論中頻感應加熱補口設備的優缺點

劉長沙 陳會偉 劉濤(中國石油天然氣管道局第三工程分公司， 河南 鄭州 451450)

論中頻感應加熱補口設備的優缺點

劉長沙 陳會偉 劉濤(中國石油天然氣管道局第三工程分公司， 河南 鄭州 451450)

自工業開始應用感應加熱能源，已過去將近80年了。在這期間，感應加熱理論和感應加熱裝置都有很大發展，感應加熱的應用領域亦隨之擴大，其應用范圍越來越廣。在長輸管道防腐補口領域，漠河—大慶輸油管道工程第12標段上進行了熱收縮帶感應加熱補口安裝試驗，后西氣東輸三線(東段)大面積推廣使用這種感應加熱工藝，即中頻加熱補口施工。

熱收縮帶；中頻加熱帶(環)；粘結力

1 中頻加熱補口的特點

（1）加熱速度快、環保 傳統補口加熱燃料為液化氣，通過烤把加熱，這種加熱速度慢，尤其在冬季加熱管口時熱量損失大，容易造成管口出現返銹現象，出現了返銹按規范需要重新噴砂除銹，費時費力，成本也增加不少。中頻感應加熱效率高、速度快，溫度降低速度也比傳統的加熱方法慢，減少了鋼管表面氧化，溫度容易控制，減少資源浪費，尤其冬季補口施工加熱速度明顯提高。

（2）加熱均勻 傳統補口工藝易造成熱收縮帶加熱不均勻，導致有部位用火過大而導致表面烤藍甚至出現龜裂現象，而有的部位火候不到位，導致剝離試驗不合格。采用中頻加熱工藝使熱收縮帶受熱均勻，克服了局部尤其管口6點位熱收縮帶加熱不足而造成補口不合格現象。傳統加熱補口工藝易出現表面溫度高，而管體實際溫度不夠現象，這樣就會使鋼管表面溫度下降速度過快，而中頻感應加熱是整體溫度同時達到溫度要求，不存在外熱內涼現象，表面溫度下降慢，補口質量穩定，降低了人為因素對補口質量的影響。

（3）減少了人為因素對補口質量的影響 在近年對在役管道的檢測中，發現了諸多由于熱收縮帶補口失效導致的管體腐蝕現象，主要表現為熱熔膠未充分熔融或局部未熔融，其主要原因是手工烘烤溫度不均勻、操作者的技能及責任心不強等因素的影響，特別是在冬季低溫環境下，手工烘烤施工方式更加難以達到熱熔膠的熔融溫度，使得補口質量得不到保證。采用中頻加熱回火，自動控制加熱時間，有效的提高熱收縮帶的粘接力，克服了局部膠未融化現象。

2 中頻加熱設備應用過程中的優缺點和改進

（1）中頻加熱設備使用中的優點 長輸油氣管道防腐機組一般使用移動電站(焊接工程車)為供電設備，中頻整流器放置焊接工程車上，中頻加熱環用工程車上吊鉤移動(見圖1)。可以使用中頻加熱環非接觸式加熱，管口和熱收縮帶加熱過程中清潔度高，設備移動和起吊方便。

（2）中頻加熱設備使用中的缺點 使用非接觸式加熱時往往加熱效果不佳。一般管道施工中多采用接觸式加熱，采用接觸式加熱時，中頻加熱環重量大，安裝困難，安裝過程中不少于4名工人，且溝下作業困難，需要保證管溝寬度(見圖2)，中頻加熱環容易碰傷管材PE層，且設備租賃和人工成本高。使用中頻加熱環接觸式加熱時，中頻加熱環和管口或熱收縮帶接觸，不利于清潔度的控制；在回火時熱收縮帶溫度達到90度以上，熱收縮帶變軟，而100Kg重中頻加熱帶容易使熱收縮帶留下中頻加熱帶的印跡，甚至產生熱收縮帶凹陷。另外，由于聚乙烯熱收縮帶安裝收縮完成和回火的間隔時間要求嚴格，而熱收縮帶安裝收縮的時間長度又不固定，導致多組補口作業時，中頻設備不能及時給收縮完成的熱收縮帶回火，當達到一定的時間間隔后，再進行回火，會造成熱收縮帶表面皺褶嚴重，從而不利于多組同時補口作業。

（3）中頻加熱設備使用中的改進 經過施工過程中摸索研究，防腐機組制作了防腐爬犁，將噴砂設備和中頻加熱設備放置到一個爬犁上面，中頻加熱環輕裝上陣，改用中頻加熱帶(見圖3)。改進后，中頻加熱帶安裝靈活，拆卸方便，對補口作業地形要求降低，適合各種地段補口，噴砂設備和中頻加熱設備完美結合，有效控制成本。見圖1、圖2、圖3。

圖1

圖2

圖3

3 今后改進優化方向

為控制熱收縮帶回火溫度，在中頻加熱帶(環)上安裝溫度感應裝置，設置自動溫度控制裝置。

4 結語

在充滿矛盾和變化的現實生活中，新生事物會不斷涌現，并不斷替代舊事物。通過上面的介紹我們能看出新的加熱設備的產生必然有它的優點，同時也帶來一些弊端和缺陷，是我們在施工中不斷摸索改進，克服解決困難。

[1]張自力，韓鐘琴，崔超，廖宇平，董彬.我國長輸管道熱收縮帶補口應用現狀與存在的問題[J].現代涂料與涂裝，2010(06).

[2]王林章.中頻感應加熱在管道外補口中的應用[J].石油工程建設，1987(01).

[3]王學國，馬金鳳.長輸管道現場防腐補口質量控制[J].防腐保溫技術，2005.

[4]潘天明.現代感應加熱裝置[M].冶金工業出版社，1996.