遠(yuǎn)海島礁機(jī)場航煤供油管道防腐技術(shù)及應(yīng)用

張中捷 董寶平

摘 要：某遠(yuǎn)海機(jī)場所在環(huán)境為“四高”環(huán)境即高溫、高濕、高鹽、高輻射環(huán)境，該機(jī)場對航空煤油的供應(yīng)能力和油品質(zhì)量要求遠(yuǎn)高于一般用油設(shè)備，航煤輸油管道作為連接油庫和加油機(jī)的輸送管線，一旦發(fā)生腐蝕供油能力和油品質(zhì)量將受到影響，將造成巨大的損失，管道的防腐變得尤為重要，本文針對島礁的腐蝕機(jī)理和目前現(xiàn)有的防腐材料，闡述了防腐蝕涂料的特性和防腐技術(shù)，為以后同類工程的施工提供參考經(jīng)驗(yàn)。

關(guān)鍵詞：供油管道；腐蝕機(jī)理；防腐施工

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.21.080

1 前言

管道防腐技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，但遠(yuǎn)海島礁機(jī)場航煤供油管道的防腐應(yīng)用實(shí)例國內(nèi)較少。在某遠(yuǎn)海島礁機(jī)場供油工程中，為了保證航煤供油管道正常工作滿足航空煤油的質(zhì)量要求，航空煤油供油管道采用內(nèi)外防腐涂層，并針對管道防腐施工中存在的難點(diǎn)提出相應(yīng)的解決方法。

2 工程概況

某遠(yuǎn)海島礁機(jī)場供油管道工程，其中D325*9.0的管道約7200米，D273*8.0的管道約300米，D159*6.0的管道約1000米，D108*5的管道約700米；D89*4的管道約300米。

3 遠(yuǎn)海島礁航煤管道腐蝕機(jī)理

遠(yuǎn)海島礁管道腐蝕分管道外腐蝕和管道內(nèi)腐蝕，管道外腐蝕主要是由珊瑚礁砂中的含鹽量過高導(dǎo)致的電化學(xué)腐蝕，管道內(nèi)腐蝕主要是由輸送的介質(zhì)主要是由進(jìn)入航煤管道中的游離水、空氣及其他有害雜質(zhì)（硫化物等）導(dǎo)致的內(nèi)壁電化學(xué)腐蝕。

4 確定防腐材料的類型及相關(guān)參數(shù)確認(rèn)

遠(yuǎn)海機(jī)場的地基為珊瑚礁砂吹填而成，珊瑚礁砂對鋼材有極強(qiáng)的腐蝕性。由于珊瑚礁砂的含鹽量高、顆粒離散型較大對防腐材料的要求提出更高的要求，另埋地輸油管道外壁會受到磨蝕、電化學(xué)腐蝕、珊瑚礁砂含鹽量高會加速管道的腐蝕。島礁溫度高不宜選用溫度敏感性高的材料根據(jù)目前現(xiàn)有防腐材料選用SEBF作為島礁供油管道的防腐材料，由于埋地管道外壁所處環(huán)境腐蝕能力強(qiáng)選用涂層的厚度為加強(qiáng)級800μm，島礁環(huán)境中空氣中濕度大、含鹽量高會對管道內(nèi)壁造成腐蝕，但由于內(nèi)壁基本環(huán)境相比外壁所處環(huán)境較好，因此內(nèi)壁采用SEBF普通級300μm。管道焊接扣處（即補(bǔ)口處）采用與SEBF相容性好的SLF防腐涂料進(jìn)行防腐施工。

5 島礁埋地供油管道的防腐施工

熔融環(huán)氧粉末SEBF防腐涂裝，SEBF在工廠進(jìn)行涂裝施工，目前SEBF無法在現(xiàn)場施工，現(xiàn)場補(bǔ)口采用SLF液體環(huán)氧防腐涂料厚度提高一個級別，此供油管道外壁為加強(qiáng)級（800μm）提高一個級別為特加強(qiáng)級（1000μm），內(nèi)壁采用普通級（300μm）提高一個級別采用加強(qiáng)級（600μm）。

5.1 環(huán)氧粉末SEBF涂層工廠施工

SEBF涂裝施工是利用高壓靜電電廠原理將環(huán)氧粉末噴涂到鋼管上，將噴槍的噴頭連接到高壓負(fù)電極，將被涂敷鋼管接地作為正極，使鋼管和噴槍之間形成強(qiáng)靜電場，靜電發(fā)生器利用噴槍槍口電極針向工作放線空間施加高壓靜電（負(fù)極），使壓縮空氣和粉末混合物以及電極四周的空氣電離，經(jīng)過預(yù)熱的鋼管通過輸送線接地，在鋼管和噴槍之間形成電場，并利用靜電吸引力在鋼管表面形成質(zhì)地均勻的涂層。在對鋼管內(nèi)部進(jìn)行防腐噴涂時，首先要使用內(nèi)噴丸將管內(nèi)的浮銹清除干凈，然后在預(yù)熱室加熱至環(huán)氧粉末涂裝時的溫度，噴槍進(jìn)行噴涂施工，固化完成后應(yīng)在23℃±5℃或室溫下放置24h后，才可以進(jìn)行涂裝質(zhì)量的性能試驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)合格方可出廠。

5.2 環(huán)氧涂料SLF補(bǔ)口施工

5.2.1 環(huán)氧涂料SLF補(bǔ)口工藝流程

SLF環(huán)氧液態(tài)涂料宜采用雙組份，管道防腐施工先內(nèi)后外。

補(bǔ)口涂裝工藝流程：鋼管焊縫探傷檢查檢→除銹→吹掃灰塵→調(diào)漆→噴涂→涂層干膜厚度檢查。

5.2.2 環(huán)氧涂料SLF管道內(nèi)補(bǔ)口施工

（1） DN150及以上管道直管段內(nèi)防腐。 ①補(bǔ)口采用智能補(bǔ)口機(jī)自動完成管內(nèi)焊接接頭處的內(nèi)防腐除銹、噴涂施工。②為了能使補(bǔ)口機(jī)順利進(jìn)入管道內(nèi)進(jìn)行補(bǔ)口，管道內(nèi)必須清潔、無雜物，管道坡度≤15°，管道直線偏差角≤5°。③當(dāng)直線管道長度小于100米時進(jìn)行一次補(bǔ)口，通過補(bǔ)口機(jī)的攝像系統(tǒng)，顯示屏對焊接口進(jìn)行定位。通過管外控制系統(tǒng)對其發(fā)出指令，使其自動完成除銹、除塵、噴涂等工作。④根據(jù)焊口寬度和涂層厚度，事先調(diào)整補(bǔ)口機(jī)的工作參數(shù)。⑤對于多遍涂裝，待前道涂層完全固化后，關(guān)掉除銹程序，重復(fù)第一遍補(bǔ)口程序即可。⑥補(bǔ)口完畢，涂層完全固化后，啟動補(bǔ)口機(jī)的攝像系統(tǒng)，對補(bǔ)口處進(jìn)行攝像檢查記錄。

（2）DN150及以上管道彎管段內(nèi)防腐。①傳統(tǒng)方法人工涂漆防腐焊接時，在彎管段兩端焊接3m長管道，對該段管道進(jìn)行分段試壓，試壓完成后，采用鋼絲球清除彎管段兩端焊縫焊渣，待露出鋼材色澤后，采用長桿+棉刷，蘸防腐漆涂刷焊縫部位，每層涂刷厚度150微米左右，每層涂刷間隔時間24小時，涂刷五層，保證厚度滿足要求，但涂層質(zhì)量難以保證。②改進(jìn)后的工廠涂漆方法。在工廠內(nèi)定制完成帶有彎管部分的管材及管件在工廠內(nèi)完成管道內(nèi)、外壁涂裝施工；或者管件和直管部分采用法蘭連接緊固件采用鈦合金緊固件，涂層質(zhì)量得到了可靠保證。

（3）DN150及以下管道內(nèi)防腐。①傳統(tǒng)方法人工涂漆防腐。采用人工涂漆防腐，采用棉刷蘸防腐漆深入管道內(nèi)部涂刷，棉刷進(jìn)入距離應(yīng)嚴(yán)格測量，保證焊縫部位涂刷質(zhì)量。每層涂刷厚度150微米左右，每層涂刷間隔時間24小時，涂刷五層，保證厚度滿足要求，但涂層質(zhì)量難以保證。②改進(jìn)后的工廠涂漆方法。在工廠內(nèi)定制完成帶有彎管部分的管材及管件在工廠內(nèi)完成管道內(nèi)、外壁涂裝施工；或者管件和管材部分采用法蘭連接緊固件采用鈦合金緊固件，涂層質(zhì)量得到了可靠保證。

5.2.3 環(huán)氧涂料SLF管道外補(bǔ)口施工

采用人工涂漆防腐，每層涂刷厚度150微米左右，每層涂刷間隔時間24小時，涂刷七層，保證厚度滿足要求。涂層質(zhì)量便于檢查可以采用測厚儀進(jìn)行厚度檢查。

5.3 質(zhì)量控制

5.3.1 除銹質(zhì)量

除銹完成后，對照GB8923-2011《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中提供的Sa2.5級除銹等級標(biāo)準(zhǔn)圖片進(jìn)行對比，達(dá)到金屬表面無可見的油脂、污垢、氧化皮、銹蝕。

5.3.2 噴涂質(zhì)量

（1）表面漆膜平整、豐滿、色澤均勻、肉眼觀察不到劃痕、流墜、針孔、起皮、起泡、剝落、色差等現(xiàn)象。

（2）涂層厚度。采用測厚儀檢測，總厚度不小于設(shè)計厚度，分層厚度偏差為50μm。

（3）涂層附著力。用柵格法檢查涂層附著力，刀片劃格2.5mm，縱橫四刀切成九個方格，膠帶粘貼以不脫落為合格。

5.4 注意事項(xiàng)

（1）工廠內(nèi)完成涂裝的供油管道在運(yùn)輸過程中應(yīng)避免碰撞、損傷涂層。

（2）管道回填時管道200mm范圍內(nèi)回填篩細(xì)的珊瑚礁砂，整平，不需壓實(shí)，以免損傷防腐層。

（3）供油管道設(shè)計時，應(yīng)盡量減少DN150以下管徑的管道和彎管，若必須設(shè)計彎管建議設(shè)計大角度彎管175°～180°，便于現(xiàn)場內(nèi)防腐施工。

（4）DN150以下管徑的供油支管長度盡量控制在12米以內(nèi)，可以采取工廠定制和工廠內(nèi)進(jìn)行防腐層涂裝。

（5）DN150以下管徑的供油管道，宜采用法蘭連接，這樣管材及管件就可以在工廠內(nèi)完成防腐層涂裝施工，對供油管道的防腐質(zhì)量控制有利。

6 結(jié)束語

遠(yuǎn)海島礁供油管道的防腐施工國內(nèi)應(yīng)用較少，遠(yuǎn)海島礁對鋼鐵的腐蝕性強(qiáng)，針對這一特點(diǎn)應(yīng)采用抗腐蝕性較強(qiáng)的防腐材料，結(jié)合目前的防腐材料本文采用了SEBF/SLF防腐涂料作為管道的防腐涂層。結(jié)合本工程施工實(shí)例，遠(yuǎn)海島礁供油管道防腐層涂裝應(yīng)盡可能在工廠內(nèi)進(jìn)行涂裝，設(shè)計過程中應(yīng)盡量減少DN150管徑的管材和管件。供油管道采用DN150以下管徑時應(yīng)采用法蘭連接緊固件宜采用鈦合金螺栓連接。目前，供油管道施工現(xiàn)場DN150以下的管徑的內(nèi)壁防腐涂層補(bǔ)口只能采用人工涂裝，涂層質(zhì)量不宜控制，因此推薦DN150以下供油管道采用法蘭連接。

參考文獻(xiàn)：

[1]GB/T18593-2010 熔融結(jié)合環(huán)氧粉末的防腐蝕涂裝[S].

[2]GB8923-2011涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級[S].