大口徑管道熱收縮帶防腐補口施工方式比對及質量控制

宋薇，鄭榮(1.中國石油天然氣管道科學研究院有限公司，河北 廊坊 065000；.中油管道檢測技術有限責任公司，河北 廊坊 065000)

0 引言

熱收縮帶補口是油氣管道防腐補口的主要形式，隨著我國大口徑管道建設的不斷增長，補口施工方式也趨于多元化，大口徑管道熱收縮帶防腐補口方式主要有手工、雙中頻、中頻紅外機械化補口工藝[1-2]，三種補口工藝對施工質量控制[3]的要求也不盡相同。

1 表面處理

1.1 質量控制

對焊口進行清理，環向焊縫及其附近的毛刺、焊渣、飛濺物、焊瘤等應清理干凈。補口處的污物、油和雜質應清理干凈；防腐層端部有翹邊、生銹、開裂等缺陷時，應進行修理，直至防腐層與鋼管完全粘附；并進行坡口處理，坡口坡度小于30°。

在進行表面除銹前，補口部位的鋼管表面應干燥，且表面溫度不低于露點以上5 ℃。必要時可使用火焰對管體表面進行加熱、除潮，加熱溫度宜為50～60 ℃(當環境濕度較大時，可適當提高加熱溫度，以免噴砂后短時間內出現返銹現象)。

在符合施工條件的環境下，對補口部位鋼管及搭接區聚乙烯表面進行噴砂處理。補口搭接部位的聚乙烯層應噴砂至表面粗糙，不應有連續光滑表面。表面除銹與補口施工應跟進作業，表面除銹與補口施工間隔時間宜不超過2 h，表面返銹時，應重新進行表面處理。應保證表面預處理期間和涂覆前表面的清潔和干燥，施工期間應落實防塵、防水措施。

1.2 施工方式對比

手工補口工藝噴砂除銹采用手工噴砂機。磨料類型為石英砂，石英砂硬度、雜質含量、粒徑、噴砂壓力等對錨紋深度影響較大。噴砂處理后，易使補口鋼管表面粘附石英砂粉末，應用干燥、清潔的壓縮空氣吹除表面附著的雜質顆粒，并使用毛刷充分掃去浮塵。雙中頻、中頻紅外機械化補口工藝噴砂除銹應在密閉式噴砂除銹工作站進行，磨料在密閉狀態下進行連續噴砂作業后可自動回收、分離并重復使用，磨料類型為鋼砂、鋼丸，且不應被鐵銹、鹽分和其他雜質污染。除銹后的鋼管表面呈現金屬光澤，灰塵度等級較高且錨紋深度均勻。

2 底漆涂裝

2.1 質量控制

底漆涂覆前對鋼管表面進行預熱，管體溫度用接觸式測溫儀進行監控，加熱后的補口部位不應產生黃銹、黑灰等污染物，否則應重新噴砂。在管體預熱的同時，根據使用說明書提供現場配套用量進行環氧底漆的配制，即將B組份倒入A組份中，沿同一方向，混合攪拌應均勻且充分。

管體預熱溫度達到施工工藝規程(APS)要求后，立即進行底漆的涂敷。配置好的底漆宜從管頂位置分次等量地傾倒至管體表面(前次底漆涂刷均勻后再倒下次底漆)，使用配套的涂裝工具同時在管體兩側迅速輥涂，涂覆應均勻且覆蓋整個補口鋼管表面。底漆應涂刷至管體3PE防腐層坡口處，不應涂敷在3PE防腐層搭接區。

涂敷過程中采用濕膜規對涂層厚度進行控制，應注意管底區域或其他易涂薄區域的涂覆。涂敷完成后采用測厚儀對底漆0、3、6、9點位厚度進行檢測，不滿足要求處應進行補涂。

2.2 施工方式對比

(1)手工補口工藝采用火焰加熱器對管口進行預熱?；鹧婕訜崞鲬ＷC均勻地加熱整個鋼管表面，避免局部溫度過高破壞底漆性能，預熱過程中鋼管表面容易產生返銹，此時應重新噴砂。由于大口徑管道鋼管面積較大，加熱后溫度下降較快，因此高寒地區不建議采用火焰加熱器進行預熱。

(2)雙中頻、中頻紅外機械化補口工藝采用中頻加熱設備對管體進行預熱。啟動中頻加熱設備前，預先檢查各冷卻系統是否通暢。中頻加熱器能均勻地加熱整個鋼管表面且不容易產生返銹，有效提高施工效率，需注意的是結束加熱后，鋼管表面仍以一定速率升溫，補口施工前應對現場中頻加熱情況進行施工前試驗(PPT)。

3 熱收縮帶收縮、回火

3.1 質量控制

熱收縮帶安裝前進行外觀檢查，表面應無麻坑、無裂紋、無氧化變質等現象，膠層應無裂紋，內襯護膜應完好，且應有明確的標識(生產廠商、產品名稱、材料規格等)，安裝時才能將熱收縮帶從小包裝中取出。

熱收縮帶安裝前，底漆和3PE搭接區表面應進行預熱，溫度用經校準的紅外線測溫儀進行監控，應在管口頂部和時鐘2點、10點處放置支撐塊，避免熱收縮帶與管口粘連。

用火焰加熱器烘烤熱收縮帶有搭接線的一端，待熱熔膠熔融粘結在補口處，用手撫平并用壓輥滾壓實端部。熱收縮帶的中點應與焊縫對齊，并確保兩側搭接寬度相同，避免收縮后出現一側搭接長度不夠的現象，沿軸向齊邊緣安放膠條。

用火焰加熱器加熱熱收縮帶另一端熱熔膠使其軟化，繞包鋼管后端部搭接在搭接線上，避免熱收縮帶傾斜，用手抹平并用壓輥壓實端部，熱收縮帶周向搭接寬度不小于80 mm。

將固定片輕微加熱后對折，膠面朝外，將對折的固定片輕貼在熱收縮帶端部，上沿與固定片搭接線對齊，翻開固定片的一邊用火焰加熱器烘烤至使膠面軟化、發亮且充分熔化后安裝固定片，并用聚四氟輥輪壓平。

采用不同的施工方式對熱收縮帶進行收縮回火，回火過程中宜用經校準的紅外線測溫儀監測搭接區及管體基材表面溫度，回火溫度應達到APS要求，同時輔助用指壓法檢查整個補口區域膠層流動性及熔融情況，手指壓痕應自動消失，在保證內層膠充分熔化同時觀察基材表面回火情況。將配套膠條用火焰加熱器安裝在固定片周向兩端，并與熱收縮帶溢出的膠成整體。

3.2 施工方式對比

(1)手工補口工藝采用火焰加熱器烘烤熱收縮帶進行收縮、回火。采用火焰加熱器均勻烘烤熱收縮帶，從中間向兩邊收縮，加熱至兩邊與管體無縫隙完全包覆到管體及搭接區表面，再整體烘烤，以確保熱收縮帶均勻且充分收縮。收縮過程中火焰移動烘烤，不能停留在一個位置導致基材烘烤過度，過程中采用聚四氟輥輪趕壓驅除熱收縮帶下的氣泡，應使熱收縮帶表面無皺折、無氣泡、無空鼓。大口徑管道補口加熱面積較大，加熱時間較長，且不能保證每個點位烘烤均勻，因此高寒地區不建議采用火焰加熱器進行回火。

(2)雙中頻補口工藝采用火焰加熱器烘烤熱收縮帶進行收縮。收縮過程與手工補口工藝相同。熱收縮帶完全收縮后，應采用中頻加熱器繼續對熱收縮帶進行加熱回火，在保證內層膠充分熔化同時觀察基材表面是否起皺。中頻加熱回火完成后，移開中頻加熱器，用火焰加熱器對搭接部位進行補充加熱，使搭接區熱熔膠充分熔化。在熱收縮帶表面尚柔軟時，趁熱輥壓排氣和外觀表面整理，趕氣泡過程中，實時用火焰進行回火補償以便于驅趕氣泡。

中頻加熱器進行回火可使補口表面均勻加熱，適用于大口徑高寒地區的管道補口，但由內而外的加熱方式容易使回火升溫不可控，導致熱收縮帶基材表面起皺，補口施工前應對現場中頻加熱情況進行PPT。補口搭接區部位在中頻回火時無法加熱，因此撤中頻后的火焰加熱器補充回火至關重要。

(3)中頻紅外機械化補口工藝采用紅外加熱器對熱收縮帶進行環向收縮、回火。啟動紅外加熱器，當熱收縮帶中間環向收縮完全，再逐漸向兩側擴展加熱收縮，直至收縮帶兩邊與管體無縫隙，完全包覆到管體表面。熱收縮帶完全收縮后，應采用紅外加熱器繼續對熱收縮帶進行加熱，待膠層充分熔融后，方可撤去紅外加熱器。紅外加熱時注意觀察固定片搭接區兩側，必要時可輥壓搭接區。紅外加熱器加熱完畢，撤去紅外加熱器，用火焰加熱器對搭接區處熱收縮帶進行周向烘烤2～3 min，同時用聚四氟輥輪輥壓排除熱收縮帶下固定片處、焊縫處、PE層坡口處的氣泡。紅外加熱器進行收縮回火可使補口表面受熱均勻，適用于大口徑高寒地區的管道補口，但收縮回火時間較長，可能會降低施工效率。

4 結語

手工補口方式并不適用于大口徑高寒地區的管道補口，雙中頻、中頻紅外機械化補口方式在大口徑管道補口方面各有優勢，同時補口施工質量也是影響補口質量的主要控制因素?？傊谘a口施工過程中根據施工環境條件應正確選擇補口方式，對施工過程進行嚴格控制均能有效提升管道使用壽命和運行情況，減少腐蝕，把好埋地在役管道質量的最后一關。