深水海管節點防腐施工過程的質量控制

黃祺

摘? 要：深水海管節點防腐工程在實際操作中往往難度較大，因其環境惡劣，危險系數高，所以在這當中必須做好縝密的質量控制工作。該文對深水海管節點防腐涂層的選擇、輸送管節點防腐的施工以及套管節點熱縮帶施工中的質量控制方法及相關注意事項進行了說明。

關鍵詞：深水海管? 節點? 防腐施工過程? 熱縮帶

中圖分類號：TE988 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0044-02

深水海底管線是在海上運輸油氣的最主要途徑，它所起到的作用是不可替代的。而在實際操作使用過程中，往往會發生一些腐蝕現象，嚴重縮短了深海管線的可用時間，制約著深水油氣的運輸作業。該文從防腐涂層的選擇、熱縮帶的處理和涂覆以及套管節點熱縮帶施工來講述深水海管節點防腐施工過程的質量控制，保障防腐施工過程的工作質量，減少安全隱患。

1? 深水海管節點防腐涂層的選擇

海底管道的外部防腐保護通常設計為犧牲陽極或者圖層的雙重保護。現在，3PE涂料（環氧樹脂+粘合劑+聚酯）和3PP涂料（環氧樹脂+連接劑+聚丙烯）在管道防腐涂料中被大面積使用。管道涂層和海管節點涂層的安裝條件不同。在J型和S型管道的鋪設情況下，必須在管道船上對海關節點進行涂料涂層，設備成本高并且需要連接涂層，施工時間越短越好，熱收縮帶易于構造并已在工業中廣泛使用。

在ISO 21809-3：2008標準中，防腐涂層在海管節點和埋地管道的應用共有20多種類型，如熱填充瀝青帶、凡士林帶、石蠟帶、雙層融化、冷互鎖聚合物帶、環氧樹脂熔接粘合環氧粉末等。其中，阻燃聚乙烯、PE帶、阻燃聚丙烯、聚丙烯帶、注塑聚丙烯和燒結環氧樹脂都用于海底管道節點的防腐蝕。此外，還可以使用粘彈性自愈合卷繞系統，用于海管節點的防腐。這些方法需要使用大型自動化設備，比普通的熱收縮帶更難以構造。

聚乙烯涂層的結構有三層：用環氧底漆噴涂第一層，用的是FSPP構造方法;用改性聚乙烯粉末噴涂第二層;用聚乙烯帶包裹第三層，有螺旋纏繞或單件纏繞兩種形式。聚丙烯帶和聚乙烯帶基本一樣，只不過是用聚丙烯粉末代替聚乙烯粉末，聚乙烯帶子用聚丙烯帶代替。實際上高密度聚乙烯（PE80）的Vicat軟化點是127℃，負載是50N，而一旦加熱速率達到50K/h，則其Vicat軟化點就變為60℃～80℃。這也導致了海水中三層防腐聚乙烯涂層的最高工作溫度只能是80℃。如果操作溫度過高，那么就要用到三層聚丙烯防腐涂層。

2? 輸送管節點防腐施工

2.1 熱縮帶概述

熱收縮帶是一種用于海管節點的簡單結構防腐涂層，它分為兩層和三層的結構。雙層熱收縮帶是從內到外的粘合劑和背襯;三層熱收縮帶是環氧樹脂涂層，粘合劑和從內到外的背襯。雙層熱收縮帶易于構造，只需要研磨和加熱海底管的裸鋼表面就能夠完成安裝。只需將熱收縮帶纏繞在節點周圍并根據需要均勻加熱，熱收縮帶就會自動縮緊并固定在節點的鋼表面上。

熱收縮帶的結構比較簡單，但結構的質量主要受人為因素的影響。雙層結構熱收縮帶的表面處理質量差異很大，熱收縮性和鋼帶的結合不如三層熱收縮帶那么強，有一些缺點，比如產生氣泡等。一些三層熱收縮產品需要對環氧底漆進行熱處理。如果控制不成功，整個涂層可能在重疊的地方被損壞;而且一些產品不需要熱處理，但是未涂覆的底漆可能在分級輥的邊緣處被損壞。

2.2 表面處理

NDT試驗和焊接后可使用管節點（內管）防腐蝕結構。將管溫預熱至露點溫度以上至少5℃來除去水蒸氣，然后預處理管道表面以去除表面油脂和其他碎屑，并用電動工具拋光，達到ISO8501-1 ST3的表面處理水平。

表面除銹應符合國家規定現行有關標準的有關規定，處理后的鋼材表面應無灰點、油污、浮銹、疏松的舊漆膜，除銹達到St3級標準。

采用手工除銹，不得采用使金屬表面受損或變形的工具和手段進行除銹。銹蝕較為嚴重部分蓄電角磨機進行除銹，以保證達到除銹標準，確保防腐質量。

2.3 預熱

丙烷烤把預熱節點用于使用高于90℃的溫度測量熱收縮帶覆蓋的表面區域的溫度。預熱不充分會導致諸如粘合不充分和熱收縮帶的粘合性能失效之類的缺陷。應特別注意節點的6點鐘位置。

2.4 熱縮帶涂覆

在海管節點的10點鐘或2點鐘位置放置熱縮帶移除襯墊的一端，讓熱收縮帶在海關節點周圍松散地纏繞起來，熱收縮帶根據無縫均勻加熱，按產品說明書將熱收縮帶里面的氣泡由滾輪擠出。安裝熱收縮帶后，需要進行光學檢查，并且需要將熱收縮帶完全粘附到管體上，粘合劑在熱收縮帶的兩側均勻地溢出，并且收縮膜是不能有破裂或洞孔的，等到溫度降至90℃以下（不推薦用于空氣或水冷）。按照NACERP 0274（管道涂層的高壓泄漏檢查的推薦做法）標準，熱收縮帶進行漏涂測試并使用高壓DC（直流）漏電涂層。試驗電壓不得小于10kV，檢測速度不得超過300mm/s。如果發現漏涂點，則需要使用特殊的修補材料來修補，然后，使用根據ISO 2808或SSPCPA 2的干厚度測厚儀測試熱收縮帶的厚度，并且要求至少為規定的厚度。

3? 套管節點熱縮帶施工

3.1 表面處理

從管節點表面清除油脂和其他雜物，將表面預熱至40℃～50℃，然后把節點噴涂到很徹底的噴涂和拋射除銹階段，讓其達到ISO 8501-1 Sa2.5“接近白色金屬”的等級，使得鋼表面沒有明顯的沉積物，如油脂、污垢、水垢、鐵銹或油漆層等雜物，殘余的各種痕跡只能保留一些斑點和條紋。建議使表面粗糙度為50μm或更大。檢測方法可以根據ASTM D4417標準B觸針法進行。可是觸針法是隨機的，只能通過微觀反映表面處理結果，而其優點是它不需要額外的材料。根據NACE RP0287標準的復制膠帶法可用于更準確的粗糙度測試。優點是可以有效地測量表面粗糙度的特定值，但缺點是測試成本增加，因為復制帶只能使用一次。根據ISO 8502-6和ISO 8502-9標準，海洋環境比地面環境要惡劣得多，通常需要使用噴砂節點進行鹽度測試，推薦的測試值應小于10μg/m2。在海管鋪設作業期間，當進行臺風避風時，要特別注意進行放棄作業來保證人員安全。重新啟動管道時，浸泡在海水中的管道表面應用淡水清洗，以去除表面上多余的鹽，每個噴砂節點都要符合規格，要進行鹽試驗。

3.2 底漆刷涂及加熱

將設有熱收縮帶的環氧涂層的固化劑和粘合劑混合，攪拌至少1min并確保均勻混合。將鄰近管道節點和節點兩側的10mm管道的底漆涂層涂覆環氧樹脂涂層，并使用濕膜卡測試涂料厚度是否令人滿意。在涂覆熱收縮帶之前，應將環氧樹脂涂層加熱至125℃或更高。本文建議使用加熱線圈感應工具代替丙烷烤烘，因為感應線圈具有高加熱效率，可以減少加熱時間并減少施工工作。加熱溫度更穩定，并且在兩側和底部會有充分加熱的效果。預熱可以完全固化和干燥環氧樹脂涂層，并確保熱收縮膠帶粘合層具有適當的流平性和良好的粘合性能，因此有必要關注其檢測。

3.3 熱縮帶涂覆

熱收縮涂層工藝中的質量控制和內管上的熱收縮帶涂層基本一樣，因此該文建議使用PE熱收縮帶。涂裝和測試后，應特別注意套筒熱收縮帶的水冷，以避免損壞輸送帶和托管架后的高溫熱收縮帶底部。

4? 結語

深水海底管線由于一直浸泡在深海中，時間久了自然會產生腐蝕現象。所以在實際操作中一定要提前做好防腐工作，防止發生腐蝕產生大的事故。

參考文獻

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