长输管道补强作业规定

长输管道补强作业规定
1目的
为了保证长输管线的安全平稳运行，确保长输管道的补强质量，延长管道使用寿命，提高经济效益。

2、范围
适用于我厂范围内输气管道的补强作业施工。

3、术语
补强：为提高管道运行的安全性，对输气管道在服役过程中产生的缺陷（如壁厚变薄）进行修复的一种办法。

4、职责
4.1采输工艺研究所负责对委任单位补强方案进行评审，并对质量进行评定。

4.2各分队负责本队辖区内的长输管线的补强进行现场监控。

5、工作程序
5.1资料收集；
5.2根据补强材料确定补强方案；
5.3补强现场施工作业；
6、补强操作规程
6.1ClockSpring管道补强修复技术操作规程
6.1.1管沟开挖及回填
6.1.1.1管沟开挖宜采用人工开挖，开挖过程中应注意保护管道安全；
6.1.1.2管沟沟底宽度应按管道外直径左、右两侧各加宽不低于500mm，管沟深度为管底标高加深不低于500mm，管沟边坡坡度应根据开挖后的土壤类别按GB50251-2003中“表4.3.3深度在5m以内管沟最陡边坡坡度来确定，保证沟中施工人员安全作业；
6.1.1.3管道修复作业前，应清理管沟内塌方和硬土（石）块，排除管沟内积水；
6.1.1.4管沟回填前，管道悬空段应用细土或细砂塞填；
6.1.1.5管道修复完成并经检验合格后方可回填；
6.1.1.6管沟回填时，管道周围200mm范围内，回填土使用细土，回填土应分层夯实，每层200-300mm厚；
6.1.2管道表面处理
6.1.2.1除锈范围：
除锈范围最少应超出缺陷两侧各100mm的管体四周，管道表面除锈要求达到St3标准。

彻底地除掉管道表面所有松动或翘起的氧化皮、疏松的锈、疏松的旧涂层及其它污物。

清理后管道表面几乎没有肉眼可见的油、油脂、灰土、松动的氧化皮、疏松的锈和疏松的旧涂层。

6.1.2.2除锈后表面处理
如果选择使用喷砂除锈，除锈完成后不需要再进行任何表面处理。

如果选择使用电动钢丝刷或其它工具除锈，除锈完成后，需要使用锉刀或其它工具对待修复管道表面进行处理，使待修复的管道表面具有一定的粗糙度。

管道表面清洗
除锈完成后，复合修复材料缠绕之前，清洗修复部位管道表面，保证修复部位管道表面清洁干燥，无任何污物。

6.1.3缺陷测量
6.1.3.1对于外腐蚀缺陷，轴向长度、宽度、和时钟位置采用测量精度不低于1mm的测量工具等直接测量，缺陷的最大深度采用测量精度不低于0.1mm的测量工具等直接测量；
6.1.3.2对于内腐蚀缺陷，采用超声测厚设备测量缺陷的深度、轴向长度和宽度；使用超声测厚仪测量时，必须在测量部位管道表面打测量网格，逐格测量，并严格按照测量结果填写施工记录文件；
6.1.3.3将测量结果填写入施工记录文件。

6.1.4ClockSpring应用条件
6.1.4.1环境温度在-29℃到82℃之间；
6.1.4.2金属损失程度≤80%的外腐蚀缺陷；
6.1.4.3在以下条件下，可以用于金属损失程度≤80%的内腐蚀缺陷修复；
6.1.4.4经过技术部门评估，内腐蚀不继续发展；
6.1.4.5可以采取有效措施抑制内腐蚀的发展；
6.1.4.6如果腐蚀缺陷位于环焊逢上，金属损失程度＜60%且缺陷圆周长度＜40%；
曲率≥3D的弯曲部位缺陷；
6.1.4.7缺陷程度≤40%的机械损伤（无裂纹）；
6.1.5施工前检查事项
6.1.5.1检查缺陷轴向长度，保证修复补强套的宽度至少超出缺陷的轴向长度两侧各
50mm；
6.1.5.2检查胶、填料、固化剂的有效日期，确保胶、填料和固化剂位于有效期内；
检查待安装管道表面，确保达到除锈标准要求；
6.1.5.3检查待安装的管道表面,确保待补强的管道表面洁净，无任何污物；
6.1.5.4检查补强复合材料，确保材料内外壁洁净，无任何污物；
6.1.5.5检查管道的类型，是无缝钢管、直缝焊管还是螺旋焊管；
6.1.5.6将检查结果填写到施工记录文件。

6.1.6补强材料安装
6.1.6.1对缺陷编号，并拍摄缺陷部位照片；
6.1.6.2比对位置，确保缺陷位于补强套的中间位置，在管道表面标识出补强套筒的安装位置；
6.1.6.3安装起始垫，确保起始垫位于管道表面标示的部位中间，距离缺陷部位100-150mm（从便于安装的方向计算）；
6.1.6.4当管道表面温度低于45℃时，使用常温粘胶和常温填料，常温粘胶和粘胶催化剂、常温填料和填料催化剂的配比为固定配比，使用时可一次使用完毕。

固化时间与环境温度的关系见温度对比表1和温度对比表2。

6.1.6.5当管道表面温度高于45℃时，使用高温粘胶和高温填料，高温粘胶和高温填料只需要按照厂商提供的包装数量直接使用即可。

6.1.6.6根据配比要求将粘胶与固化剂混合，充分混合2-3分钟。

请注意：粘胶一旦混入固化剂，就必须在有效的工作时间内使用完毕。

6.1.6.7根据配比要求将填料与固化剂混合，充分混合2-3分钟。

请注意：填料一旦混入固化剂，就必须在有效的工作时间内使用完毕。

表1：温度对比表1
表2：温度对比表2
6.1.6.8如果是无缝钢管或直缝焊管，按照第(1)条要求施工，如果是螺旋焊管，按照第(2)条要求施工。

(1)将混合好的填料填充到管道表面的每一个腐蚀缺陷中，以及起始垫的边缘与补强套之间的空隙位置，确保在套筒的起始边缘部位有充足的填料，以及第2层与第1层之间对应部位有充足的填料；保证补强套与管道表面完全接触，无任何空隙；
(2)首先将混合好的填料填充螺旋焊逢两侧，如图1所示。

然后使用填料填充每一个腐蚀缺陷，以及起始垫的边缘与补强套之间的空隙位置，确保在套筒的起始边缘部位有充足的填料，以及第2层与第1层之间对应部位有充足的填料；保证补强套与管道表面完全接触，无任何空隙；
图1
6.1.6.9使用滚筒将混合好的胶均匀地刷在待修复的整个管道表面，包括起始垫和填料表面；
6.1.6.10取下起始垫后面的分隔片，将补强套的起始端紧贴在起始垫上，检查补强套是否与管道成90度角，并根据第4步所做的标示调整补强套位置使其与管道成90度角；
6.1.6.11轻轻敲打补强套的起始端，使起始端紧紧粘结在起始垫上；
6.1.6.12开始缠绕复合套筒；
6.1.6.13边缠绕套筒，边刷胶，保证套筒层与层之间的胶涂刷均匀；
6.1.6.14不断缠绕套筒，将复合套筒缠绕完毕；
6.1.6.15调整缠绕完毕的复合套筒，使复合套筒紧贴在管道表面。

调整已经缠绕安装好的套筒两侧边缘，使其整齐；
6.1.6.16使用紧固带绑紧已经安装好的复合套筒，拉紧紧固带约1分钟，直到将层与层之间多余的胶和填料从复合套筒的边缘挤出，然后使用玻璃纤维胶带将收紧的套筒紧紧缠住；
6.1.6.17把套筒两侧挤出的填料和胶清理干净，仔细检查安装完毕的套筒，确保套筒层与层之间、套筒与管道外表面之间没有空隙存在；
6.1.6.18将剩余的胶密封在套筒两侧边缘和缠绕的终点位置边缘，确保套筒两侧层与层之间的接逢完全被胶密封；
6.1.6.19等待约2个小时，直到胶完全固化；
6.1.6.20安装完毕2个小时后，用邵氏硬度计检查胶的硬度，Shore A硬度超过40的即表示胶已固化，符合安装质量技术要求；
6.1.6.21按照设计文件要求，安装智能检测提示装置；如果设计文件未明确或无设计文件，建议安装智能检测提示装置；
6.1.6.22检查所有现场填写的技术文件，保证100%符合施工技术要求；
6.1.6.23按照设计文件要求对修复部位进行防腐补口；如果设计文件未明确或无设计文件的，采用与管道防腐层相同基质或相近基质的防腐材料，按照管道补口防腐技术标准要求进行补口。

6.1.7修复数据管理
6.1.
7.1修复过程的数据应严格按照制定的统一管理办法，填写相应文件，统一管理，纳入管道的完整性管理体系。

6.1.
7.2数据管理参考表格。

6.2碳纤维补强技术操作规程
6.2.1 施工程序
6.2.2施工步骤说明
6.2.2.1缺陷定位及现场开挖（甲方进行）
对内检测提供的缺陷进行定位，然后在现场监护人员的监护下进行人工开挖。

开挖过程中注意测量埋深，防止铁器损坏防腐层及钢管。

图 1 是挖坑所需尺寸剖面图。

管沟开挖长度为缺陷修复点里程前后各加2m。

图1 现场补强施工开挖剖面示意图
6.2.2.2管道防腐层剥离与表面清理
在现场开挖复查工作完成后，对有缺陷的钢管表面防腐层进行清除。

具体操作方法是：用砂布、钢丝刷、刨刃、电刷等工具清除防腐层，直至清除到钢管裸露部位。

必要时用ANKO 有关专用试剂进行清除。

若遇有阴极保护测试桩，应取下测试桩连接线，补强施工完毕后，应对阴极保护测试桩进行原样恢复。

6.2.2.3基层处理
管材的表面基层处理一般应在补强之前的 4 个小时内进行完毕，以避免表面再氧化的发生。

在确保钢管表面原有防腐涂层及氧化物清除后，用ANKO 专用清洗剂清洗钢管表面，并使其充分干燥。

基层预处理质量应达到GB/T8923—1988 中规定的St3 级。

施工前在需补强部位放线、定位。

6.2.2.4缺陷尺寸测量及照相
缺陷点开挖剥离防腐层后，应先对其进行确认，利用直尺、超声波测厚仪查对缺陷长度、宽度及壁厚，并照相存档，然后再进行补强修复。

对于外腐蚀缺陷点，在剥离防腐层后，使用卡尺、测深尺等工具测量确认；对于内腐蚀缺陷点，利用超声波测厚仪器进行确认。

6.2.2.5钢管表面的缺陷修补
（1）根据施工部位的温度、湿度，选择适当的ANKO填平树脂。

（2）将调配好的填平树脂计量、搅拌均匀，根据实际气温决定用量并控制使用时间。

（3）将填平树脂涂刷于钢管表面凹陷部位（蜂窝、麻面、小孔等），修补至缺陷部位表
面平整。

（4）对于焊缝根部两边，应使用填平树脂进行填充，以使焊缝附近表面平滑过渡，避免由于焊缝过高而引起碳纤维粘贴时空鼓。

6.2.2.6ANKO碳纤维布粘贴
（1）碳纤维布裁剪。

碳纤维片材在裁剪过程中容易受损，因此，裁剪时应使用钢直尺、壁纸刀或者剪刀。

严格按设计要求的尺寸及层数裁剪碳纤维布。

为防止片材在保管、运输过程中损坏，片材的裁切数量应以当天的用量为准。

（2）此技术采用的碳纤维布为单向布，如果施工具有环向接头，则碳纤维片的环向接头必须搭接25mm 以上。

环向缠绕时，如果具有轴向接头，则接头在轴向方向不需要搭接。

（3）配胶。

将环氧粘浸胶的主剂与固化剂按规定比例称量准确后放入容器内，用搅拌器搅拌均匀。

一次配胶量应以在可使用时间内用完为准。

建议配胶量以每次小于 2.5 公斤为宜，且在容器内胶的厚度不宜超过2.5cm。

（4）涂胶。

贴片前用滚筒刷（或油漆刷）将调配好的粘浸树脂均匀涂抹于待粘贴的部位，有搭接的部位应多涂刷一些。

（5）粘贴碳纤维片。

贴片时，在碳纤维片和树脂之间不应残留有空气。

为此，可用罗拉（专用工具）沿纤维方向在碳纤维片上反复滚压多次，对焊缝的拱起部位要向相反的方向滚压，以去除气泡，使粘浸胶充分渗透碳纤维布。

（6）确保没有空鼓现象出现。

（7）需要粘贴两层以上碳纤维时，重复（5）~（7）步骤。

6.2.2.7 补口及补强层防护
（1）在碳纤维片粘贴完成后，对已剥除防腐层但未粘贴碳纤维片的区域，涂刷环氧粘浸胶。

如原防腐层厚度过大或原防腐层与补强层厚度差距较大，应采用ANKO填平树脂进行填平过渡；填平树脂初步固化后，再进行防腐处理。

（2）根据现场情况采用聚乙烯胶粘带或其他防腐措施对这一区域进行防护。

缠绕层与原防腐层的搭接宽度应不少于100mm。

缠绕时胶粘带边缝应平行，不得扭曲皱折。

缠绕过程中搭接宽度不小于25mm 为宜。

6.2.2.8作业区域固化
（1）补强作业区域的防护修复施工完成后，使作业区域的树脂进一步固化，并应保证固化期间不受干扰。

（2）在作业区固化期间，宜用塑料薄膜等遮挡以防风沙或雨水侵袭。

（3）当树脂固化期间存在气温降低到5℃以下的可能时，可采用冬用低温固化树脂，或采取有效的加温措施。

（4）碳纤维片粘贴后可以回填的时间为1－3 天，具体时间取决于环境温度以及管道内部输送介质的温度，只要达到固化就可以回填。

（5）如果在修复前管道进行了降压操作，则须在补强材料固化后再恢复管道的运行压力。

6.2.2.9安装智能检测提示装置
为了保证在下一次进行管道智能检测时，能够对补强修复的缺陷和其它未被修复缺陷点进行区分，在补强施工完成后应加装智能检测提示装置。

此步骤为可选择项，根据业主的需求实施。

智能检测提示金属条安装在复合材料的边缘两端，安装完毕后需进行防腐处理。

6.2.2.10 回填
当补强层固化后，采用电火花检漏仪在确认开挖管段无漏点的情况下，采用细沙或素土进行分层夯实回填，并对现场进行清理恢复地形原貌，保证管线埋深达到设计要求。

6.2.3注意事项
（1）与碳纤维片配套使用的粘结树脂对充分发挥碳纤维片的拉伸强度具有明显的作用，因而在实际工程中，应保证两者选用的配套性。

（2）碳纤维片在使用过程中应远离电源，尤其是高压电线及输电线路。

（3）配套使用的树脂要远离火源，避免阳光直射，施工人员严禁在现场吸烟。

（4）开挖前对施工人员进行现场教育，注意人身安全，防止开挖时损坏管道及防腐层。

（5）负责施工的工长应每天进行班前安全教育和安全检查，督促工人戴好防护眼镜、手套、口罩、安全帽等。

7、要求
（1）操作人员在操作设备时，要严格按照操作规程进行。

（2）施工作业时，工作点周围设置警告标示，非工作人员不得进入作业现场。

（3）施工作业前，设置好逃生路线，配备逃生辅助绳索。

（4）各小组人员要各司其职，忠于职守，不得越权指挥。

（5）作业人员不得穿化纤服装和带铁钉鞋，防止静电和鞋底火花造成的事故。

（6）安全人员有权制止任何人员违章操作。

（7）车辆启动，必须确定周围无可燃气体存在后才可操作。

（8）设置专职安全监督员，检查各项安全措施的执行情况。