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海洋平台涂塑管线现场修补设计疑答

来源:http://www.81929.net/article/2020416280.html

    海洋平台广泛分布于中国各个海域,数量多、结构复杂、问距小、维护保养困难,且长期处于海洋潮湿高氯的恶劣环境中,极易受到腐蚀,严重影响平台管道的使用寿命。涂塑钢管以其优越的耐腐蚀性和强度要求在平台管道系统中得到了广泛应用。由于平台建造场地一般处于临海偏僻处,为保证安装精度,管线在涂塑之前要先运至平台进行预安装,然后再到厂家涂塑。但是,由于设计更改、现场碰撞等原因涂塑管线在安装时不可避免的要进行修改,从而对涂层造成破坏,涂层破坏后的涂塑钢管需要重新运回厂家修补,不仅造成了人力物力的浪费,而且会影响平台的建造进度,现场修补作为一种比较成熟的技术,可以尝试运用到平台建造过程中。

    海洋平台管道在20世纪60年代,曾使用防)翻胜能极高的塑料管。但因其机械强度低及接口形式的限制而不易推广应用。后来部分管道改用铜镍合金管或不锈钢管,又因造价高、成本上升,难以大面积应用。20世纪70年代初期,发展到热浸锌(镀锌)管,其防护性能虽然高,但达不到设计的使用年限,养护成本升高。20世纪80年代开始使用涂塑钢管(钢塑复合管),即在钢管内壁或外壁涂敷一层均匀的塑料涂层,成为钢塑一体的复合管。复合管的强度和刚度由钢管承担,抗介质侵蚀的功能由塑料承受,形成一种优化组合的新型涂塑管道。
    涂塑钢管在采油平台的冷却系统,压载系统,生活供水等系统中都有应用。钢管涂塑是用特殊的工艺及专用设备,将高分了的塑料粉末(主要为防腐型环氧粉末)在高温和静电的作用下,均匀地粘附于管壁表面使其形成平整、光滑、坚固的保护层,使金属管道成为复合制品的一种制造过程。涂塑钢管在工程上应用时,涂塑层将钢材与管道输送介质隔绝,有效地保护钢管,从而大大提高钢管的使用寿命。该涂层附着力强、冲击强度高、抗弯性能好、表面磨擦系数小、耐海水腐蚀、热交变性能优、使用寿命长。经严格的试验测定,涂塑管的使用期为热镀锌管的12倍,可以保证平台的使用寿命。

    由于涂塑管线不允许现场焊接,所以在详设提供涂塑管线的图纸以后,加设会根据涂塑厂家的要求,把管线断成符合要求单管,并添加法兰。一般来说,每根单管不会超过6m,对于大尺寸或管件较复杂管线会断的更短一些。这些单管在车问完成预制以后,需要运至平台进行预安装并试压,如无法满足技术要求,需进行修改直至顺利安装。安装没有问题的管线经拆解送往涂塑厂家进行涂塑,涂塑完成后运回平台重新安装,如再遇到管线修改,则需重新运至厂家涂塑直到安装顺利完成。

    传统工艺使涂塑管的涂塑工作全部在厂家完成,保证了涂塑质量。但是,由于工期及设备到货情况等因素的影响,管线的预安装常常达不到减少后期管线修改的目的。同时,后期详细设计图纸升版及管线与其它结构物碰撞等问题也会产生部分修改,如果每次都运往厂家涂塑,不仅繁琐,而且严重影响施工进度。

    新工艺省去了预安装这一环节,单管在车问预制完成之后直接送至厂家涂塑,涂塑后的单管运上平台安装,如遇现场修改,对涂层破坏的单管进行现场修补即可完成安装。
    平台管线涂塑新工艺没有预安装及厂家重新涂塑的环节,在特殊部位预留现场口添加余量,单管制成后运至厂家一次性涂塑,现场安装时通过现场修补技术解决安装过程中遇到的涂层破坏的问题,极大地缩短了工期,提高了现场安装的效率。

    平台涂塑管道的现场修补是指钢管在涂塑加工厂涂塑完工后作为涂塑厂的合格产品运至安装现场,由于下列情况引起的涂塑管道壁涂层被损坏之后的修补工作:
    1)在运输、装卸过程中,管壁(包括法兰端面)由于碰撞、擦伤引起的涂层损坏,从而使管体金属表面直接暴露于介质中;
    2)由于安装需要,在管了端口特别留出未涂塑部分在管了安装前或安装后进行的防护处理;
    3)在安装过程中,对涂塑管道不得已进行明火切割、开孔等引起的管壁涂层局部损坏而引起的修补工作。
    在平台建造过程中,造成涂塑管线涂层破坏的原因很多,主要有以下儿种典型情况:
    1)管线涂塑完成之后,详设图纸升版。由于详细设计升版增加了三通、法兰、言法兰等管件,要对涂塑管线切断修改,破坏了已有涂层,需要对涂层进行修补。
    2)现场安装时涂塑管线与结构梁、立柱、护栏、人孔等结构发生碰撞,需要增加弯头、改变管长等方式绕开结构物,不可避免的要对涂塑层造成破坏,需要对涂层进行修补。

现场安装时涂塑管线与设各碰撞,需要对管线进行相应的修改并对涂层进行修补。

    现场安装时到货设备接口坐标与图纸不符,造成管线无法安装,需要切割或增补管线,同样要对涂层进行修补。
    另外,一般对于消防水系统管线,两寸以上我们用涂塑管线,两寸以下用的是铜镍合金管线,若现场变更引起管线变化,为了保护涂塑管线涂层不受破坏,通常的做法是修改铜镍合金管线,由于铜镍管价格昂贵,从而造成了不必要的浪费。

现场修补工艺塑钢管现场切割与焊接时对涂塑管的保护涂塑钢管现场切割、焊接时,对涂塑管道上的涂层损坏区域白明火接触点开始均为沿长度方向左右各50 mm,但切割、焊接时的火星匕溅可达沿长度方向500600 mm,因此对该区域要进行保护措施。外壁涂塑层的保护使用三防布包紧管了外壁离焊接、切割高温以外500600 mm区域的涂层。


内壁涂塑层的保护
    棉或石棉布衬于切割、焊接高温区域以外的500600 mm的管道内,或用直径略大于管道通径的防火隔堵封板,距切割、焊接50 mm左右范围之外堵堵塞,这样,其余完整的涂层就不受损坏,待施工结束后,将封板取掉。

涂层损坏的现场表面处理1)用风动砂轮将切割、焊接后形成的尖锐棱角打磨成光滑过渡;2)将焊渣、匕溅物清除出管道内壁;3)再用砂纸或风动砂轮将损坏区域打磨至金属表面裸露,并将残留物清除出管外;4)用回丝浸取丙酮,将待补处擦洗干净。

    配管加工设计的主要内容是根据涂塑工艺和涂塑厂家的设备情况,在管线合适的部位增加法兰,以方便涂塑;对管线的支管、焊缝、连接等部位进行特别处理,以保证涂塑的质量;建造及检验要根据涂塑钢管的性质采取必要措施保护涂塑层不受破坏,对经修改需要修补管线依据修补工艺进行修补并达到设计要求。

管件涂塑前制作要点
    1)被涂塑钢管每根单管长度不大于6 m;弯管(弯头或S形弯管数目不大于2个)展开长度不大于4m;管径一般大于40 mm o
    2)对断开的长直管增加法兰,环形管线进行余量集中控制,减少现场修改量。
    3)支管应靠近法兰口,便于清除打磨,支管高度一般应小于支管通径,便于涂塑。
    4)法兰应两面焊接,焊缝应饱满平整。
    5)单管加工完毕后,所有焊缝必须清除焊渣、匕溅,表面缺陷应予修补,焊缝应打磨光滑过渡,无棱角、毛刺。
    6)化学清洗后,应进行管壁清洁检查,不应有氧化皮和其它杂物。酸洗后应进行钝化处理,并用干燥空气吹干。
    7)制作和清洗后的管材两端应密封,避免内壁再次污染。

管材吊运及平台安装
    1)涂塑管材涂层验收合格后应在两端法兰上加装保护套盖,支管接头也应加保护帽,以防密封平面碰撞和支管损坏。
    2)涂塑管材在运输过程中及吊装过程中不应受到剧烈碰撞、振动或高空坠落,以免碰坏涂层脱壳、崩裂。
    3)待运或待涂装管材应放置在室内空地,避免阳光直射。
    4)涂塑管线附近有焊接时,应用湿布将涂塑管包覆,防止管材温度过高造成涂层破坏。
    5)涂塑管材安装时应避免敲击、弯曲,如需切割,在壁厚小于13 mm时,涂层受损一般为距切割线左右各50 mm,应对切割附近涂层进行保护。
    6)涂塑钢管采用管夹固定时,管夹与涂塑钢管之问应垫一层聚乙烯垫片,以防止管夹损伤涂层。
    7)当因切割、焊接或碰撞损坏涂层时,应由专门人员现场修补,修补前应将受损部分充分清除,并涂塑层打磨至露出金属表面,修补厚度应达到200 }m或原涂层厚度,并使新涂层与原涂层光滑过渡。

检验
    1)原材料检验。粉末材料在运输和储存过程中受到其它化学品污染发生质变或受潮后,会严重影响涂层质量,必须在涂料各项指标及性能检验合格之后才能用于管体的涂敷作业。
    2)工艺过程检验。表面处理要达到要求的除锈等级、表面粗糙度和表面洁净度,同时做好对涂塑层的保护。要根据涂塑层的平整性和完整性情况即时调整工艺参数,保证各工艺参数满足涂料充分固化的条件。
    3)管体涂层检验。涂层检验主要是测厚、检漏、附着力及固化度检验。重点要检验涂层横断面致密程度和涂层与钢管粘接面的致密程度。

    涂塑管线施工工艺及现场修补技术需要加工设计人员从整体上把握管线系统的工艺流程,熟知各种规格书的相关规定,多与相关专业人员进行沟通,积累理论和现场经验。随着项目经验的增多,涂塑新工艺和现场修补技术将会不断得到补充和完善。