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    第三章 石油瀝青防腐層

     

     

    第一節 概述

     

    石油瀝青涂層是一種傳統的防腐層, 石油瀝青層加強玻璃布聚氯乙

    烯膜組成, 具有優良的防水性能,再加上價格便宜,耐候性及對多種物體

    的粘結性較好,施工簡單,技術成熟,所以大量用于金屬防腐。

    瀝青涂層的缺點是感溫性極大,高溫軟化,易熔融,低溫下變脆,沖擊

    時易產生龜裂,埋在有巖石的土壤里,管線要增加機械保護層或在溝內填

    充砂土,增加了費用。易受細菌侵蝕,勞動條件差,損耗大。

    值得一提的是, 美國普雷斯公司五十年來一直在生產擠出石油瀝青

    瑪蹄脂涂層, 將石油瀝青拌以填料后,類似擠出黃夾克一樣,在鋼管上直

    接擠出連續的石油瀝青瑪蹄脂涂層, 涂層厚度約13~19mm。使用溫度49

    ~100℃。 該涂層防腐,防滲性能好,不易產生針孔,陰極保護電流低,耐

    陰極剝離性能好,容易修補。比石油瀝青玻璃布涂層性能要好的多,使用

    溫度也高得多。缺點是涂層厚,運輸費增加,涂層較軟,在吊裝,下管時要

    當心, 不宜用于地面,負溫下柔性小,不耐有機化合物腐蝕,從經濟上講,

    用于大口徑管子較便宜,對小口徑管子成本相對高。

     

    第二節 對于石油瀝青材料的要求

     

    原材料的質量是決定防腐層質量的關鍵,因此,對原材料應進行嚴格

    檢驗。

    1. 石油瀝青不應夾有泥土、雜草、碎紙及其它雜物,按不同牌號分

    類存放, 妥善保管,使用前,按要求進行檢查,核對和化驗,其性能應滿足

    下表要求。

    `@A`

    防腐石油瀝青指標 表1

    ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓

    ┃管道種類 介質溫度℃ 軟化點℃(環球法) 針入度(1/10mm) 延度 cm ┃

    ┠──────────────────────────────────┨

    ┃常溫管道 ≤50 95 5~20 >1 ┃

    ┠──────────────────────────────────┨

    ┃熱油管道 51~80 125±5 5~17 ≥1 ┃

    ┠──────────────────────────────────┨

    ┃試驗方法 GB 4507-84 GB 4509-84 GB 4508-84 ┃

    ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

    `@T`

    第三節 中堿玻璃布

     

    玻璃布是防腐層結構中的重要組成部分, 主要用于增強防腐層的強

    度,玻璃布的含堿量不超過12%,單纖維公稱直徑7.5μm,厚度為0.100±

    0.010 mm,為網狀的無捻平紋布,經緯密度應均勻,寬度應一致,不應有局

    部斷裂和破洞,經緯密度根據施工氣溫,參照下表選取。

    `@A`

    不同氣溫條件下使用的玻璃布規格 表2

    ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓

    ┃施工氣溫℃ 玻璃布規格 根×根/cm`+2!`┃

    ┃ <25 8×8 ┃

    ┃ 25~35 10×10 ┃

    ┃ >35 12×12 ┃

    ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

     

    各種管徑采用的玻璃布寬度 (mm)

    ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓

    ┃ 管 外 徑 玻璃布寬度 ┃

    ┃ >720 >600 ┃

    ┃ 630~720 500~600 ┃

    ┃ 426~529 400~500 ┃

    ┃ 245~377 300~400 ┃

    ┃ ≤219 200~300 ┃

    ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

    `@T`

    第四節 聚氯乙烯工業膜

     

    聚氯乙烯工業膜起防水作用, 也起著增強保護的作用。聚氯乙烯工

    業膜不得有局部斷裂,起皺和破洞,邊緣應整齊,幅寬宜與玻璃布相同,其

    性能符合下表要求。

     

    聚氯乙烯工業膜性能 表3

    ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓

    ┃ 項 目 性能指標 試驗方法 ┃

    ┃拉伸強度(縱、橫)MPa ≥14.7 GB1040-70 ┃

    ┃斷裂伸長率(縱、橫)% ≥200 GB1040-70 ┃

    ┃耐 寒 性 ℃ -30 SYJ8-84附八 ┃

    ┃耐 熱 性 ℃ >0 SYJ8-84附七 ┃

    ┃ 厚 度 mm 0.2±0.03 ┃

    ┃ 長 度 m 200~500(帶芯軸ф40×3) ┃

    ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

    注: 耐熱試驗要求:101±1℃,7天伸長率保留75%。

     

    第五節 防腐層涂敷工藝

     

    一.鋼管表面處理

    為增加鋼管與防腐層間的粘接力, 提高防腐層質量,在涂底漆前,應

    對鋼管表進行嚴格的預處理, 清除鋼管表面的銹蝕和油脂。采用工具除

    銹時, 應達到《涂裝前鋼材表面處理規范》SY4007-86中的st3級要求。

    采用噴砂(丸)除銹時,應達到sa2級的要求。

    二. 瀝青的熬制

    瀝青熬制的好壞直接影響防腐層質量,因此,應按規定的溫度和時間

    熬制瀝青,以防瀝青燒焦變質。

    1. 熬制前,宜將瀝青破碎成粒徑為100~200mm的塊狀,清除紙屑,泥

    土及其他雜物。 熬制開始時應緩慢加熱,熬制溫度宜控制在230℃左右,

    最高不得超過250℃。熬制過程中應經常攪動,并清除熔化瀝青表面上的

    飄浮物。 每鍋瀝青的熬制時間宜控制在4~5h左右。每口鍋熬制5~7鍋

    后,應進行一次清鍋,將沉渣和結焦清除干凈。

    2.熬制的瀝青要逐鍋進行化驗,其結果應滿足表1要求。

    三.底漆的配制與涂敷

    底漆是決定防腐層與鋼管粘接力的關鍵,配制底漆時,應根據施工進

    度提前將塊狀瀝青浸入汽油中。容器應密閉,以防汽油揮發。注意防火。

    涂底漆應符合下列要求。

    1. 底漆用的瀝青應與面漆用的瀝青標號相同,嚴禁用含鉛汽油調制

    底漆,調制底漆用的汽油應沉淀脫水,底漆配制時瀝青與汽油的體積比應

    為瀝青∶汽油 = 1∶(2~3)。

    2.涂底漆前,鋼管表面應干燥無塵,符合除銹質量標準。底漆涂刷均

    勻,不得漏涂,不得有凝塊和流痕等缺陷,厚度在0.1~0.2mm之間,管兩端

    150~200mm范圍內不涂底漆,以便管道接口的焊接和探傷。

    四. 防腐層澆涂及玻璃布的包覆

    1. 底漆干燥后方可澆涂瀝青及纏玻璃布。常溫下,涂底漆與澆涂瀝

    青的時間間隔不應超過24h。

    2. 瀝青澆涂的溫度以200~220℃為宜,但不得低于180℃,每層瀝青

    澆涂厚度應為1.5mm。

    3.澆涂瀝青后,應立即纏繞玻璃布,以使瀝青浸透,玻璃布必須干燥,

    清潔。纏繞時,應緊密無褶皺,壓邊均勻,壓邊寬度為30~40mm,玻璃布接

    頭的搭接長度為100~150mm。 玻璃布的瀝青浸透率應達95%以上,嚴禁

    出現大于50×50mm的空白。管子兩端應按管徑大小預留出一段不涂瀝青,

    預留長度見下表。 鋼管兩端各層防腐層應做成階梯形接茬,階梯寬度應

    為50mm。

     

    預留管頭長度(mm) 表4

    ┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┓

    ┃ 管 徑 <219 219--377 >377 ┃

    ┃預留長度 150 150--200 200~250 ┃

    ┗━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┛

     

    4.為防止聚氯乙烯工業膜因瀝青溫度過高而老化變形,纏繞時,瀝青

    層的溫度不宜過高, 一般是等瀝青層冷卻到100℃以下時,方可包扎聚氯

    乙烯工業膜外保護層。外包聚氯乙烯工業膜應緊密適宜,無皺褶,脫殼等

    現象。壓邊應均勻,寬度約30-40mm,搭接長度宜為100-150mm。

    5.為防止防腐層變形,可用冷水噴淋,使之及時冷卻。

    6.為保證防腐層質量,除采取特別措施外,嚴禁在雨、雪、霧及大風

    天進行露天作業, 因為在施工過程中,如果防腐層受潮或粘有塵土,防腐

    層每層間就會粘接不牢,造成重皮現象。

    當氣溫低于5℃時,應按冬季施工處理,在氣溫低于-15℃或相對濕度

    大于85%時,在未采取可靠措施情況下,不得進行防腐作業。

    7.在冬季施工時,應測定瀝青的脆化溫度(按《石油瀝青脆點測定法》

    GB4510-84) ,當氣溫接近脆化溫度時,不得進行防腐管的吊裝,運輸和下

    溝工作。

     

    第六節 防腐管質量檢驗

     

    1.鋼管防腐等級應符合設計要求,見下表。

     

    `@T``@<`

    瀝青防腐層結構 表5

    ┏━━━━━━━┯━━━━━┯━━━━━┯━━━━━┓

    ┃防腐等級 │ 普通級 │ 加強級 │ 特加強級 ┃

    ┃防腐層總厚度mm│ >4 │ >5.5 │ >7 ┃

    ┃防腐結構 │ 三油三布 │ 四油四布 │ 五油五布 ┃

    ┠─────┬─┼─────┼─────┼─────┨

    ┃ │1 │底漆一層 │ 同左 │ 同左 ┃

    ┃ │2 │瀝青1.5mm │ 同左 │ 同左 ┃

    ┃ │3 │玻璃布一層│ 同左 │ 同左 ┃

    ┃ │4 │瀝青一層 │ 同左 │ 同左 ┃

    ┃ │5 │玻璃布一層│ 同左 │ 同左 ┃

    ┃ │6 │瀝青一層 │ 同左 │ 同左 ┃

    ┃ │7 │聚氯乙烯膜│玻璃布一層│ 同左 ┃

    ┃ │8 │ │瀝青1.5mm │ 同左 ┃

    ┃ │9 │ │聚氯乙烯膜│玻璃布一層┃

    ┃ │10│ │ │瀝青1.5mm ┃

    ┃ │11│ │ │聚氯乙烯膜┃

    ┗━━━━━┷━┷━━━━━┷━━━━━┷━━━━━┛

     

    2.石油瀝青防腐層質量檢測方法及標準

    (1)外觀檢查:用目視逐根檢查,表面應平整,無明顯氣泡、麻面、皺

    紋、凸瘤等缺陷。外包聚氯乙烯工業膜壓邊應均勻無皺。兩端留的梯形

    接茬符合表4要求。

    (2)厚度檢查:用防腐層無損測厚儀檢測,檢測方法按《防腐層無損

    厚度檢測方法》SY 進行。參見附1。防腐層管接每班生產根數抽檢5%,

    每根測三個截面, 每個截面測上、下、左、右四個點,記錄平均值,最大

    值和最小值。若最薄點不合格,按抽查根數加倍抽查,其中仍有一根不合

    格,則該班生產的防腐和需逐根檢查。

    (3)防腐層漏點檢查:用高壓電火花檢漏儀檢查,以不打火為合格,最

    低檢漏電壓按下式計算:

     

    U = 7840 √δ

     

    式中 U -- 檢漏電壓 V

    δ -- 防腐層厚度(取實測數值算術平均值)mm

    施工現場檢漏電壓可參照下表選取。

     

    檢 漏 電 壓 表6

    ┏━━━━━┯━━━┯━━━┯━━━━┓

    ┃防腐等級 │普通級│加強級│特加強級┃

    ┠─────┼───┼───┼────┨

    ┃檢漏電壓KV│ 16-18│ 22 │ 26 ┃

    ┗━━━━━┷━━━┷━━━┷━━━━┛

     

    (4)粘結力檢查:在管道防腐層上,切一夾角為45°~60°的切口,切

    口邊長約40~50mm, 從角尖端撕開防腐層,撕開面積應大于30~50cm2。

    防腐層應不易撕開,撕開后,粘附在鋼管表面的第一層瀝青占撕開面積的

    100%為合格。

    每班生產的防腐管,應按產品根數的5%抽查,每根查一處,若有一根

    不合格,應加倍檢查。其中另有一根不合格時,該班生產的防腐管需逐根

    檢查。

    (5)經檢查合格的防腐管,應在管壁上標明鋼管長度,防腐等級,防腐

    廠編號,并填好各項記錄。

     

    第七節 防腐管的貯存與搬運

     

    1. 經檢查合格的防腐管,應按不同的防腐等級分別碼放整齊。碼放

    層數以防腐層不被壓薄為準。防腐管底部應墊上軟物,以免損壞防腐層。

    2. 裝車時,應核對管徑與防腐等級。不得將不同壁厚和不同防腐等

    級的鋼管同車混裝。 使用寬尼龍帶或其他專用吊具,嚴禁摔、碰、撬等

    有損防腐層的操作方法。每層防腐管間應墊放軟墊。應用外套膠管的鋼

    絲繩捆綁,鋼絲繩與防腐層間應墊軟墊。

    3.卸管時應采用專用吊具,嚴禁采用撬滾的方法卸車,并按指定位置

    卸管,以減少現場倒運。

     

    第八節 防腐管道的補口與補傷

     

    1.管道對接焊縫經外觀檢查,無損探傷合格后,應進行補口。補口所

    用材料、工藝方法應與防腐層施工時相同。當設計對補口有特殊要求時,

    應按設計要求補口。

    2.補口前,焊口處的除銹質量應達到st3級要求。

    3.補口前,每層瀝青或玻璃布應將原管端相應的留茬覆蓋50mm以上。

    最后一層聚氯乙烯膜的壓茬也應大于50mm。

    4.防腐層管在裝運,施工時,局部防腐層受到破壞是難免的,所以,應

    對漏點或損傷點進行修補。補傷時,先將補傷處處理干凈,用噴燈將傷口

    周圍熔化,分層涂瀝青和貼玻璃布,最后貼聚氯乙烯膜。玻璃布與原玻璃

    布, 以及聚氯憶烯膜與原聚氯乙烯膜之間搭邊應大于50mm。當損傷面積

    小于100 m`m+2!`時,可直接用瀝青修補,并使瀝青與周圍瀝青粘接好。

     

    第九節 防腐管道回填前后的檢查

     

    1.管道瀝青防腐層的連續性和完整性,對管道的使用壽命影響很大,

    即使很小一點,也會受到腐蝕甚至穿孔。為保證瀝青防腐層的連續性,完

    整性, 在管道下溝前,應仍按上述方法全線進行一次檢漏,發現針也及不

    合格處,及時修補。

    2.為防止下溝回填時損壞防腐層,管道下溝回填后,仍須用地面低頻

    信號檢測儀全線再檢查一次, 以保證回填后瀝青防腐層的連續性和完整

    性。

     

    第十節 竣工資料

     

    一項工程的管道防腐完成后,防腐廠應提供下列技術資料:

    1.防腐管出廠合格證及質量證明書。

    2. 鋼管入廠時的各項檢查記錄,包括外觀檢查、管徑、管長、管徑

    誤差、橢園度、壁厚誤差等。

    3.防腐材料合格證,各種化驗及檢查記錄。

    4.防腐過程中的檢查記錄。

    5. 防腐質量檢查記錄,其中包括底漆的種類、防腐層厚度、檢漏及

    粘接力檢查記錄。

     

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