單層熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層防腐管質(zhì)量問題

鄧軍

中國石油長慶油田分公司 技術(shù)監(jiān)測中心 （陜西 西安 710021）

單層熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層防腐管質(zhì)量問題

鄧軍

中國石油長慶油田分公司 技術(shù)監(jiān)測中心 （陜西 西安 710021）

分析了單層熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層防腐管從產(chǎn)品生產(chǎn)到出廠運(yùn)輸再到現(xiàn)場使用的各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的質(zhì)量問題，認(rèn)為產(chǎn)品生產(chǎn)過程中除銹不合格，噴涂工藝存在缺陷以及產(chǎn)品在運(yùn)輸使用時(shí)操作不規(guī)范等導(dǎo)致熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層防腐管發(fā)生質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響了油氣田集輸管道的使用壽命，給長慶油田油氣產(chǎn)量穩(wěn)定發(fā)展埋下了隱患。提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

熔結(jié)環(huán)氧粉末 防腐管 質(zhì)量問題

鋼制管道單層熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層防腐管材近幾年來在長慶油田得到了廣泛的運(yùn)用，2010年長慶油田共建設(shè)各種規(guī)格集輸管道共計(jì)約5 000km，油氣田集輸管道在保證長慶油田增儲上產(chǎn)的建設(shè)中起到了至關(guān)重要的作用。

但是根據(jù)2009、2010年度我們對油氣田防腐廠及集輸管道施工現(xiàn)場的監(jiān)督檢查結(jié)果顯示，目前油氣田范圍內(nèi)使用的鋼制單層熔結(jié)環(huán)氧粉末防腐管存在諸多質(zhì)量問題，防腐管材從產(chǎn)品生產(chǎn)到出廠運(yùn)輸再到現(xiàn)場使用的各個(gè)環(huán)節(jié)均有不同程度的質(zhì)量問題出現(xiàn)，這些問題的出現(xiàn)嚴(yán)重影響了集輸管道的使用壽命，給長慶油田油氣產(chǎn)量穩(wěn)定發(fā)展埋下了隱患。

1 原材料進(jìn)廠階段質(zhì)量問題

防腐廠使用的部分管材銹蝕等級嚴(yán)重，壁厚減薄量過大甚至超標(biāo)，管材不圓度超標(biāo)。

2010年9月在對某防腐廠檢查過程中發(fā)現(xiàn)規(guī)格為Φ114mm×11mm的原材料管材銹蝕等級嚴(yán)重，在拋丸除銹之后，對管材進(jìn)行金屬測厚和錨紋深度測試，錨紋深度嚴(yán)重超標(biāo)，最深處接近1.0mm，經(jīng)金屬測厚，管材壁厚不足10mm。但是由于集輸管道建設(shè)工期緊、防腐管材需求量大等原因造成防腐管材供不應(yīng)求，導(dǎo)致防腐廠原材料進(jìn)場驗(yàn)收環(huán)節(jié)形同虛設(shè)。

改進(jìn)措施：加強(qiáng)管材進(jìn)場驗(yàn)收環(huán)節(jié);監(jiān)理單位駐場監(jiān)造充分發(fā)揮作用。

2 產(chǎn)品生產(chǎn)階段質(zhì)量問題

2.1 管材除銹過程中質(zhì)量問題

（1）錨紋深度超標(biāo)、毛刺過多。部分防腐廠為了快速高效地取得很好的除銹效果，在管材拋丸除銹階段使用的鋼丸均是由圓形鋼丸與條形鋼丸配比而成，但是由于兩種比例的鋼丸配比不合理，除銹之后雖然管材外觀除銹等級達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn)要求（SY/T 0315-2005《鋼質(zhì)管道單層熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層技術(shù)規(guī)范》要求是達(dá)到Sa2.5級）[1]，但是很多管材錨紋深度超標(biāo)，個(gè)別管材錨紋深度甚至達(dá)到了500～800μm，且經(jīng)過除銹的管材毛刺過多，導(dǎo)致后續(xù)靜電噴涂工作結(jié)束后，經(jīng)電火花檢漏，許多防腐管均存在漏點(diǎn)。

改進(jìn)措施：①調(diào)整兩種鋼丸配合比例，推薦比例為條形鋼丸20%～30%、圓形鋼丸70%～80%，可以有效避免錨紋深度超標(biāo)，使環(huán)氧粉末噴涂厚度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。②全部使用圓型鋼丸，可以有效避免管材毛刺過多的現(xiàn)象，但是除銹效率可能會降低。③采用電動工具對管材毛刺部位進(jìn)行打磨處理。

（2）除銹等級不達(dá)標(biāo)。在2012年對防腐廠的幾次大檢查中，部分防腐廠的管材除銹效果均不達(dá)標(biāo)，后經(jīng)分析發(fā)現(xiàn)，這些防腐廠拋丸除銹使用的鋼丸均是100%的圓形鋼丸，但是由于除銹生產(chǎn)線鋼管傳送速度過快、鋼丸銹蝕程度過大、除銹前未對管材進(jìn)行除潮處理等原因，導(dǎo)致現(xiàn)場除銹效果不理想。

改進(jìn)措施：①調(diào)整除銹生產(chǎn)線送管速度。②定期更換鋼丸。③鋼管除銹前進(jìn)行干燥處理，由于部分防腐廠所處地區(qū)的晝夜溫差較大，尤其是每年雨水多發(fā)季節(jié)空氣濕度大，因此，管材在除銹之前潮氣較大，若不進(jìn)行除潮處理，則管材除銹難道度較大，且鋼丸損耗很大，除銹之后的管材返銹較快，因此，應(yīng)在除銹車間放置溫濕度計(jì)，并在除銹之前對管材進(jìn)行加熱處理，驅(qū)除潮氣達(dá)到干燥鋼管的目的(最理想加熱措施是在除銹生產(chǎn)線前端加裝一組中頻加熱裝置 )。

（3）除銹之后未清理殘留在鋼管上的鋼丸和銹粉，且防靜電設(shè)施不齊全。管材經(jīng)除銹車間除銹之后便被送上傳送帶，繼續(xù)進(jìn)行靜電噴涂，但是部分防腐廠由于除銹車間密閉措施較差，導(dǎo)致除銹車間灰塵很大(主要成分為銹塵)，除銹鋼丸四處飛濺，并且由于靜電作用，在鋼管表面仍吸附有殘留的鋼丸，因此，盡管鋼管的除銹等級達(dá)到要求，但是由于殘留的銹塵和鋼丸未清理干凈，很容易對除銹合格的管材造成二次污染，導(dǎo)致后續(xù)的噴涂效果不理想，經(jīng)常出現(xiàn)涂層漏點(diǎn)、附著力不足等現(xiàn)象。

建議改進(jìn)措施：在噴涂生產(chǎn)線前端設(shè)置除塵措施和防靜電措施，以保證管材表面的潔凈。

2.2 靜電噴涂過程中常見的質(zhì)量問題

（1）整根鋼管普遍噴涂厚度不足。由于噴涂生產(chǎn)線傳送鋼管速度過快、靜電噴槍距鋼管表面距離過大，經(jīng)常出現(xiàn)防腐層厚度不足的情況，對于這些厚度不足的防腐管按照標(biāo)準(zhǔn)要求通常均是對涂層進(jìn)行剝離并重新除銹、再次噴涂，這樣做不僅費(fèi)工費(fèi)力，也造成了很多浪費(fèi)。

改進(jìn)措施：減慢傳送帶速度；調(diào)整靜電噴槍與鋼管表面距離，推薦距離為10～25cm之間，具體參數(shù)需現(xiàn)場試生產(chǎn)而定。

（2）鋼管個(gè)別部位噴涂厚度不足。由于錨紋深度超標(biāo)，在凹坑部位厚度不足并且管材毛刺過多。

（3）防腐層變色或附著力不足。在管材通過加熱器過程中，若加熱溫度過，高容易使溶解環(huán)氧粉末防腐層變色(通常泛黃色)，若加熱溫度過低，則會導(dǎo)致防腐層附著力下降，嚴(yán)重影響管材的防腐性能。

改進(jìn)措施：應(yīng)實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)氧粉末涂覆之前鋼管表面的瞬間溫度，并及時(shí)監(jiān)測每批次防腐管的涂層質(zhì)量，結(jié)合環(huán)氧粉末生產(chǎn)廠家提供的溫度參數(shù)和現(xiàn)場生產(chǎn)設(shè)備的實(shí)際狀況調(diào)整適宜的溫度。

（4）管材表面涂層結(jié)塊、涂層不均勻。管材在靜電噴涂生產(chǎn)過程中，對于從噴槍中噴出而未吸附在管材表面的粉末，一般都采取回收粉末二次再利用的方法解決。減少噴涂過程中對粉末的浪費(fèi)，有效地降低靜電噴涂成本，但是由于粉末回收措施不到位，導(dǎo)致許多噴出的粉末落在噴涂室的地面，使粉末受潮，對于這些受潮的粉末通常只是簡單過篩后就繼續(xù)使用，這嚴(yán)重影響了噴涂質(zhì)量，導(dǎo)致管材表面涂層結(jié)塊、涂層不均勻，嚴(yán)重影響了防腐管的防腐性能。

改進(jìn)措施：在防腐廠車間放置溫濕度計(jì)，隨時(shí)監(jiān)控車間濕度，對于二次回收的粉末先進(jìn)行干燥處理，然后再過篩，顆粒等級必須達(dá)到粉末生產(chǎn)廠家提供的等級要求，然后經(jīng)駐場監(jiān)造驗(yàn)收合格后再使用。

（5）噴涂車間粉末飛揚(yáng)。在粉末噴涂過程中，我們經(jīng)常會看到噴涂車間、冷卻車間粉末飛揚(yáng)，這些粉末最終無法回收再利用，既浪費(fèi)粉末原料，又污染了車間環(huán)境，并且對操作工人的身體健康造成了傷害。造成這些現(xiàn)象的原因是由于噴涂工房密閉設(shè)施效果不好、噴涂工房無粉末回收裝置、噴槍氣壓過高等。

改進(jìn)措施：改進(jìn)噴涂工房密閉設(shè)施；在工房一側(cè)增設(shè)粉末回收裝置；調(diào)整噴槍氣壓。

3 產(chǎn)品運(yùn)輸及交付現(xiàn)場使用過程中常見的質(zhì)量問題

3.1 產(chǎn)品運(yùn)輸過程中常見的質(zhì)量問題

由于長慶油田油氣生產(chǎn)區(qū)地理位置的特殊性，尤其是油田區(qū)塊各采油區(qū)均處于黃土高原溝壑丘陵地帶，油區(qū)臨時(shí)伴行道大多都崎嶇不平、黃土飛揚(yáng)，導(dǎo)致環(huán)氧粉末管材在運(yùn)輸過程中發(fā)生磕碰的現(xiàn)象很嚴(yán)重，這嚴(yán)重影響了管材的防腐層性能，運(yùn)送到施工現(xiàn)場的合格管材大大減少。盡管管材在現(xiàn)場使用前要經(jīng)過監(jiān)理單位驗(yàn)收合格后方可使用，對于不合格管材通知防腐廠工作人員到現(xiàn)場進(jìn)行修補(bǔ)處理，合格之后再交付使用，但是這嚴(yán)重影響了施工期，并且由于集輸管道建設(shè)量大、工期要求緊、外協(xié)工作難度大等因素，防腐廠家不可能及時(shí)地對所有破損防腐管材進(jìn)行修補(bǔ)，因此，有一部分不合格管材現(xiàn)場被使用，這為工程質(zhì)量埋下了隱患，嚴(yán)重影響了管道的使用壽命。

改進(jìn)措施：在防腐管裝車運(yùn)輸前加設(shè)防碰撞措施，如每根防腐管多纏繞草袋子或加設(shè)膠皮墊圈等，已減少鋼管間接觸。

3.2 產(chǎn)品在現(xiàn)場使用過程中常見的質(zhì)量問題

（1）管道組使用撬杠直接接觸管材防腐層造成移動鋼管。

（2）采用彈性敷設(shè)使管材過度彎曲，彎曲度超過產(chǎn)品技術(shù)參數(shù)的要求范圍。

（3）管道下溝回填時(shí)使用工具對管道強(qiáng)行下溝。

以上這些原因均會導(dǎo)致管材防腐層受損，影響后續(xù)使用效果。

改進(jìn)措施：在防腐管材出廠時(shí)，向使用單位提供產(chǎn)品使用說明及注意事項(xiàng)，注明彈性敷設(shè)最大彎曲度等相關(guān)技術(shù)參數(shù)，從而規(guī)范施工單位在現(xiàn)場的使用。

鑒于目前長慶油田熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層防腐管用量大、使用區(qū)域廣的特點(diǎn)，推薦使用雙層熔結(jié)環(huán)氧粉末外噴涂技術(shù)，從而可以根本上解決防腐管因產(chǎn)品運(yùn)輸及交付現(xiàn)場使用過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題。

4 結(jié) 語

靜電粉末噴涂作為一種涂敷工藝，具有極高的生產(chǎn)效率、優(yōu)異的涂膜性能、良好的生態(tài)環(huán)保性和突出的經(jīng)濟(jì)性，在防腐領(lǐng)域得到了大力推廣，熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層防腐管在長慶油田管道建設(shè)領(lǐng)域更是扮演著重要角色。石油、天然氣管道是長慶油田的血脈，是整個(gè)油氣田生產(chǎn)良性、穩(wěn)定的發(fā)展前提和保證，這需要防腐管生產(chǎn)廠家、建設(shè)單位、設(shè)計(jì)單位、使用單位、監(jiān)理單位共同努力，對影響質(zhì)量的每一個(gè)環(huán)節(jié)都要充分考證、嚴(yán)格把關(guān)，明確“質(zhì)量是百年大計(jì)”的工程建設(shè)思想，結(jié)合長慶油田各油氣區(qū)塊的實(shí)際情況具體應(yīng)用，科學(xué)規(guī)劃、周密選材、合理施工、認(rèn)真檢測、嚴(yán)格監(jiān)理，以確保長慶油田各項(xiàng)管道工程的施工和運(yùn)行萬無一失。

[1]SY/T 0315-2005鋼質(zhì)管道單層熔結(jié)環(huán)氧粉末外涂層技術(shù)規(guī)范[S].

Analyses focuses on some quality problems appearing at different links of anti-corrosive pipes with single external fusion bonded epoxy coating from the production of products to the transportation of leaving factory,and then to the on-site use.It is thought that in the production of products,unqualified rust removal,the spraying technique with flaw and nonstandard transportation and operation result in the occurrence of quality problems for these pipes,and thus severely affects the service life of oil and gas transmission pipeline and hides some dangers for the stable development of oil-gas output in Changqing oilfield.Finally,some corresponding improving methods are presented.

fusion bonded epoxy;anti-corrosive pipes;quality problem

鄧軍(1981-),男，工程師，長期從事石油天然氣建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督工作。

2012-03-18▎