大口徑鋼制管道玻璃鋼外護層泡沫保溫結構補口技術

姜俊榮

（勝利油田勝利石油化工建設有限責任公司，山東東營 257064）

大口徑鋼制管道玻璃鋼外護層泡沫保溫結構補口技術

姜俊榮

（勝利油田勝利石油化工建設有限責任公司，山東東營 257064）

大口徑管道玻璃纖維增強塑料 （玻璃鋼）外護層泡沫保溫技術，因其保溫效果好、抗壓強度高、抗腐蝕能力強等優點，近幾年在勝利油田熱電聯供工程中得到了較好的應用，其現場補口技術一直是影響工程質量的關鍵環節之一，影響著管道的安全運行。在分析勝利油田熱電聯供集中供熱二期工程玻璃鋼補口技術的基礎上，結合勝利油田熱電聯供集中供熱三期工程，總結出一套新的玻璃鋼補口技術。文章詳細介紹了新的玻璃鋼外護管補口結構、工藝流程、操作步驟和要點，該方法有效地提高了大口徑玻璃鋼外護直埋保溫管的補口質量。

集中供熱工程；管道保溫；玻璃纖維增強塑料；外護層；補口技術

1 工程簡介

勝利油田熱電聯供集中供熱三期工程——勝北社區熱電聯供集中供熱工程，管道規格為DN600～1 000 mm，采用玻璃纖維增強塑料 （玻璃鋼）外護層保溫管技術，供水管道保溫材料為聚異脲酸酯泡沫塑料，供水管泡沫能承受150℃的峰值溫度；回水管道保溫材料為普通聚氨酯泡沫塑料，回水管泡沫能承受140℃的峰值溫度。

在施工過程中，需要將單根保溫管道連接成工藝管道，接口處管道的保溫層施工質量和玻璃鋼外護層的連接質量，對管道的使用壽命、保溫性能起著至關重要的作用。如果接口處理不當，就會造成接口處滲水，致使保溫層浸水破壞，故現場補口的密封防水質量是整個工程安全運行成功與否的關鍵。

2 補口施工技術的特點

在勝利油田熱電聯供集中供熱二期工程采用的玻璃鋼外護直埋保溫管補口技術的基礎上，總結出一套新的玻璃鋼補口技術，用于熱電聯供集中供熱三期工程的施工中，該施工技術工藝簡單、便于施工，增強了可靠性，進一步提高了補口質量。

集中供熱二期工程采用的補口技術見圖1，可以簡單概括為：采用預制套袖、現場手糊、內外密封圈、臺階平滑過渡、澆注發泡及環向整體纏繞。在近幾年供熱管道運行過程中發現了補口處浸水破壞保溫層的情況，對勝利油田基地集中供熱二期東主干線工程 （管徑1 000 mm，長度6.4 km）約530處玻璃鋼補口中25處典型破壞的情況進行統計，見表1。

表1 供熱二期工程東主干線工程玻璃鋼補口缺陷統計

在勝利油田熱電聯供集中供熱三期工程中，我們采用了新的玻璃鋼補口技術，采用無堿玻璃纖維短切氈、無堿玻璃絲布、不飽和聚酯樹脂等材料代替擋環、內外密封圈，以纏繞綁縛的形式補口，彌補了補口技術的缺陷，提高了補口質量。

3 玻璃鋼外護直埋保溫管補口施工條件

焊接完成的管道經檢測合格后，方可進行補口施工。施工時，環境相對濕度應低于80%，操作坑內應采取降水措施，使操作坑內無積水、無淤泥，且操作坑底部距管底部不小于400 mm。

4 玻璃鋼外護直埋保溫管補口施工流程

4.1 玻璃鋼外護管補口結構 （見圖2）

4.2 玻璃鋼外護管補口工藝流程 （見圖3）

圖3 玻璃鋼外護管補口工藝流程

4.3 玻璃鋼外護管補口步驟及操作要點

4.3.1 人工防護

施工前，施工人員應穿好工作服，戴上安全帽、手套、口罩等防護用具。

4.3.2 除銹

采用噴砂除銹工藝，除銹效果應達到GB 8923-1988《涂裝前鋼材表面銹蝕等級和除銹等級》中規定的Sa2.5級。若補口區域鋼管表面潮濕，應用火焰加熱器除去水分再進行除銹。

4.3.3 管端打毛

使用磨光機對保溫管管端打毛處理，打毛部分長度不小于400 mm。

4.3.4 保溫管管端保溫層及補口部位處理

用磨光機將保溫層端面涂刷的防水劑去除，露出新鮮泡沫層端面。用風管對補口部位進行整體吹掃，除去浮塵。

4.3.5 配制不飽和聚酯樹脂

查看施工環境溫度，確定不飽和聚酯樹脂、催化劑和固化劑的添加比例。對不飽和聚酯樹脂、催化劑和固化劑進行計量，并混合均勻。本著少配勤配的原則配制不飽和樹脂，同時應根據實際天氣情況適當調整固化劑添加量，保證在進行下一道工序時不飽和樹脂不出現固化現象。

4.3.6 保溫管管端增強區施工

該區域由2層無堿玻璃纖維短切氈和4層無堿玻璃絲布構成。先刷1層不飽和聚酯樹脂，然后貼1層無堿玻璃纖維短切氈 （寬度200～250 mm），涂刷不飽和聚酯樹脂浸透短切氈，然后再纏繞2層厚0.4 mm的無堿玻璃纖維布 （寬度200～250 mm）。樹脂應涂刷均勻，浸透玻璃纖維短切氈和玻璃絲布。纏繞順序為：1氈—2布—1氈—2布。

4.3.7 玻璃鋼套袖打毛

用磨光機對玻璃鋼套袖外表面進行整體打毛處理，兩端的內表面打毛長度為150 mm，用切割機將玻璃鋼套袖切開，玻璃鋼套袖內外表面均應保持清潔。

4.3.8 上套袖

將切開的玻璃鋼套袖套在玻璃鋼補口區上，套袖與保溫管管端搭接長度不小于100 mm。套袖切口搭接處應處于補口區斜上方 （11點鐘或1點鐘方向）位置，套袖采取下壓上方式安裝。

套袖固定：利用綁扎帶將套袖箍緊后，在橫縫搭接處用電鉆均勻打7個孔，兩端各1個，中間平均分布5個，固定時應先固定兩端的鉚釘，再依次固定其他鉚釘。

4.3.9 玻璃鋼套袖端頭與玻璃鋼外護管臺階處理

處理方式為貼2層無堿玻璃纖維短切氈，纏繞4層無堿玻璃絲布。先刷1層不飽和聚酯樹脂，然后貼1層無堿玻璃纖維短切氈 （寬度200～250 mm），涂刷不飽和聚酯樹脂浸透短切氈，然后再纏繞2層厚0.4 mm無堿玻璃纖維布 （寬度200～250 mm）。如果套袖橫縫處的縫隙過大，應用帶有樹脂的氈或無捻粗紗填充密封，使套袖與外護管之間平滑過渡。

纏繞順序為：1氈—2布—1氈—2布

4.3.10 玻璃鋼套袖橫縫處理

先刷一層不飽和聚酯樹脂，然后貼2層無堿玻璃纖維短切氈，并用不飽和聚酯樹脂浸透。

4.3.11 套袖整體纏繞玻璃鋼

鋼管直徑為800～1 000 mm時，纏繞結構為2層無堿玻璃纖維短切氈，8層無堿玻璃絲布。纏繞順序為1氈—3布—1氈—5布；鋼管直徑為600～800 mm時，纏繞結構為2層無堿玻璃纖維短切氈，5層無堿玻璃絲布。纏繞順序為1氈—2布—1氈—3布。

在補口區域整體纏繞玻璃鋼，纏繞長度為1 300 mm （套袖長700 mm，兩端各延長300 mm）。在纏繞過程中要防止出現鼓泡現象，若出現鼓泡用手抹平或用刀挑開。短切氈和纖維布以浸透為宜，防止樹脂過多造成下墜鼓泡。纏繞過程中應拉緊、輥平、壓實玻璃絲布，并用膠輥及時補充樹脂，避免出現缺樹脂現象。

4.3.12 包敷塑料薄膜

待玻璃鋼表面樹脂不流淌時 （不少于10 min），補涂不飽和聚酯樹脂后，對補口區整體纏繞塑料薄膜，纏繞塑料薄膜前的間隔時間視天氣和環境情況可適當調整。

4.3.13 玻璃鋼固化

玻璃鋼固化時間視天氣和實際情況確定，一般不少于24 h。

4.3.14 打孔

用打孔器打泡沫料注料孔和排氣孔，孔徑約為25 mm，位置在套袖上方，間距300 mm。

4.3.15 氣密性試驗

試驗壓力0.02 MPa，穩壓30 s，查看塑料薄膜是否有鼓泡現象，沒有鼓泡表明氣密性試驗合格。若有漏氣，則將漏氣部位打毛，進行補纏處理，直至氣密性檢驗合格后再進入下一工序。

4.3.16 聚異脲酸酯泡沫料的灌注與熟化

發泡時，等注料孔和排氣孔都有泡沫料溢出時，及時封堵，時間不少于3 min。泡沫熟化時間應不少于20 min。

4.3.17 注料孔和排氣孔的封堵

封堵結構由2層無堿玻璃纖維短切氈和8層無堿玻璃絲布構成。泡沫熟化完成后，用磨光機將注料孔和排氣孔處的泡沫料清除掉，并對注料孔和排氣孔附近的玻璃鋼保護層進行打毛處理，然后進行無堿玻璃纖維短切氈和無堿玻璃絲布的纏繞，最后包敷塑料薄膜。纏繞順序為1氈—3布—1氈—5布。

4.3.18 補口完成

注料孔和排氣孔的封堵部位固化后，經檢查符合要求后方可進行回填。

5 結束語

本補口技術采用了與母材相同材質的防腐保溫材料，有良好的粘結性能，可以實現工作管、保溫層、外護層三位一體，保證了外護層的整體密閉性和硬質泡沫保溫層的完整性，使保溫層與外界完全隔絕，有效地提高了大口徑玻璃鋼外護直埋保溫管的補口質量。

[1]CJ/T 129-2000，玻璃纖維增強塑料外護層聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管[S]．

Joint Coating Technique Using External Fiber Reinforced Plastics Layer to Protect Thermal Insulation Foam for Large Diameter Steel Pipeline

JIANG Jun-rong（Shengli Oilfield Shengli Petroleum and Chemical Construction Corporation， Dongying 257064,China）

Using external fiber reinforced plastics （FRP） layer to protect thermal insulation foam for large diameter steel pipeline has been effectively applied in thermoelectric cogeneration projects in Shengli Oilfield in recent years because of its advantages in thermal insulation effect,compressive strength and corrosion resistance.However,the technique of field joint coating is one of the key links,which affects engineering quality and pipeline operational safety.Based on the analysis on the FRP joint coating technique used in the phase II of centralized heating supply of Shengli Oilfield thermoelectric cogeneration project,a new FRP joint coating technique,which can effectively raise the joint coating quality of buried large diameter steel pipeline,is developed for the phase III project.The structure,process flow,operational steps and key points of the new joint coating technique are described in this paper.

centralized heating supply project;thermal insulation of pipeline;fiber reinforced plastics（FRP）;external protection layer;joint coating

TE973.3

B

1001－2206（2011）05－0050－03

姜俊榮 （1964-），女，山東蓬萊人，高級工程師，1986年畢業于石油大學 （華東）石油儲運專業，主要從事油田地面安裝工程、長輸管道工程、灘淺海平臺和海底管道工程的施工技術管理工作。

2011-05-14