導語：長輸管道內補口施工工藝分析一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：伊拉克米桑油田集輸干線EPC項目要求管道進行內防腐，內防腐的質量決定了管線的運行安全和壽命。管道內防腐中，單根管內部防腐可通過工廠化內噴涂滿足，但是現場施工中焊縫內部的防腐需要通過內補口設備在管道中焊縫位置進行施工。該工藝主要是利用設備在管道內進行定位、除銹、噴涂、檢測，從而實現管道焊縫的內補口。采用內補口施工工藝，保證了管道內部防腐的延續性和完整性，具有高效、縮短工期和節約成本的特點。

關鍵詞：長輸管道；內防腐；內補口；除銹；噴涂；檢測

隨著長輸管道的建設，管道的內部防腐已成為趨勢，母材內涂層可以在工廠預制，但是在現場施工中，管道內部情況復雜，焊縫的內部防腐一直是施工中的難點。傳統的內襯短節法、機械壓接法等[1]，由于苛刻的工藝條件限制，或者高昂的施工成本，顯現出在施工應用中的局限性[2]。本文致力于長輸管道焊縫內補口工藝，采用北京揚奇公司的內補口設備對焊縫進行內補口，不僅提高了防腐效率，而且大大節約了人力，縮短施工工期，減少工人勞動強度，在實踐過程中內補口一次合格率達到100%，高質量完成了施工，保證了工期目標的順利實現[3]。該設備適用于坡度為20°以下平原山丘地段、管徑在355~559mm范圍內的長輸管道內補口施工。

1工藝原理

管道焊縫的內補口主要通過內補口設備在管道中焊縫位置進行施工，設備采用無線控制系統，在管道外通過控制箱上的無線遙控操作內補口設備在管道中內補口[4]。管道內補口設備類似“小火車”一樣，由多節組成，按功能分為動力、除銹、噴涂[2]。動力部分為整個補口車在管道內行進及各項功能的實現提供動力；除銹清理部分可對焊縫表面進行打磨清理；噴涂為雙組分噴涂模式，對焊縫進行液態涂料的噴涂。工作時，操作人員通過視頻發出各項指令，完成對管內小車的前進、后退、定位、除銹、清理、停車等項作業的控制，實現管道焊縫的內補口[4]。

2施工工藝流程及操作要點

內補口施工工藝流程包括：施工準備、定位除銹、清掃吸塵、定位噴涂、外觀檢測、電火花檢漏、厚度檢測等，施工流程如圖1所示。2.1定位除銹。（1）管道無損檢測合格之后，將內補口車預先放置在管道中，打開補口機和控制箱，調整天線位置以便通信順暢[5]。（2）操作控制面板，根據管徑調整除銹行程、除銹間隙、除銹次數、除銹伸臂等參數。以管徑457mm為例，除銹行程為20mm，間隙1s，除銹次數3次，伸臂40s。（3）內補口設備采取“倒退行進”方式進行，設備先進入管道內部，然后從管內部后退施工至管口。（4）將視頻切換到除銹視頻，按下后退按鈕，設備開始后退，通過控制箱上的顯示屏觀測焊縫定位，待除銹視頻中出現焊道時，按下停止按鈕，此時按下除銹按鈕，設備開始自動除銹[5]。（5）在除銹完成之后，清掃電動機自動啟動，帶動毛刷開始清掃，緊接吸塵電動機啟動，吸走清掃下來的灰塵、焊渣等[6]，該過程屬于除銹過程中的一部分。2.2定位噴涂。（1）在完成除銹、清掃及吸塵等動作之后，開始進入噴涂。（2）通過操縱控制面板，根據管徑調整噴涂長度、噴涂厚度、噴涂次數等參數。以管徑457mm為例，噴涂長度30mm，噴涂厚度450μm，噴涂次數3次。（3）除銹和噴涂屬于兩個分開的過程，所以在除銹之后的焊道需要重新定位，將視頻切換到噴涂視頻，按下后退按鈕，通過控制箱上的顯示屏觀測焊縫位置，待噴涂視頻中出現焊道時，按下停止按鈕，此時按下噴涂按鈕，設備自動開始噴涂。待該焊縫噴涂之后，繼續后退通過除銹視頻尋找下一道焊縫，繼續進行除銹、清掃吸塵和噴涂。噴涂過程如圖2所示，管口涂層效果如圖3所示。2.3涂層外觀檢測。在內補口完成24h后，檢測車方可進入管道內部進行涂層質量的檢測工作。檢測開始之前，應先清理管端內的雜物、塵土。設備送入后，打開車體電源和控制箱電源，調整好天線位置，以便視頻信號的通信順暢。涂層外面質量的檢測，采用視覺外觀質量檢測的辦法，由檢測車最前方的主攝像頭及控制箱上的監視器來實現此功能。該攝像頭具備自動旋轉、圖像放大、自動聚焦等功能。涂層外觀的檢測過程可以實時記錄[7]。（1）啟動內檢測車和控制箱電源，通過手柄上的視頻按鈕切換到主視模式，此時在顯示屏上可清晰看到管道內壁（圖4）。（2）按下前進按鈕，通過顯示屏來定位噴涂焊縫。待到達焊縫處，按下停止按鈕，此時，通過攝像頭可以看到焊縫的噴涂效果。控制面板上可以旋轉攝像頭，周向觀測焊縫周圍的噴涂效果（圖5）。2.4電火花檢漏。涂層漏點的檢測由電火花檢測儀來實施，實施過程中機械手臂手持檢測探頭在待檢測處沿管道的徑向做360°旋轉。檢測電壓為0～3000V可調，檢測結果可在液晶顯示器上實時顯示。（1）主視觀測結束之后，按下手柄上的視頻按鈕，切換到定位模式。（2）按下前進按鈕通過定位攝像頭定位焊縫位置，按下停止按鈕。（3）按下手柄視頻按鈕，切換到檢測模式，按下手柄上的測漏按鈕，檢測車上的檢漏儀銅刷伸出貼到管道內壁（圖6）。（4）按下控制面板上的旋轉按鈕，銅刷開始周向旋轉，貼管壁刷一周，檢測是否有漏點存在，如有漏點，則在面板上有報警提示。2.5涂層厚度檢測。涂層厚度檢測由超聲波測厚儀來實現，實施過程中機械手臂手持測厚儀探頭，在管道外控制箱上遙控手柄的操作下，可對待檢測表面隨意取點檢測，機械手壁可沿管道徑向360°旋轉，檢測數值可實時顯示在管道外的監視器上[8]。（1）電火花檢漏結束之后，開始涂層厚度檢測，按下手柄上的測厚按鈕，測厚儀開啟，測厚探頭伸出測厚。測量結果實時顯示在控制箱上的顯示屏上（圖7）。（2）按下旋轉按鈕，再按停止按鈕，測量另一位置的涂層厚度，并記錄兩次涂層厚度結果。（3）如果電火花檢漏出現漏點或者測厚結果小于450μm，則該焊縫需重新噴涂。2.6涂層剝離強度試驗內補口的涂層需要進行剝離試驗（圖8），可在管口一端試噴涂一道焊縫，待實干后，進行剝離試驗。根據ASTMD3359標準，采用X-Cut試驗方法，用鋒利的刀片在涂層上劃出X形狀切口（長度40mm），刀尖必須劃透涂層，然后用半透明膠帶粘貼劃過的涂層，觀察起毛比例，若小于5%，即為合格。

3內補口質量控制措施

（1）以下環境條件下不易進行內補口施工：氣溫低于10℃；空氣相對濕度≥80%；沙塵及大風天氣[6]。（2）焊前管道內壁表面處理幅度。管段預留按70mm計，焊縫兩側表面清理的幅度（焊縫處的長度）為150mm，對管體預制涂層還應該進行每邊50mm寬度的拉毛處理，以保證焊縫補口涂層與原管體預制涂層之間的接合力，即表面處理的總幅度應為250mm[5]。（3）涂層補口幅度的設定。考慮到定位的精確度，涂層的補口幅度應超出表面處理兩邊量15mm，即每個焊縫涂敷總幅度（寬度）為280mm。根據此調整內補口車參數，設定噴涂長度。（4）每天做好內補口施工記錄及檢測記錄，填寫內補口施工記錄表和管道內壁補口質量檢測記錄表。（5）待補口焊縫的外觀質量要求：焊縫余高應滿足焊接要求，且表面平整，無鋒刺、棱角[8]。（6）只有在無損檢測合格和外防腐之后才能進行內補口施工。（7）噴涂前必須先啟動除銹程序，除銹之后應在當天之內進行噴涂，如不能，再次噴涂前需重新除銹[9]。（8）涂料調和比要適宜，涂料和固化劑為3∶1左右，表干時間為2h，實干時間24h。（9）考慮到電池續航能力和料倉容積，連續補口長度不能超過500m。（10）只有在內涂層完全固化后才可進行檢測，否則會破壞內涂層。（11）根據涂層厚度選定檢漏電壓，450μm采用2200V檢漏電壓。測厚時注意要多點取樣，保證檢測質量。（12）補口前應在試件上進行設備機具與原材料間的匹配性試驗，確定設備工作頻率和噴涂次數。（13）確認管道內部無石塊等異物，以免補口設備在補口過程中受阻。

4結束語

（1）采用管道內補口施工工藝，保證了管道內部防腐的延續性和完整性。管道內防腐施工中，內補口的施工質量至關重要，本文總結的施工工藝能夠精確地定位焊縫并進行內補口[10]。另外由于管道內表面處于“看不見、摸不著”的狀態，檢測車的引用，解決了無法觀測和檢查補口質量的瓶頸，這對檢查和保證補口質量起到了關鍵作用。（2）該施工工藝雖然具有高效、縮短工期和節約成本等優點，但是焊縫的定位依靠肉眼識別，存在長期的視覺疲勞導致漏口現象。建議焊縫的定位采用類似無損檢測的源定位方法，如此，內補口施工工藝將會更加成熟。

作者:楊廷勝 單位:中海油伊拉克有限公司