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环氧粉末内喷涂管道在油田地面工程中的应用

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环氧粉末内喷涂管道在油田地面工程中的应用 【摘 要】本文介绍了环氧粉末内喷涂管道的应用状况,对环氧 粉末内喷涂管道与 ht515 内防腐管道及钢骨架非金属管道进行了对 比分析,通过对各种管道的优缺点及经济效益对比,分析了环氧粉 末内喷涂管道的应用前景,对油田新型管道的发展应用具有一定的 指导意义。 【关键词】概述;三种管材;对比;建议 1 概述 多年来输油管道的腐蚀问题日益突出,据调查统计:1985 年以 前国内因腐蚀报废的管线为 2193.6 公里,报废率为 5.6%,通过化 学药剂防腐、管道内壁涂层防腐、电法保护防腐等防腐方法,取得 了较好的效果,但管线防腐增加的成本与使用寿命的延长不成比 例,降低了防腐的成效,再加上非金属管道的逐步应用,钢管的市 场占有率大大缩小,随着*年来,在国内市场上环氧粉末内喷涂防 腐工艺的出现,环氧粉末内防腐管线正在被国内的各大油田所认 可,下面介绍一下环氧粉末内喷涂管线的工艺原理: 2 环氧粉末内喷涂管线 2.1 环氧粉末内喷涂防腐的工艺原理 目前,环氧粉末内防腐是一种性能优越的管道防腐涂料,它具 有良好的物理化学性能和较宽的温度适用范围,在国内有了较广泛 的应用。所谓环氧粉末是一种热固性粉末,它的熔化温度为 180℃, 有优良的耐酸碱性能,它溶解在钢管内壁后,当流体温度在 100℃ 以内时,温度越高它的固化性越好,并具有优良的使用性能。其内 喷涂原理为:采用静电热喷涂法进行环氧粉末喷涂,即利用高压静 电电晕电场原理,将被涂敷钢管接地作为正极,喷枪喷头接高压负 电极,使喷枪与钢管之间形成一个强劲电场,钢管经中频感应线圈 加热后,由传动线送至喷涂室,压缩空气将粉末从储粉桶经送粉管 送到喷枪喷出,在喷头上的针形电板产生电晕放电,使流经的粉末 带有负电荷,在静电场力和运*宓乃刈饔孟拢ㄏ蚍芍粮止 内表面,随即成为熔融状态。 2.2 环氧粉末内喷涂钢管的安装及应用情况 环氧粉末内喷涂钢管的安装及应用情况有焊接和法兰连接,法 兰连接主要用于地上管线,焊接管用于埋地管线,钢管连接前,两 根钢管两端分别扩口,在扩口连接之前将衬套插入,衬套与钢管之 间采用粘接,衬套的沟槽上有胶皮垫,在插入钢管之前涂上密封胶 与钢管连接,可防止流体从扩口和衬套之间流动,在将衬套完全插 入扩口后,在扩口连接处用电焊连接,因衬套与钢管扩口连接处有 石棉或硅酸盐保护,所以起到了隔热的作用,实现不破坏防腐层的 作用。我们于 1996 年在首站直纯五注管线中首次应用了该防腐涂 料,并于 2001 年在首站至梁一注管线中应用。 3 ht515 内防腐管线 3.1 ht515 内防腐的工艺原理 目前,ht515 内防腐是 1995 年推出的管道防腐涂料,它在施工 前需将管道内表面作喷砂除锈达到 sa2.5 级后,按 10:1 的比例配 比铁红色甲组分及棕色乙组分,并添加“特性溶液”后喷涂或挤涂 在管道内表面上,除管道补口外每道控制喷涂量为每*方米 215 克, 涂刷两道后达到干膜厚度 250μ m。该型防腐涂料的甲乙组分混合 后,涂刷底面合一的防腐涂料两遍后即可成形,减少涂料的成膜道 数。 3.2 ht515 内防腐钢管的安装及应用情况 ht515 内防腐管道可采用挤涂和喷涂两种工艺,挤涂工艺适用于 现场已安装好的管道,根据挤涂管线的长度,确定整条管线作为一 段或分成几段挤涂。然后依据挤涂管线的型号大小和其长度,预制 好加料仓和收料仓,并固定在待挤涂管道的两端。在加料仓中加入 预先计算好的带有少量余量的涂料,然后开始送压缩空气推动挤涂 球进行挤涂,该工艺不需补口。喷涂工艺适用于在钢管停放场防腐 后进行现场焊接,焊接完后,采用补口机进行补口。在实际应用中 我们也发现了该型防腐管材的缺点,即管线因焊口及防腐补口质量 等问题,管线焊接处易出现破损,且防腐层不易恢复。 4 钢骨架复合管 4.1 钢骨架复合管的结构原理 钢骨架复合管是以优质低碳钢丝为增强相,进口高密度聚乙稀 (hdpe)为基体,通过钢丝点焊成网,与塑料挤涂填注同步进行, 在生产线上连续拉膜成型的双面防腐管道。该管材沿管线轴向铺设 钢丝,钢丝间距 8 毫米,沿钢丝外圈以 8-12 毫米的间隔缠绕钢丝, 并点焊成网状结构,在网状结构两面填注高密度聚乙稀,将网状结 构包在中间。 4.2 钢骨架复合管的材质分析 钢骨架复合管的基体采用的高密度聚乙烯树脂是 hostalen gm5010 t2 的改进型,它具有更高环向刚度和撕裂抗力,快速裂纹 传播抗力好,不易发生脆性断裂,在 23℃时的密度为 0.954g/cm3, 屈服应力 22mpa。钢骨架采用的是一般用途低碳钢丝,其尺寸及力 学性能符合 gb/t 343 的规定。 4.3 钢骨架复合管的安装及应用情况 该管材的连接分法兰连接和电热熔连接。地上管线采用法兰连 接:将密封胶圈放入管子的密封槽内,管子对齐后将法兰用螺栓拧 紧。地下管线采用电热熔连接,在连接前将两管对齐,将连接面上 污物擦去,两管承插连接后用电热熔连接机通电加热实现连接。我 厂在纯西至首站 dn250 管线中应用了钢骨架复合管,管线自 99 年 12 月投产后运行良好。因为高密度聚乙烯导热系数低,且 dn250 钢 骨架复合管管壁厚 12.5 毫米,起到了较好的保温效果,该管材内 壁光滑,其粗糙度为 0.03 毫米,而钢管为 0.2 毫米,是钢管的 3/20, 所以回压比钢管时降低 0.5 公斤。该型管材一旦破损时有两种修复 方法:①打卡子。用厂家生产专用卡子或普通卡子即可。②电热熔 换管:用专用锯将坏管段锯下,用塑料焊条将截断处钢丝遮盖,将 电热熔套推入原管,并将新管与原管对正,再将套筒推到连接位置 实施电熔连接,换管过程一般在 8 小时以内。但在实际应用中我们 也发现了该型管材的缺点,即电熔套与管线连接处容易出现渗漏及 管线受外力损坏等现象,虽然在较短时间内修复,但造成了一定的 经济损失,影响了油田的正常生产。 5 三种管材性能及投



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