论文部分内容阅读
摘要:本文介绍了海管节点防腐施工工艺及红外加热技术在热缩带安装作业中的应用情况,与人工烤制热缩带进行了对比分析。利用红外加热技术安装的热缩带涂层,其剥离强度等性能满足海管铺设项目及相关标准技术要求,施工效率高,作业现场安全性也有一定程度提升,应加大推广应用。
关键词:红外加热;海管节点;热缩带
前言
热缩带防腐是目前海底石油和天然气输送管道铺设过程中常用的节点防腐补口形式。其工艺流程一般包括钢管节点表面处理,底漆涂刷或环氧粉末喷涂,中频加热,热缩带安装,冷却等。其中热缩带安装一般是人工手动烤制[1],由两人采用丙烷火炬对称加热热缩带使之收缩,同时做好搭接片安装和气泡碾赶,之后进行回火处理。该方法由施工人员手动操作,热缩带受热均匀性等不易控制,容易造成搭接处粘结不牢等质量隐患[2]。
近几年来,国内有关于铺管施工过程中使用红外加热装置安装热缩带的工程应用报道[3],但仅限于人工安装后的红外加热回火处理程序。国外Allseas、PIH等公司已开发出热缩带红外加热自动安装技术,完全替代人工手动烤制作业,自动化程度高,热缩带安装效率和质量有大幅度提高[3]。
1红外加热技术简介
红外加热技术利用热物体源所发射出来的远红外线照射被加热物料,使物料吸收远红外线后内部分子和原子“共振”产生热能,以达到加热的目的,是一种辐射传热的过程。
海管节点热缩带红外加热装置使用灯管式加热元件,通电后可发射红外线对热缩带进行加热,使其收缩并牢固附着在节点表面。该装置通常为钳式结构,利用压缩空气自动开启或闭合。装置闭合后形成一个完整的圆环,可将管道节点表面完全包围,见图1。环形内部矩阵式均匀分布着几十个红外加热等,可分区域依次点亮加热,使热缩带由节点焊缝向两侧逐渐受热收缩,使热缩带与节点之间空气逸出,避免涂层内部裹挟气泡。
2现场施工应用
南海某油田开发项目10寸和18寸管道铺设施工由Allseas公司分包,利用红外加热装置进行了热缩带安装作业。该项目节点防腐形式为液态环氧底漆+聚丙烯热缩带结构。
施工时,液态环氧底漆固化后继续使用中频设备对节点进行加热,达到175℃以上,将热缩带从预热烘箱中取出,对搭接片和另一端进行加热后围绕搭在节点表面,注意热缩带与节点表面之间预留3cm左右空隙,便于空气导出,避免产生气泡,同时确保热缩带与主体涂层搭接宽度至少50mm。之后架设并启动红外加热装置,加热灯分区域依次点亮发射红外线,使热缩带由节点焊缝向两侧逐渐受热收缩,待热缩带两边的胶均匀溢出后停止加热完成安装。
参考项目技术文件和相关检测标准,对涂层厚度、剥离强度等性能进行了检测,结果符合相关技术要求。涂装过程参数及涂层性能检验结果见表1。
红外加热装置自动化程度高,热缩带主体及搭接处等各部位受热均匀,避免了人工烤制产生的热收缩带与管体不粘结、管道底部“两层屁皮”现象[2],同时解决了火焰烘烤二次污染以及冬季施工作业困难等问题。该装置施工效率高,大大缩短了热缩带安装施工时间,特别对于直径较大的管线铺设更为明显。另外,使用红外加热装置减少现场丙烷气使用,降低热缩带涂装操作人员工作强度,改善现场工作条件和环境,施工过程安全性提升。
在实际施工过程中发现,利用红外加热装置安装热缩带时,在搭接片附近涂层内部容易产生气泡,可能是由于搭接片与热缩带基材收缩率不一致造成的。该问题在实际施工过程中应予以重视并采取措施尽量避免。
3总结
海管节点热缩带红外加热装置,自动化程度高,施工便捷、效率高,所安装的热缩带涂层性能满足工程项目及相关涂層标准要求,应在管道安装铺设行业推广应用。
参考文献:
[1]王铭浩,陆娟,赵利,杨彪,相政乐.3PE防腐管道节点防腐工艺的新发展[J].化工管理,2018(09):171-172.
[2] 张其滨,张丽萍,刘金霞,赫连建峰.管道3LPE防腐层补口技术研究和应用新进展[J].石油工程建设,2014,40(01):45-49.
[3] 刘锋,曾传银.机械化热收缩带补口在西气东输三线的应用[J].管道技术与设备,2015(03):41-43.
关键词:红外加热;海管节点;热缩带
前言
热缩带防腐是目前海底石油和天然气输送管道铺设过程中常用的节点防腐补口形式。其工艺流程一般包括钢管节点表面处理,底漆涂刷或环氧粉末喷涂,中频加热,热缩带安装,冷却等。其中热缩带安装一般是人工手动烤制[1],由两人采用丙烷火炬对称加热热缩带使之收缩,同时做好搭接片安装和气泡碾赶,之后进行回火处理。该方法由施工人员手动操作,热缩带受热均匀性等不易控制,容易造成搭接处粘结不牢等质量隐患[2]。
近几年来,国内有关于铺管施工过程中使用红外加热装置安装热缩带的工程应用报道[3],但仅限于人工安装后的红外加热回火处理程序。国外Allseas、PIH等公司已开发出热缩带红外加热自动安装技术,完全替代人工手动烤制作业,自动化程度高,热缩带安装效率和质量有大幅度提高[3]。
1红外加热技术简介
红外加热技术利用热物体源所发射出来的远红外线照射被加热物料,使物料吸收远红外线后内部分子和原子“共振”产生热能,以达到加热的目的,是一种辐射传热的过程。
海管节点热缩带红外加热装置使用灯管式加热元件,通电后可发射红外线对热缩带进行加热,使其收缩并牢固附着在节点表面。该装置通常为钳式结构,利用压缩空气自动开启或闭合。装置闭合后形成一个完整的圆环,可将管道节点表面完全包围,见图1。环形内部矩阵式均匀分布着几十个红外加热等,可分区域依次点亮加热,使热缩带由节点焊缝向两侧逐渐受热收缩,使热缩带与节点之间空气逸出,避免涂层内部裹挟气泡。
2现场施工应用
南海某油田开发项目10寸和18寸管道铺设施工由Allseas公司分包,利用红外加热装置进行了热缩带安装作业。该项目节点防腐形式为液态环氧底漆+聚丙烯热缩带结构。
施工时,液态环氧底漆固化后继续使用中频设备对节点进行加热,达到175℃以上,将热缩带从预热烘箱中取出,对搭接片和另一端进行加热后围绕搭在节点表面,注意热缩带与节点表面之间预留3cm左右空隙,便于空气导出,避免产生气泡,同时确保热缩带与主体涂层搭接宽度至少50mm。之后架设并启动红外加热装置,加热灯分区域依次点亮发射红外线,使热缩带由节点焊缝向两侧逐渐受热收缩,待热缩带两边的胶均匀溢出后停止加热完成安装。
参考项目技术文件和相关检测标准,对涂层厚度、剥离强度等性能进行了检测,结果符合相关技术要求。涂装过程参数及涂层性能检验结果见表1。
红外加热装置自动化程度高,热缩带主体及搭接处等各部位受热均匀,避免了人工烤制产生的热收缩带与管体不粘结、管道底部“两层屁皮”现象[2],同时解决了火焰烘烤二次污染以及冬季施工作业困难等问题。该装置施工效率高,大大缩短了热缩带安装施工时间,特别对于直径较大的管线铺设更为明显。另外,使用红外加热装置减少现场丙烷气使用,降低热缩带涂装操作人员工作强度,改善现场工作条件和环境,施工过程安全性提升。
在实际施工过程中发现,利用红外加热装置安装热缩带时,在搭接片附近涂层内部容易产生气泡,可能是由于搭接片与热缩带基材收缩率不一致造成的。该问题在实际施工过程中应予以重视并采取措施尽量避免。
3总结
海管节点热缩带红外加热装置,自动化程度高,施工便捷、效率高,所安装的热缩带涂层性能满足工程项目及相关涂層标准要求,应在管道安装铺设行业推广应用。
参考文献:
[1]王铭浩,陆娟,赵利,杨彪,相政乐.3PE防腐管道节点防腐工艺的新发展[J].化工管理,2018(09):171-172.
[2] 张其滨,张丽萍,刘金霞,赫连建峰.管道3LPE防腐层补口技术研究和应用新进展[J].石油工程建设,2014,40(01):45-49.
[3] 刘锋,曾传银.机械化热收缩带补口在西气东输三线的应用[J].管道技术与设备,2015(03):41-43.