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3PE防腐管管端涂层翘边缺陷分析

2019-08-20 14:07:54

3PE钢管外防腐层是由底层环氧粉末、中间层胶粘剂、外层聚乙烯复合组成的一种防腐结构,具有机械强度高,电绝缘性能优良,生产作业线机械化程度高,工艺参数比较稳定,不污染环境等优点,在国内近年的重点管道防腐工程中得到了广泛应用。但是在实际管道工程使用中发现,3PE防腐管存在管端涂层翘边问题,当大气环境恶劣时甚至会产生缝隙腐蚀,从而影响管道防腐质量,并给现场补口工作造成较大困难。

二、3PE管管端防腐层翘边现象

3PE防腐管管端防腐层翘边现象的主要表现形式如下。

(1)管端坡口处PE层翘起,而下部胶粘剂层及FBE层完好。

(2)坡口PE层翘起且翘起处无中间胶粘剂层,PE层与FBE层呈现两层皮现象。

(3)坡口PE层翘起,下部无涂层,在整个圆周方向形成一圈缝隙。

(4)管端防腐层自底层FBE处剥离,形成翘边。

(5)3PE防腐管在露天存放过程中,因雨水、凝露等极易在翘边缝隙处进入并滞留,从而形成局部腐蚀环境,导致缝隙腐蚀,而腐蚀产物的生成又会加剧PE层翘起的程度。

三、翘边原因分析

1、防腐管生产中产生缺陷

(1)3PE防腐管作业线是通过调整传动轮两轮的间距实现对不同管径钢管的涂敷作业的。在调整传动线过程中,传动轴调整不一致导致钢管在传动线上不能始终保持其水平直线运动状态。另一方面,钢管管体焊道局部超高或钢管表面存在摔坑,焊道与管体间形成不平滑过渡,钢管在传动线上转动不规则,导致钢管在涂敷过程中受压辊施力不均匀。在这种情况下,极易产生涂层气泡,当涂层气泡位于管端时,在打磨坡口后形成翘边。

(2)胶粘剂挤出机机头长时间受到振动,位置偏移,导致胶粘剂缠绕螺距的改变,不能保证连续搭接,即局部没有胶粘剂层,造成外层聚乙烯不能与管体良好粘结,形成端头翘边。

(3)根据现场管体对口焊接的要求,保证管端预留段没有涂层,因此在涂敷前,钢管端头预留段要贴纸,以便于剥除预留段的防腐层。在实际操作过程中,因防粘纸宽度超标或粘贴位置向内错动、管端涂层打磨设备打磨位置的错动或与防粘纸宽度的不一致等情况,都可能在涂敷后形成环状缝隙,导致端头翘起。

(4)钢管在涂敷前中频加热温度不够,致使底层环氧粉末固化不够充分,特别是管端防腐层的机械加工极易引起该处FBE涂层的剥离,涂层粘结力下降,形成3PE结构涂层整体翘起。

2、堆放过程中产生翘边

(1)3PE防腐管自制作完毕后到埋地铺设的时间间隔一般不超过一年,如果时间过长,在露天堆放时就要用苫布覆盖。因为PE防腐层在露天堆放时会随气温的变化产生热胀冷缩,PE层的热胀冷缩程度与钢管的不同,而且坡口PE层较薄,反复膨胀使得PE层产生疲劳,从而在坡口处形成翘边。

(2)3PE防腐管在露天堆放时,如果管端可焊涂料失效,因存在翘边现象极易在管端表面产生腐蚀,腐蚀逐渐向防腐层内渗透,造成防腐层与管材脱离,形成端头翘边。

四、质量控制措施

(1)生产前认真调整传动线,使钢管在传动线上保持水平状态,在涂敷时受压辊施力均匀。钢管在上作业线前要认真检查,对表面有摔坑、突起的钢管应及时矫正,焊道高的部位用打磨机打磨,直至符合标准要求为止。

(2)在涂敷前固定好胶粘剂挤出机机头位置,保证胶粘剂层的连续性,当挤出机机头位置错动时应及时修整。

(3)在正式生产前进行预生产,确定工艺参数,在正式生产时保证工艺参数稳定。

(4)管端预留段防粘纸的宽度应与管端涂层打磨机的位置相符,且粘纸位置要正确,防止管端涂层夹纸现象的产生。

(5)将3PE防腐管的露天存放时间严格控制在标准规定的范围之内,在堆放时间过长或气候条件恶劣的环境中(例如港口等处)存放时,应加盖苫布。

在3PE防腐管生产中严格控制工艺参数,完善质检手段,加强操作人员岗位培训,涂层翘边是完全能够避免的。在堆放和运输过程中,应采取的防护措施,防止缺陷的产生,保证防腐管的质量。