜和胶粘剂复合而成,具有出色的粘结性能和耐老化性能,另外,聚乙烯冷缠带厚度均匀,拉伸强度大,能很好地适应基材的膨胀和收缩。但是,聚乙烯冷缠带用于管道异型件防腐时,由于施工过程无法保证与管体的结合程度,常常出现防腐层剥离现象。

粘弹体是近几年国外刚刚发展起来的一种聚烯烃防腐材料,具有优异的粘结性能和防水性能,现场施工操作方便,与其他防腐材料相比,还具有其特有的冷流及自修复特性,因此在在役管道防腐层修复方面具有较强的优势,发展十分迅速。

1.4 防腐层施工材料的选择

对破损防腐层的修复,必须充分考虑管道敷设环境、运行工况及原有防腐层类型,以便选择适当的修复工艺,延长管道的使用寿命。在对天然气管道防腐层进行修复时,主要遵循以下原则:

a.修复材料的性能在能达到防腐要求的同时,必须与运行条件、环境条件相匹配;

b.不同修复材料间、修复材料与管体防腐材料之间应具配伍性;

c.修复材料的寿命与管道预期寿命相匹配;

d.材料要求的施工条件与管道所处的实际情况及现实的施工水平相匹配。

另外,对修复材料进行现场实验,检测其外观、厚度、粘结力等指标,也是保障防腐层修复效果的有效手段。

2.应用案例

2.1荆州油库管线检测及修复

荆州油库库外管线出现防腐层损坏现象,给油库安全带来安全隐患。2015年5月油库对库外防腐层破损约1.5km管线(起点2号桩(48358.267,79890.644),终点9号桩(49206.237,80911.949)),规格为Ф219*6的管线进行检测,发现2桩至9号桩全线共得到3086个有效CIPS/DCVG数据,其中,共发现欠保护测试点487个,过保护测试点15个。工程上组织对管线进行防腐修补,本次防腐修补材料主要使用100m*230m*10m的增强纤维聚丙烯胶带和环氧煤沥青。首先,对防腐破损处进行整体铲除,并进行除锈,保证除锈达到ST3等级;然后对除锈后的管线进行防锈处理,采取人工刷环氧煤沥青;接着利用人工缠绕增强纤维聚丙烯胶带,在缠绕过程中增强纤维聚丙烯胶带搭接宽度不小于200mm,保证增强纤维聚丙烯胶带与管线外壁无明显气泡存在;最后利用电火花检测方式对新做防腐进行检测,检测电压为15KV,经过检测防腐层合格。

3.结束语

从近几年国内开展的管道外防腐层检测情况来看,埋地管道外防腐层破损和老化现象十分普遍,管道腐蚀情况较严重。因此,加强对管道外防腐层的检测与修复技术研究,确保管道外防腐层的完整性和有效性,应重点从以下几方面开展工作:

(1)广泛了解国内外管道外防腐层检测与修复技术发展的最新动态,提高新技术、新材料的开发和应用力度;

(2)加强对己开展防腐层修复管道的监测力度,收集、整理管道外防腐层的检测与修复信息,建立外防腐层检测与修复数据库,分析外防腐层检测技术的准确性和修复工艺的有效性;

(3)随着国内埋地管道大范围开展外防腐层检测与修复,大量的新技术、新材料被广泛应用。然而,由于国内相关的技术标准尚不齐备,各种新技术、新材料的应用情况不同,迫切需要尽快建立规范化的技术标准,用以提高外防腐层检测与修复的技术水平。

参考文献:

【1】 SY/T 5918-2011埋地钢质管道外防腐层修复技术规范

作者简介:

王雄波 性别:男 出生年月:1984.4.1 毕业时间:2006年 毕业学校:武汉理工大学

工作单位:中国石油湖北销售仓储分公司

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