1、终结“火补时代” 2011-11-17 00:00水网补口作业机械化补口走进施工现场机械化补口作业管道科学研究院创研管道机械化补口技术纪实 终结“火补时代”机械化补口工作站近日，由研究院承担的集团公司科研项目“管道 3LPE 机械化补口技术及装备研制”在广南线顺利通过现场试验并通过专家组验收。该成果的取得，将结束我国管道防腐层热收缩带补口长期依赖人工火焰烘烤的历史，该成果填补了国家防腐领域机械化补口技术空白，得到了集团公司高层领导的肯定。“3LPE 机械化补口技术及装备研制 ”的研究成功，标志着我国管道防腐补口施工技术从硬件设备、施工工艺和施工管理三方面得到了全方位提升。新技术的推广应用，将进
2、一步提高热收缩带补口施工效率，保障防腐补口质量，促进补口施工水平的跨越式发展，使该领域技术跻身于世界先进行列。迫在眉睫：“火补时代”呼唤新技术长期以来，管道防腐层热收缩带补口完全依赖人工操作方式，其开放式喷砂、点燃火焰预热钢管、火焰烘烤收缩、火焰烘烤热缩带回火等等，作业方式粗放，工作效率较低，施工过程不可避免地受到人员素质和操作的影响，现场安全隐患较大，更加令人担忧的是工程补口防腐层后期质量难以保障。在施工现场，记者跟随质量监督技术人员随机检验，许多防腐补口的外观、厚度、漏点及剥离强度都存在不均匀、欠规范、有气泡等技术缺陷。对比近年来国内数条重点长输油气管道普查检测结果，发现由于热收缩带补口位
3、置失效导致的管道整体防腐质量降低问题凸显。可以说，补口质量成为制约管道运行安全的关键因素。随着管道工程建设进入高峰期，大量的防腐补口工程排在重要的施工日程上，如何扣住防腐补口的“火脉”，确保国家能源通道质量安全成为集团公司、建设单位以及管道局等各级领导高度关注的热点问题，对于管道科研工作者来说，创研防腐补口新技术迫在眉睫。真火淬炼：技术创研过程艰辛坎坷面对管道防腐补口出现亟待解决的急、难、险、重问题，作为中石油建设板块中管道建设施工主力军的管道局勇于担当，站在保障国家能源通道质量安全的高度，确定将解决补口问题列为管道局“十二五”重大科技项目。管道科学研究院迅速行动，由院长徐昌学牵头，集中全院防
4、腐、机械、检测和自动化控制等多专业精兵强将，成立“3LPE 机械化补口技术及装备研制 ”项目组。2010 年 10 月，项目启动。管道科研作者全面投入，潜心创研，展开联合攻关， 。新技术创研的过程艰辛坎坷，为了优化匹配各种设备参数和工序，项目组多次到现场进行实地考察；单是磨合各专业之间的衔接，减缩作业中一个工序，创研人员就反复模拟实验，从实验中获取操作途径；创研课题任务重，时间紧，从项目长、专题负责人、研发骨干到操作手，所有参与人员都主动放弃公休日休息，加班加点抢时间。今年 9 月底，经过 1 年时间的艰苦攻关，依据大量的资料调研和试验结果，项目组完成机械化补口系统各配套装备的集成组装，建成
5、3 台移动式补口工作站，探索出全机械化补口流水施工工艺，并建立起国内首个全面的补口质量管理体系。9 月中旬，他们带着机械化补口装备到中贵管道施工现场进行了现场补口试验，以取得第一手试验数据。技术创研牵动中国石油人的心，集团公司高层领导对该项目给予高度重视，今年 1 月12 日，集团公司及相关单位领导专程到研究院观摩了管道机械化补口展示。管道局局长、书记、主管副局长等局领导先后多次听取项目组研制进展汇报，总体协调，把握方向。局各级部门、局各项目部和工程单位对该项目给予了支持，不仅通过各种渠道表达了对补口新技术的渴望，对创研工作提出建议，还为创研组人员进驻现场调研和后期试验给予无私的帮助。硕果累累
6、：技术研究涵盖各个细微环节管道机械化补口系统首次在国际上集成了环保型自动喷砂、中频加热、红外收缩加热等技术，成功实现了热收缩带机械化补口流水作业，达到了补口过程中的每道工序都可进行有效检查，从而严格控制各施工工序的细微环节，有效提高并保证了 3LPE 管道热收缩带的补口质量。机械化补口的表面处理、管口预热、热收缩带加热收缩、热收缩带回火等重要节点工序采用全自动程控式设备完成。在环保自动喷砂单元：实现了喷砂磨料自动回收密闭循环使用，有效提高了磨料的利用效率，保证了表面处理的清洁度，创造了清洁环保的施工环境，操作人员可通过操作控制按钮轻松作业，喷砂装置即可按照程序自动完成管口表面处理。在中频预热单
7、元：采用中频线圈预热管口加热均匀，避免了二次污染的发生，确保了管口清洁，有利于提高底漆对管口的附着力，加热速度快，提高了工效。设备配有自动测温装置，预热过程可以根据设定的参数自动完成。在红外加热单元：采用红外物理场加热原理，依靠程序控制自动完成热收缩带收缩。红外加热单元可使热收缩带程控加热均匀收缩，加热效率高，可高效避免气泡夹带，可控的加热温度确保了热收缩带胶粘剂的充分熔融。通过热熔胶与 3LPE 涂层之间的有效熔合，大幅提高收缩带与 3LPE 搭接区之间的粘结作用，从而保证了搭接区防腐性能的长效性。项目组通过大量试验，确定了机械化补口施工工艺，确定了密闭喷砂中频管口预热涂刷底漆红外安装固定片
8、红外收缩热缩带中频回火赶气泡的流水作业程序。该作业方式与原有手工补口作业方式相比，管道机械化补口在影响补口质量的重要环节彻底去除人为因素影响，工艺参数可控，施工质量更加稳定、可靠，各工序质量和效率明显提升，有效提高了流水化作业整体工效，明显降低了现场操作劳动强度，整个过程绿色环保，对现场复杂地理条件、冬季低温环境等具有极强适应性。配套体系：相关技术质量管理体系编制完成作为“3LPE 机械化补口技术及装备研制 ”项目攻关的重要内容，项目组借鉴管道焊口质量及焊工管理成功经验，在业内首次提出了建立防腐补口质量管理体系，依靠完整的质量控制和人员培训考试来规范补口施工过程，提升整个作业队伍的技能水平，从
9、而切实保障补口防腐层的长期质量。项目组已经完成埋地钢质管道补口施工工艺评定程序企业标准（送审稿）的制定，建立了从管道补口工艺评定报告到补口施工现场作业规程一系列文件控制体系，编制完成了管道防腐补口考试与资质管理规则制定，组织人力编写了管道防腐补口培训教程、考试大纲、基础知识考试试题库，借鉴管道研究院作为美国腐蚀工程师协会（NACE）CIP（涂装检查员）认证国内指定现场培训单位的多年培训经验，为管道局新组建的机械化补口施工队伍进行了全面系统培训，颁发了考试合格证和上岗证，并初步建立起管道补口人员资质档案。任重道远：新技术应用和推广同步启动创研 3LPE 机械化补口技术，实现了三方面的技术革新：第
10、一，管口喷砂实现了密闭式环保自动喷砂；第二，采用了中频和红外内外加热方式，钢管的加热温度实现了程序控制。第三，首次提出并建立全面的管道防腐层补口质量管理体系。因此该项目的研究成果具有国际领先水平。新技术创研成功后，下一步推广应用和推广技术成果，意义非凡。目前，这项工作正有序展开。机械化补口系统通过技术提升，提高了补口施工效率，实现了机械化补口施工的管口喷砂、聚乙烯搭接区预处理、管口加热、收缩带收缩均能做到环绕管体 360 度均匀处理，保障了施工质量，降低了人为因素影响，提高了补口施工质量稳定性。管道防腐层补口质量管理体系通过对施工人员的培训、资格认证提高施工队伍的技能水平，建立从管道补口工艺评定报告到补口施工现场作业规程一系列文件控制体系，规定了材料检验、工艺评定、施工过程及结果验收的实施办法和记录要求，使得防腐层补口的每一个步骤都具有可追溯性，从管理的角度为补口防腐层质量提供了保障。下组图为管道科研人员在一线文/杨晓娟 肖云 李海坤 图/ 研究院编辑 杨洁 审读 李元滢 版面 曲刚石油管道报社郑重声明石油管道报社授权，本页内容未经书面授权许可，不得转载、复制或在非石油管道报社所属服务器建立镜像。欲咨询授权事宜请与石油管道报社网联系。
