趙新

摘要：多年來(lái)輸油管道的腐蝕問(wèn)題日益突出，通過(guò)化學(xué)藥劑防腐、管道內(nèi)壁涂層防腐、電法保護(hù)防腐等防腐方法，取得了較好的效果，但管線防腐增加的成本與使用壽命的延長(zhǎng)不成比例，降低了防腐的成效，再加上非金屬管道的逐步應(yīng)用，鋼管的市場(chǎng)占有率大大縮小，隨著近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)工程上環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂防腐工藝的出現(xiàn)，環(huán)氧粉末內(nèi)防腐管線已被國(guó)內(nèi)的各大油田所認(rèn)可，下面介紹一下環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂管線的工藝原理。

關(guān)鍵詞：油田；地面工程；；適用性對(duì)比；效果評(píng)價(jià)

本文介紹了環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂管道的應(yīng)用狀況，對(duì)環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂管道與HT515內(nèi)防腐管道及鋼骨架非金屬管道進(jìn)行了對(duì)比分析，通過(guò)對(duì)各種管道的優(yōu)缺點(diǎn)及經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比，分析了環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂管道的應(yīng)用前景，對(duì)油田新型管道的發(fā)展應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。

1 環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂管線

1.1環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂防腐的工藝原理

目前，環(huán)氧粉末內(nèi)防腐是一種性能優(yōu)越的管道防腐涂料，它具有良好的物理化學(xué)性能和較寬的溫度適用范圍，在國(guó)內(nèi)有了較廣泛的應(yīng)用。所謂環(huán)氧粉末是一種熱固性粉末，它的熔化溫度為180℃，有優(yōu)良的耐酸堿性能，它溶解在鋼管內(nèi)壁后，當(dāng)流體溫度在100℃以內(nèi)時(shí)，溫度越高它的固化性越好，并具有優(yōu)良的使用性能。其內(nèi)噴涂原理為：采用靜電熱噴涂法進(jìn)行環(huán)氧粉末噴涂，即利用高壓靜電電暈電場(chǎng)原理，將被涂敷鋼管接地作為正極，噴槍噴頭接高壓負(fù)電極，使噴槍與鋼管之間形成一個(gè)強(qiáng)勁電場(chǎng)，鋼管經(jīng)中頻感應(yīng)線圈加熱后，由傳動(dòng)線送至噴涂室，壓縮空氣將粉末從儲(chǔ)粉桶經(jīng)送粉管送到噴槍噴出，在噴頭上的針形電板產(chǎn)生電暈放電，使流經(jīng)的粉末帶有負(fù)電荷，在靜電場(chǎng)力和運(yùn)載氣體的雙重作用下，定向飛至鋼管內(nèi)表面，隨即成為熔融狀態(tài)。

1.2環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂鋼管的安裝及應(yīng)用情況

環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂鋼管的安裝及應(yīng)用情況有焊接和法蘭連接，法蘭連接主要用于地上管線，焊接管用于埋地管線，鋼管連接前，兩根鋼管兩端分別擴(kuò)口，在擴(kuò)口連接之前將襯套插入，襯套與鋼管之間采用粘接，襯套的溝槽上有膠皮墊，在插入鋼管之前涂上密封膠與鋼管連接，可防止流體從擴(kuò)口和襯套之間流動(dòng)，在將襯套完全插入擴(kuò)口后，在擴(kuò)口連接處用電焊連接，因襯套與鋼管擴(kuò)口連接處有石棉或硅酸鹽保護(hù)，所以起到了隔熱的作用，實(shí)現(xiàn)不破壞防腐層的作用。

2 HT515內(nèi)防腐管線

2.1 HT515內(nèi)防腐的工藝原理

目前，HT515內(nèi)防腐是1995年推出的管道防腐涂料，它在施工前需將管道內(nèi)表面作噴砂除銹達(dá)到Sa2.5級(jí)后，按10：1的比例配比鐵紅色甲組分及棕色乙組分，并添加“特性溶液”后噴涂或擠涂在管道內(nèi)表面上，除管道補(bǔ)口外每道控制噴涂量為每平方米215克，涂刷兩道后達(dá)到干膜厚度250μm。該型防腐涂料的甲乙組分混合后，涂刷底面合一的防腐涂料兩遍后即可成形，減少涂料的成膜道數(shù)。

2.2 HT515內(nèi)防腐鋼管的安裝及應(yīng)用情況

HT515內(nèi)防腐管道可采用擠涂和噴涂?jī)煞N工藝，擠涂工藝適用于現(xiàn)場(chǎng)已安裝好的管道，根據(jù)擠涂管線的長(zhǎng)度，確定整條管線作為一段或分成幾段擠涂。然后依據(jù)擠涂管線的型號(hào)大小和其長(zhǎng)度，預(yù)制好加料倉(cāng)和收料倉(cāng)，并固定在待擠涂管道的兩端。在加料倉(cāng)中加入預(yù)先計(jì)算好的帶有少量余量的涂料，然后開始送壓縮空氣推動(dòng)擠涂球進(jìn)行擠涂，該工藝不需補(bǔ)口。噴涂工藝適用于在鋼管停放場(chǎng)防腐后進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)焊接，焊接完后，采用補(bǔ)口機(jī)進(jìn)行補(bǔ)口。在實(shí)際應(yīng)用中我們也發(fā)現(xiàn)了該型防腐管材的缺點(diǎn)，即管線因焊口及防腐補(bǔ)口質(zhì)量等問(wèn)題，管線焊接處易出現(xiàn)破損，且防腐層不易恢復(fù)。

3 鋼骨架復(fù)合管

3.1鋼骨架復(fù)合管的結(jié)構(gòu)原理

鋼骨架復(fù)合管是以優(yōu)質(zhì)低碳鋼絲為增強(qiáng)相，進(jìn)口高密度聚乙稀（HDPE）為基體，通過(guò)鋼絲點(diǎn)焊成網(wǎng)，與塑料擠涂填注同步進(jìn)行，在生產(chǎn)線上連續(xù)拉膜成型的雙面防腐管道。該管材沿管線軸向鋪設(shè)鋼絲，鋼絲間距8毫米，沿鋼絲外圈以8-12毫米的間隔纏繞鋼絲，并點(diǎn)焊成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，在網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)兩面填注高密度聚乙稀，將網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)包在中間。

3.2 鋼骨架復(fù)合管的材質(zhì)分析：

鋼骨架復(fù)合管的基體采用的高密度聚乙烯樹脂是HOSTALEN GM5010 T2的改進(jìn)型，它具有更高環(huán)向剛度和撕裂抗力，快速裂紋傳播抗力好，不易發(fā)生脆性斷裂，在23℃時(shí)的密度為0.954g/cm3，屈服應(yīng)力22Mpa。鋼骨架采用的是一般用途低碳鋼絲，其尺寸及力學(xué)性能符合GB/T 343的規(guī)定。

3.3 鋼骨架復(fù)合管的安裝及應(yīng)用情況

該管材的連接分法蘭連接和電熱熔連接。地上管線采用法蘭連接：將密封膠圈放入管子的密封槽內(nèi)，管子對(duì)齊后將法蘭用螺栓擰緊。地下管線采用電熱熔連接，在連接前將兩管對(duì)齊，將連接面上污物擦去，兩管承插連接后用電熱熔連接機(jī)通電加熱實(shí)現(xiàn)連接。在油田某聯(lián)合站至首站DN250管線中應(yīng)用了鋼骨架復(fù)合管，管線自2013年投產(chǎn)后運(yùn)行良好。因?yàn)楦呙芏染垡蚁?dǎo)熱系數(shù)低，且DN250鋼骨架復(fù)合管管壁厚12.5毫米，起到了較好的保溫效果，該管材內(nèi)壁光滑，其粗糙度為0.03毫米，而鋼管為0.2毫米，是鋼管的3/20，所以回壓比鋼管時(shí)降低0.5公斤。該型管材一旦破損時(shí)有兩種修復(fù)方法：①打卡子。用廠家生產(chǎn)專用卡子或普通卡子即可。②電熱熔換管：用專用鋸將壞管段鋸下，用塑料焊條將截?cái)嗵庝摻z遮蓋，將電熱熔套推入原管，并將新管與原管對(duì)正，再將套筒推到連接位置實(shí)施電熔連接，換管過(guò)程一般在8小時(shí)以內(nèi)。但在實(shí)際應(yīng)用中也發(fā)現(xiàn)了該型管材的缺點(diǎn)，即電熔套與管線連接處容易出現(xiàn)滲漏及管線受外力損壞等現(xiàn)象，雖然在較短時(shí)間內(nèi)修復(fù)，但造成了一定的經(jīng)濟(jì)損失，影響了油田的正常生產(chǎn)。

4 三種管材性能及投資效益對(duì)比

5、對(duì)環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂鋼管的建議

作為新型內(nèi)防腐涂料，環(huán)氧粉末內(nèi)噴涂鋼管在油田地面工程中已逐步得到了應(yīng)用，但該型防腐涂料距大面積應(yīng)用還有一定的距離，（1）防腐工藝的不足：該防腐涂料目前不能在現(xiàn)場(chǎng)加工或?qū)⒓庸ぴO(shè)備運(yùn)到現(xiàn)場(chǎng)，而只能將管線運(yùn)至工廠防腐后再拉至現(xiàn)場(chǎng)施工，增加了運(yùn)輸費(fèi)用。（2）價(jià)格存在的不足：該型防腐涂料價(jià)格較高，相應(yīng)提高了工程的總造價(jià)，尤其是Ф219X6及以上的大型管材防腐價(jià)格超出了管材價(jià)格，使工程投資大大提高。（3）施工中的不足：對(duì)于彎頭、三通等管件多的工程，該型管材施工難度大，同時(shí)一旦破損，環(huán)氧粉末內(nèi)防的管線修復(fù)困難，只能用不防腐的普通鋼管修復(fù)。

參考文獻(xiàn)：

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