現場施工涂覆,即對已經敷設好的管道進行的涂覆工藝,避免了焊接問題,這種施工流程在美國已經應用了20年,在歐洲及其它地方也有很長的歷史。
1.施工程序
基本程序包括兩個專業設計的公共連接,裝有帶調節閥的壓縮氣罐,氣壓調節裝置和旁路,涂料進口及快速釋放裝置,用壓縮空氣(或天然氣)驅動專門設計的活塞。
兩個專用的橡膠活塞,包括橡膠圃盤和橡膠帶,用芯軸或螺旋塞插入,其間裝上涂料,用干燥的壓縮空氣推進。仔細控制管道的活塞適宜度,活塞后部即能形成所需的薄膜厚度,膜的厚度是涂料材料、管內涂料流動速度、活塞在管內的適宜度的一個性能指標[3,5]。這種移動是通過氣壓壓到活塞后面的,回壓由維持不同的常壓值控制,從而控制了速度。
因為涂料是通過不同的氣壓推進的,所以現場施工涂料能與管壁更好地接觸。
另外,近來又有更加尖端的技術,用壓縮空氣推動合成橡膠清管器來涂覆液體涂料,涂料不必封閉在兩只球、杯或清管器之間。
2.現場施工表面準備
表面準備不可能用噴砂處理,通常采用鋼絲刷子和刮刀,同時使用水和清潔劑除去浮動的氧化皮和銹,再進行酸洗。焦油、油脂或其它污染物用溶劑除去,必要時可按要求用乳化劑,結合使用鋼絲刷和刮刀。在這個過程,酸洗后應采用堿性化合物進行中和。用加有緩蝕劑的鹽酸清洗管內壁,鹽酸濃度及與表面浸漬的時間應由管子內表面的狀況而定。鹽酸殘留物必須用清水沖洗干凈,表面通常要輕微磷化處理,沖洗掉殘留的酸,除去水,管線最后要用干燥的空氣吹掃。
3.現場施工內涂
然后用前面介紹的類似方式進行管道內涂所需涂料的量(包括預留量),用干燥的壓縮空氣推動。為了確保好的潤濕性和覆蓋率,應進行逆向涂覆。多層涂覆時,覆蓋層間應留有足夠的固化時間,這與周圍環境有關。為了能達到優化覆蓋層性能,除去溶劑是重要的,復合系統,通常為3層,覆蓋層沒有針孔,干膜厚度從250~400μm,干膜厚度應精確控制,包括設計、設備、施工、速度及涂覆次數都非常重要。
4.現場涂覆施工管線的設計
現場涂覆旌工作業,一次涂覆和清潔的管道長度與管道結構有關,通常為5~8km,也可能連續操作更長距離。
管線彎曲半徑最好不大于5D,盡管某些情況下管線彎曲半徑3D條件下可以通過,但不能有分支或變徑。管端應在水平面上用法蘭連接到入口和回收池,距離約2~3m。應避免過分的焊接深度,以允許98%的I.D.標準清管器通過。T形管結構或閥用臨時的法蘭盤代替,同時作為檢測點,最好幾個檢測點聯合使用。
膜厚由速度、壓力及投入管道內涂料的剩余量來控制。
另一種現場施工過程是相對較短的鋼管或混凝土管線,用錘打和水沖進行機械清理或噴砂處理,涂料可刷涂或噴涂。目前對于小管徑施工有一定的局限性,用攝像技術進行施工檢測。
5.瑰塌施工涂覆的檢測
建議進行常規定期管道檢測,如攝像,但這些儀器太易碎,且不能在管道內直立移動,尤其是在彎曲或高位點時,停頓或強烈震動后斷路。另一個問題就是從攝橡中顯示的缺陷位置的確定,主要是依靠測試軸和簡易鏡,通過鏡子將光線折射在管內進不到的地方,清楚地觀察到表面狀況,250mm以下管徑的管子內觀測距離可遠至20m,超過250mm的可遠至40m。用聚光燈也可觀測到類似的結果,實踐證明這些檢測手段都是切實可行的。
也可用針孔檢測儀,但必須是低電壓—其值與干膜厚度有關,如果電壓太高覆蓋層將被燒壞。干膜厚度值要用適宜的儀器測定,如Mikrotest;固化通常采用M.E.K.磨耗實驗評定;附著力用十字切割和黏結膠帶來測定。
6.現場施工的覆蓋層
現場施工覆蓋層必須能夠適應一定的苛刻條件,這就要求選用經試驗證明過的性能優良的覆蓋層,尤其適用于管道運行條件的環境。
目前已開發出來用于表面不平整的舊的管道的多層復合覆蓋層系統。
根據歐洲氣候條件開發出的現場施工用管道涂料.溶劑含量很低,低溫固化。這種覆蓋層在5s內從8.106~10.133MPa反夏壓力突變時,具有良好的結合力。
覆蓋層性能:根據運行條件的不同,要求進行不同的試驗,比如采用高的壓力突然釋放來評價覆蓋層的附著力,專用的厚漿型管道內覆蓋層能滿足這種苛刻的要求。采用特殊環境中多年浸泡,如淡水、飲用水或鹽水、污水、石油產品、化學品及其它物質等,來評價覆蓋層的耐蝕性。
用于天然氣、水管道的內涂涂料必須通過非常苛刻的條件測試,在高壓下和壓力突然釋放的試驗,例如水管道上,試驗板在4.137MPa指定壓力下,至少7d,再在3.5s內釋放出壓力,在這過程中,覆蓋層需保持完整而沒有任何水泡。如果覆蓋層有水泡,將會造成覆蓋層破壞,造成堵塞及內部腐蝕,后果不堪設想。
抗蒸餾水—甚至溫度較高的蒸餾水,該檢測對覆蓋層來說也比較嚴格。由于涂膜具有一定的滲透性,材料中任何殘留的鹽分在基體表面上溶解將會導致滲透氣泡,鹽分減少了但蒸餾水中滲透的壓力達到最大,覆蓋層被看成是一種半滲透的膜。在某些使用條件下,對覆蓋層的低溫下抗沖擊性有著特定的要求。
