热缩带的剥离强度试验(陆上油气管道 3LPP 防腐系统补口技术-学习)

Posted 2023-06-02

篇首语：志行万里者，不中道而辍足。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了热缩带的剥离强度试验(陆上油气管道 3LPP 防腐系统补口技术-学习)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

热缩带的剥离强度试验(陆上油气管道 3LPP 防腐系统补口技术-学习)

三层聚丙烯 (3LPP) 管道补口位置连接是整个防腐系统虳溥弱环节，补口位置的剥离或开裂会导致整个防腐系统失效，造成巨大虳经济损失。

三层聚丙烯 (3LPP) 管道防腐系统除具备良好的耐腐蚀和抗机械损伤性能外，还能承受较高温度的工况条件。

我们以GTS-PP 系列的聚丙烯热缩套装，此系列热缩套补口系统由液体环氧底漆、高性能聚丙烯黏结剂层和交联聚丙烯基膜组成，施工时先由中频加热设备完成管道基材预热，再进行热缩套施工，整个补口过程严格按照工艺流程施工，使现场补口效果可以达到工厂级水平。

GTS-PP示例如下（参照canusa-cps）：

GTS-PP 聚丙烯热缩套施工工艺流程展示如下：

中频加热器是保证补口安装质噩的核心设备，补口施工中应用的中频加热器应满足预加热 50- 65 屯和熔融环氧涂层加热 175-190 °C的温控要求，且升温时间不应大于 3 min。感应线陨规格应能覆盖补口管道的所有管径范围，并可实时显示加热温度。现场喷砂设备采用环保型循环回收式喷砂机，此喷砂机具有喷砂、回收、循环的功能，作业半径较大，且在施工中无磨料及灰尘飞扬的现象，满足使用和环保要求。

磨料的选用中铁铝石榴石是一种常见的天然磨料，除锈性能优异并兼具灰尘少、可溶性盐含量低、导电率低、有害成分少等特点。现场到货的每批磨料均需提供合格检定报告，同

时进行含盐噩及电导率测试，电导率应小于等于50 µS/cm。

施工准备：

资料准备在现场各区域首次展开补口施工活动时应先提交报验资料，报验资料包括：第一，工作风险分析(TRA)，通过 TRA 会议讨论完毕，并取得各相关方签字；第二，施工方案 (MS)，经过业主批准。第三，材料准入证明 (MAR) 和材料进场报验资料 (RFI)；第四，各施工设备、计噩器具、气瓶的检定报告；第五，现场应急措施；第六， HSE 程序文件；第七，焊道交付文件，经业主签字，以焊接记录、 NDT 报告、硬度检测报告和管道书作为附件的交接文件；第八，厂家出具的 PQT 结果的保证函，用千保证补口施工工艺评定最终结果，这份保证函多在个别工艺评定试验未取得最终结果但现场急需施工时使用，如热水浸泡试验需 28 d，周期较长，这时施工方可以凭借拉拔试验合格结果和保证函提前进行人员培训和施工。
现场准备在资料验收合格后，还需对施工现场进行实体验收，主要验收项目有：其一，围挡措施。热缩套施工部位要有密闭且不燃的防风棚遮挡风沙，喷砂除锈部位要四面围挡，防止磨料喷溅伤人。其二， HSE 设施及福利设施。化学品储存处和使用位置要张贴公示，防腐材料存储区要设警戒区防止他人进入；每个动火点要配备 1 部以上 8 kg 干粉灭火器和 1 个以上防火毯；施工现场要配备风速仪，施工区域附近要设置停车区、厕所、帐篷、风向袋、紧急集合点、饮水点、安全警示牌等。其三，设备及主要机具。中频加热设备、全套喷砂设备、气罐和火把都要经过业主 HSE 检查。其四，防腐施工个人防护装备。防腐作业人员要配备封闭式护目镜、橡胶手套、过滤式口罩，现场准备化学作业全身式防护服 (头部需要内嵌安全帽)。

焊缝表面处理

表面处理和普通金属管道处理要求相似，需要注意的是喷砂后使用 P24 - P40 翼片砂轮将金属和 3LPP 防腐层的过渡位置做打毛处理，处理最小宽度为 100 mm，切割过渡角为 15°-30°。

表面进行粗糙度、洁净度（灰尘污染等级）、盐度测试（根据 ISO 8502-6 的要求，基材表面的含盐度应小千 20 mg/m2。）

热缩套施工

预热使用中频加热器加热焊道，使金属表面预热至50-65 °C。加热过程中除观察中频加热设备显示的温度外，还应使用接触式测温仪测噩管道表面温度，确保温度在规定的范围内。
底漆施工环氧树脂刷涂时防腐工施工时应佩戴橡胶防护手套和防护面罩，将环氧树脂基质和固化剂按照体积 4:1 配比，并搅拌 3-5 min 使其充分混合。搅拌完毕后将环氧树脂涂刷在已经预热的金属表面及 3LPP 防腐层的根部。

测厚环氧树脂底漆施工完毕后应进行漆膜测厚。施工现场多用湿膜梳来测蜇漆膜厚度，湿膜梳一般为多边形的金属卡片，在同一边内有不同高度的梳齿。测蜇原理是通过梳齿高度差异来测蜇直线平面内湿膜的厚度。 3LPP 管道补口现场补口时，为更清晰的呈现结果，一般采用在测厚仪额取涂料后在纸上拓印的办法判断漆膜厚度是否达标。如 3LPP 补口底漆湿膜厚度要求;: 300µm，则需选择蜇程 175 - 300 µm 的湿膜梳进行测蜇，测蜇时先将梳齿端与基材表面垂直放置，额取底漆后平移至臼纸表面进行拓印，若所有梳齿均能留下漆印，则说明漆膜厚度大千 300 µm，判断湿膜厚度符合要求。
热缩套补口的底漆湿膜厚度每次需测 4 个位置，若测蜇结果显示不符合要求，则需补漆后重新测蜇。

3 环氧树脂加热

使用中频加热器将涂刷的环树脂表面加热至175-190 °C，加热过程中除观察中频加热设备显示的温度外，也要使用接触式测温仪测蜇管道表面温度，确保环氧树脂充分固化。

4 安装热缩套及封口带

热缩套及封口带安装过程中使用丙皖气火炬进行加热。安装时先把 GTS-PP 热缩套缠绕在焊道上，缠绕不能过紧，即要留有空间，搭接位置应该位千 10 点钟或 2 点钟方向。搭接前应先将被搭接部位的胶面加热，然后将搭接部位胶面烘烤至出现光泽，搭接时要注意平齐，接缝边缘用手（戴劳保手套）按压到位。接缝粘连后用火炬在补口部位缓慢来回移动继续烘烤接缝和封口并使用聚四氝乙烯滚轮砚压，使封口和接缝粘接牢固。若在操作过程中热缩套出现皱纹或气泡，将其从中心向边缘驱赶并抚平即可。
热缩套搭接部位及封口带安装牢固后，使用隔热带将补口边缘位置缠绕起来，防止管道原有3LPP 防腐层过热。两名施工人员沿若管道对称操作，使用中等强度火焰沿圆周方向烘烤热缩套，烘烤方向应由中心向两侧、由接缝向外边缘。当热缩套完全贴合接头轮廓时，初始收缩完成。这时使用温和火焰继续烘烤热缩套，烘烤时要来回不停移动。

HDD加固带安装

参与水平定向钻的管道在补口时还需加装HDD 加固带，加固带宽 150 mm，安装在管道定向钻施工时前进方向的一端。安装时一半搭接在管道防腐层上，另一半搭接在已安装的 GTS-PP 热缩套上，加固带的接缝位置与已安装热缩套的接缝位置应对称分布千管道的 3 点钟和 9 点钟方向，安装时确保安装位置前后各 100 mm 处千所需温度。 HDD 接头同样需要安装封口带。加固／封口带安装完成后缠绕 3 层玻璃丝网，然后在玻璃丝网上均匀涂抹环氧树脂，直至环氧树脂将玻璃丝网全部覆盖。HDD 加固带安装见图：

检验检查

主要有外观检查、电火花试验、剥离强度试验抽查（剥离强度涉及多项试验，施工过程中按每 100 道补口抽检 1 道进行试验，每天至少检查一道。若试验结果不合格，则需剥离掉被抽查焊道的热缩套，喷砂后重新安装热缩套，同时要选取另外一道补口重新试验，直到试验合格为止。）

破损修复

在施工过程中 3LPP 层会不可避免地出现破损，管道自身 3LPP 防腐层的破损允许在现场进行修复。防腐补伤的工艺要根据破损程度和破损面积确定，按照破损程度， 3LPP 破损可分为裸露金属或底漆和外皮轻微受损两种，然后再根据破损面积的大小选择补伤工艺。

轻微破损修复：

3LPP 外皮轻微破损的情况下需使用翼片砂轮将损伤区域打毛并处理成 15°-30° 的倒角，然后使用油油脂、有绒毛的抹布和允许使用的清洗剂进行清洁。如破损区域小千 1 cm2，可直接使用 PP 溶胶进行修补，如破损区域在 1-50 cm2，则需配合使用CRP-PP 修复补丁进行补伤。

裸露金属面积小千 50 cm2 的防腐修复

当裸露金属或底漆破损面积小千 50 cm2 时，可将损伤区域清理后将边缘位置打毛。处理完毕后，使用热风机将金属表面预热至 50-65 C，然后涂刷厚度为 200-300µm 的环氧树脂，再使用热风机将环氧树脂和周围涂层区域加热到100-140 飞，直到环氧树脂固化，最后用 PP 熔棒在破损处修补并贴上 CRP-PP 修补贴片。若大于50cm²,需要安装新的 GTS-PP 热缩套，方法同热缩套安装。

结论在管道三层聚丙烯补口施工过程中，中频加热设备的应用和补口施工工艺的严格把控既改善了聚丙烯材料的附着力又保证了现场补口防腐层的机械性能，从而有效避免了补口位置易剥离或开裂的问题，显著提高了现场补口的施工质量。在项目实际执行中，补口外观和电火花测试合格率 100%，拉拔试验一次合格率超 99%。这种管道补口工艺的应用突破了聚丙烯材料在现场补口技术中的诸多限制，使得 3LPP 防腐系统的优势得以发挥，在高温工况条件的油田设施及近海管道项目中得到应用。