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涂塑钢管新型现场连接保护技术

来源:http://www.81929.net/article/2020613302.html

对涂有2层或3层塑料涂层的钢管而言,一种新型热活性系统可通过热熔——塑料外层对其进行现场焊接连接。此系统已在试验室试验成功,并在现场获得应用。

目前,在世界范围内,为了控制管线的腐蚀和对其进行机械保护,许多管线的施工都采用工厂预制2层或3层塑料涂层,而不再使用煤焦油防腐涂层,通常采用的方法是挤出3层聚乙烯(PE)或聚丙烯(PP)涂层作为防腐层。采用该技术进行管线的现场连接,既可以保证与钢管上的PE涂层或PP涂层相匹配,同时对管线连接处的机械保护也起到十分有益的作用。

通常,对于3层聚乙烯(PE)涂层工艺要求的条件较为苛刻,其温度应达到82℃,而3层聚丙烯(PP)涂层,在相同的条件下,温度应达到121℃。

通常,对涂有3层(PE)或3层(PP)的钢管进行现场连接时,工艺条件较为严格,且工况条件较为恶劣:①高操作温度;②密实的土壤条件;③海底管线和立管;④水平定向钻孔和穿越管线;⑤综合考虑以上情况。

涂有3层PE或3层PP钢管的现场连接,关键问题在于钢管连接处的防腐和机械保护。由于钢管是在现场焊接到一起的,因此不宜选用适合工厂的环缝焊接涂层工艺。一般来讲,管体上的3层PE的耐久性要远远高于钢管连接处的防腐涂层。到目前为止,还没有可与工厂预制的3层PE强度相媲美的经济、操作简单、快速的现场连接方法。因此一些公司不使用3层PE或3层PP工艺。

最近,对涂有2层或3层PE钢管现场连接处涂层的保护方法有了进展,这一专利技术被称之为“热熔焊接现场连接保护系统”。这一技术中,两钢管上的2层或3层PE在现场被热熔在一起。这项技术是将一简单的塑料外层或塑料套与钢管上挤出的(PE)或(PP)涂层热熔粘结到一起,塑料外层是由高密度PE或PP制成,且应与在工厂预制的涂层(PE或PP)相匹配。

“热熔焊接系统”使用中较为困难的地方是如何将塑料外层附着到钢管表面上,即塑料外层如何被热熔到钢管涂层上。这一过程很象是一个面包烤箱的加热元件被夹在两塑料表面之间,将塑料加热到熔点,塑料彼此熔化,待冷却后两塑料就熔合到一起。

在新系统中,加热元件为附在一矩形热熔熔焊接外层的三个边缘上的网式传导线圈。外层作为塑料的一个面,而塑料的另一个面为钢管上挤出的PE涂层或PP涂层。当现场进行完防腐涂层(CPC)作业后,将外层缠绕在钢管的连接处并搭接在2层或3层PE涂层上,从而将钢管连接处密封好,用带子将外层捆扎牢固,最后安装上热熔焊接的电夹子。

两塑料热熔在一起所需的温度为232℃,当电流通过安装在外层上的传导线圈时可获得这一温度。电流源是一标准电弧电机,电流由电夹子提供给传导线圈。电夹子夹在塑料外层上,所以受到热熔温度影响的区域只是接近塑料外层边缘上线圈上下部分。由于热熔焊接塑料外层的电流大小随钢管直径和涂层厚度的变化而变化,到目前为止遇到的最大工程项目为直径36 in、涂层厚度3 mm的3层PE管线。应用该系统进行管线连接处热熔焊接,用时60 s。在新系统中,控制箱(安装在电焊机与电夹子之间)记录供电时间,在到达规定时间后关闭,以免失误,冷却25 S后取下电夹子即可。由于这一新系统的热熔不是100%,建议不用于基础防腐保护涂层。

水平定向钻孔及管线穿越(HDD)需要用力将管线推、拉通过事先在河流、道路、建筑物等下面钻好的用于敷设管道用的孔道,当管线被强制穿过孔道时,土壤的阻力就作用到钢管的外表面上。在水平定向钻孔穿越施工中,由于不需要回填,敷设后的管线与土壤及岩层紧密接触在一起。