聚氨酯补口

作业区纵切面示意
作业区横切面示意
一般性岩土陡边坡坡度 要求
最陡边坡坡度 土壤类别 中密的砂土 坡顶无荷载 01:01.0 坡顶有静荷载 01:01.3 坡顶有动荷载 01:01.5
中密的碎石类土 （填充物为砂土）
硬塑的轻亚粘土 中密的碎石类土 （填充物为粘性 土） 硬塑的亚粘土、粘土 老黄土
01:00.7

施工作业环境要有防尘防雨相 当封闭的空间 采用可吊装移动的施工棚

作业区底部应有相对稳当和平 整的作业台，避免涉水和扬沙 作业 采用工业用塑料拼装托盘根 据沟内空间情况进行拼装
1、铲除原热缩套层
先采用防爆工具，手工铲除原热缩套层
基本要求 彻底铲除原失效的热收缩套 不得伤及原管材的3PE防腐层 不得伤及管材
3、管沟开挖
由人工沿垂直于在役管道走向桩挖条形探坑，条形探坑宽约1m， 操作时用铁锨采取平铲法挖土，边挖边清理散土，散土堆放在沿管线 方向上作业坑的两边，原土和细图分开堆放，挖沟人员要时刻注意土 层的变化，当挖至探测管深一半时，用仪器再次探测管深和光缆深， 当挖至土层中出现软土或沙土层，需再次用仪器探测管深和光缆深， 将管道及光缆周围至开挖区域桩放线内1m的管沟全部挖出，挖沟作业 中和完毕后不得压盖原放线桩，完毕后木托将暴露的光缆撑起，避免 垂耷伤及光缆。 开挖的整个过程必需有安全员和伴行管道所属企业的代表监督 下实施
中油管道防腐工程有限责任公司
China Petroleum Pipeline Coating Engineering Co.,Ltd.
不停输管道防腐补口修复方案
不停输气3PE防腐管线低温补口
修复方案
执行的相关标准





SY-T 5918-2004 《埋地钢质管道外防腐层修复技术规范》 SY/T 4106-2005 《管道无溶剂聚氨酯涂料内外防腐层技术 规范 》 ISO21809-3;2008 液态补口摘录（环氧、聚氨酯） ISO 8501-1 表面喷砂除锈标准 SY-T 0401 《输油输气管道线路工程施工及验收规范》 GB50369-2006 《油气长输管道工程施工及验收规范》 参考部分施工资料： 西二线与在役管道近距离施工方案 存在伴行输油气管线条件下的施工作 业安全控制程序 其它相关现场管理和运行标准略



2、喷砂除锈


采用干燥、洁净的石英砂进行喷砂除锈前，还应该采用压缩空气 或热风对管体进行脱水， 基本要求 ：
清洁达到Sa2.5级 ISO 8501-1:1988 表面粗造度50-75μm 灰尘度要达到2级 ISO 8503-3 母涂层（搭接区域 ）表面拉毛，并有坡度20~35° 必要时用刀具休整。
特殊地段开挖
沙漠地段
Байду номын сангаас
沙漠地段的开挖有别于原来的 长输管线开挖，以往的沉降法 开挖已无条件
10.9m 1.5m 1.5m

沙漠地段的修补坑开挖应采用 水侵润开挖，利用水的侵润保 持坑壁的形状，同时也可起到 固定扬沙的作用，边坡可参照 沙丘段管沟的边坡
10.9m
10.9m
1.9m
沙丘段管沟开挖断面图
极化处理设备
1. 2. 3. 4. 5. 6.
电子能量高，适用于高密度聚乙烯和聚丙烯表面，极化效果好， PE表面能可以从31提高到60达因/厘米. 极化处理时的温度为常温，材料不会因高温产生变形、老化，不 会影响到材料本身的强度。 处理机喷射出的氧、氮活性离子，人员操作安全，无任何环境污 染。 采用机器自动化操作，处理速度快、精度高，可保证处理的稳定 性和均匀性。 轨道和移动装置，重量轻，易于安装，易于搬运。 可远程控制，操作方便。
主要施工步骤
施工准备
开 挖 防腐补口
回填
一、施工准备
管道防腐补口大修中的管沟开挖和补口是整个施工中最重要的环 节，其中开挖施工涉及地下的重大危险源，开挖施工对管线的运行安 全影响重大，因此 在制定整个补口修复的施工组织设计时，必需编 制详细可靠的施工组织设计，建立健全现场的各项管理制度
施工管理措施
RD-PCM型管道防腐层检测仪
工作示意图
2、放线定桩

确定开挖点后，以修补点为中心，沿管线和需修补位置钉十字木 桩、钉光缆走向木桩和开挖区域桩，作业带应设置以管线为中心16米
范围内，边缘拉隔离线，设立警示牌

相关距离和位置见简图 说明： 此放线桩是按照管埋深2米，1016mm管径进行界定的，如遇 更深埋管时，应结合标准边坡要求进行放大
待喷涂时

喷砂除锈合格的补口区应该立即进行下一道工序。 注意： 因作业坑内潮湿度大，边坡有松动的泥土和灰尘，当喷砂除锈后，如不立 即进行下一道工序的，应有适当的遮盖或保温措施，以保证在进行下一道工 序前，表面温度不低于露点以下3C ，否则应采取加温去潮措施，反锈的还 应从新除锈 当遇到含盐份较高的管口进行除锈后，还应进行盐份测定，超标时应该使用 专用的除盐化学物品，溶解在水中然后喷到管道上进行盐污物的去除 （ ≤ 20 mg/cm2）
在役管道的开挖和补口施工全过程中，为确保管道的运营安全，必须 建立健全各种组织机构 制定相应的管理措施 组织保证措施 1）成立挖掘管理分部 2）成立联合领导小组 3）各承包商成立HSE领导小组 4）现场监管机构 管理保证措施 1）业主与在役管道运营商签 订安全协议 2）EPC项目部与各施工承包 商签订安全协议 3）各分部责任人及职责确定 4）信息沟通 5）施工承包商责任 6） HSE管理措施 7）培训 8）设备和工具 9)个人防护及急救 10)安全施工与环境保护
所涂材料对 湿度敏感 不行
需要表面预热涂覆 的防腐涂层 不行
需要热固化的涂料 不行
最符合的补口

最理想的管线防腐层补口体系 补口防腐层和管体防腐层采用相同材料、相同结构，使用相同作 业工艺，具有相同质量，管线所有防腐层形成均匀一致的整体，鉴于 上述在运管线补口的两个实际工况，目前国内外已有和已掌握的适合 这种工况的材料和施工方法不多。
阴极保护站工作状况
腐蚀和防腐性评价的主要信息来源 目前有三种。 1）管线运行工作的阴极保护装置 2）防腐层检测仪的实地探测 3）实验性的探坑
无法正常工作
检测仪的实地探测状况
漏点为个别区
漏点有规律 连续区
制定个别区点开挖方案
开挖局部检测坑
有规律的防腐 失效
制定区域开挖方案
腐蚀和防腐失效性判定流程
二、开挖
10mm厚 钢板 3m 6m 3m 在役管道
固定桩
0.5m
临时通道示意图
临时通道示意图
开挖时的安全检测措施 a、对埋入的管线和伴行光缆进行探测
RD8000非接触管线探测仪 QTQ-2S光缆探测仪
b、对于作业坑内可能纯在的危险气体和有害气体进行时时 监测

高精度气体泄漏检测仪

氧气浓度检测仪
四、防腐补口
烘干措施

烘干设备及使用方法 采用40KW热风烘干机，将热风用导管引入作业坑内，对挖开后管体上 的水分进行干燥
3、搭接处PE涂层处理

补口区的多层结构处是容易出问题的部分 PE倒角处开裂 缝隙处会有水、氧气、各种离子等腐蚀因子的渗透
水，氧气， 离子
选择极化处理

在以3PE为防腐层的管道防腐补口中，不管哪种材料的现场防腐和 聚乙烯粘结力是关键，传统选择与PE层的粘接，主要是要克服其表面 张力，基本上是物理性粘接，而经极化处理后的粘接将是物理和化学 性的粘接，更加可靠和牢固。 PE表面极化处理技术原理
序号 1
补口材料 100%固体份聚氨酯涂料
涂装及固化 温度条件 可满足
施工环境 湿度条件 可适应
可修复性 修复性好
对涂装设 备的要求 较高
2
3
100%固体份聚脲涂料
环氧类涂料
可满足
不满足
非常敏感
可适应
非常困难
可修复
高
一般
防腐补口施工流程
铲除原热缩套层 喷砂除锈 搭接处PE层处理
喷涂
涂层检验 回填
为达到一个非常理想的施工作业空间，除必要的专 业设备外，相对完好的辅助设施也是必不可少的
施工机具穿越管线的特别注意事项
施工机组应沿隔离区内的原伴行线行驶，严禁在无防护或无规定 横穿越区的地方，穿越在运管线，如施工必须的应编制经过批准的可 靠的防护措施，经现场检验可靠合格的穿行设施后方可 在穿越过程中施工设备必将在在役管道上通过，为保护在役管道 的安全，在其管道上方修建临时通道（宽5m，长12m，高0.5m，见临 时通道示意图），确保施工设备通过时地下管道不受伤害。
针对不同的管线地质结构制定不同的开挖程序和要求，一般来说开 挖遵循先探测后挖掘边探边挖的原则 补口作业坑开挖方法的选择 一般性的管线抢修由于需要快速安全的实施，往往是在保证足够 的安全距离的情况下，先用挖掘机挖出边缘，然后用人工挖掘，而在 役管线沟内的管线和光缆相互并行，相对位置见简图，鉴于管线运行 的安全需要在此只能采取人工挖出原回填土的办法。
选用修复补口施工材料的依据和条件
在运管线防腐施工的两个实际情况


管沟内 空间狭窄，潮湿度大（80% 上） 对防腐材料及施工的限制 空间狭窄 湿度大
管体 管线运行时，管体表面温度 （输气管线 最低达 5℃左右 ） 对防腐材料及施工的限制

管体表面温度低 无法预热
依靠操作者的 灵活性进行涂覆 不行
开挖施工的一般步骤
1、定位 1）通过对以往的补口资料查询，可 以大致确定在运管线的原焊口 处补口的位置， 2）以管线桩为标记，结合补口记录的米长记录，大致确定范围，利 用非接触快速定位管道防腐层故障仪定位开挖点
对管道外防腐层破损状况评估。 对管道外防腐层破损点定位。 对新设管道防腐层施工质量验收。 对管道路由定位、测深。查找和其他 结构的搭界 查找破损的密封接口
为了应对突发事件还应编制应急预案 建立应急工作制度
事故应急流程图
爆炸事故发生
上报在役管道运营单位
上报监理
上报EPC及分部
报警： 120
自救
现 场 抢 救
现场保护及事故隐情 检查
处理意见 事故调查 事故处理
编写事故报告及整改措施
善后处理
恢 复 生 产
EPC专职HSE工程师检查
制定开挖计划
在制定整个补口修复的开挖计划时，主要依据应来自在役管线的 腐蚀及防腐失效的状况分析，同时还应结合其它因素 1)腐蚀和防腐失效性判定结果 腐蚀和防腐失效性判定结果是决定开挖总区域量的主要因素， 它决定了投入开挖人员或机组的数量 2）管线土壤地质结构 开挖工作面的疏密程度是由管线土壤结构决定的，基本要求是 开挖后暴露的点状区域以不影响管线运行稳定性为主，作业面连续位 置开挖点最多不超过3个，最大连续暴露段不应超过8米，否则改分段 开挖，连续作业面区域最小间隔不小于50米，开挖成型后经腐蚀和防 腐失效性评定后应立即进行防腐修复施工 3）季节和气候条件 到遇到雨雪、大风或经预报有雨雪、大风的季节和气候条件时， 不应采用多工作面并行施工，开挖工作面应减少，做到挖一个修补一 个回填一个
物质随温度变化一般有三态，分别为固，液， 气三态。当能量被进一步添加给气态物质中后， 气态物质会发生化学反应，形成电子，离子及 高能粒子的混合状态。
这种技术可以将空气形成带电粒子，这种带电粒子的能 量一般约为几个至十几电子伏特，大于聚合物材料的结 合键能，当其与PE表面接触时，可以发生物理变化，使 PE表面2-5微米层粗糙化，同时可以与PE发生化学反应， 生成新的含氧和含氮的极性基团，这些极性基团可以和 上层的涂料发生化学反应，最终PE和涂料产生一体化的 结构。
1.9m
3.5m
沙丘段管沟开挖断面图
沙丘段修补坑开挖断面图
淤泥和水洼地开挖
采用湿法挖掘：先筑坝围堰，然后用泥浆泵抽吸的方法，配合水枪可对 具备小范围安全挖掘
筑坝围堰 泥浆泵抽吸
拦 坝
彩 料 布
假 想 泥 塘
施工机具的进入办法

开挖机组一般选用履带式机组进行施工，路况好的地方可选用轮式机 组 陡坡和山区应选用绞盘牵引，已避免倾覆 淤泥和水洼地区应将机组安置在专用的浮舱上，有履带式牵引机牵引 至施工区
01:00.7
01:01.0
01:00.7
01:01.3
01:01.0
01:00.5 01:00.3 01:00.1
01:00.7 01:00.5 01:00.3
01:00.7 01:00.7 01:00.3
软土（经井点降水）
硬质岩
01:01.0
1:00
-1:00
-1:00
注：静载指堆土和材料等，动载指机械挖土或汽车运输作业等。静载或动载应距挖方边缘 0.8m以外，堆土或材料高度不 宜超过1.5m。