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涂塑钢管接头连接防腐蚀知识


一、外涂塑钢管的管道连接和防腐蚀:
外涂塑钢管的管道多是埋设在地下,美国水道协会提出土壤对钢管的腐蚀性是由电阻、PH值、氧化还原电位、硫化物(包括还原细菌)、含水率等5项要素决定的而LLDPE塑膜在这些方面具有十分优良的防腐蚀性能,只要能使LLDPE塑膜牢固、严密地粘结在涂塑钢管接口处,就能保证管道的防腐蚀性能。外涂塑钢管的连接也多采用对接焊接方法。对于涂塑钢管的焊接要求是:在涂塑钢管的接口处预留150mm长光管(为防止工序间锈蚀可涂耐高温防锈底漆),这样焊接时就不会烧坏涂塑膜。焊接后,焊接质量合格者才采用塑料带缠绕包覆法、收缩带包覆法或火焰喷涂法对焊口和预留的30Omm管端部进行防腐蚀处理。

1、塑料防蚀带缠绕包覆法
在焊接好的钢管接口处,对焊口进行打磨,并把预留的300mm未涂塑的钢管表面去除污物及焊接残留物等,打磨干净,涂上一种塑带专用胶粘剂,在适当加热或常温下,将与钢管涂塑膜材质完全相同的塑料防蚀带严密缠绕在接口处,缠绕时各圈应重叠112,最少缠绕两层,层与层间也要涂专用粘胶剂,缠绕范围要超出未涂塑部分loomm(见图1和图2)


2、收缩带包覆法
在钢管外涂LLDPE塑膜时,有一种LLDPE收缩带,是用LLDPE和专用添加剂制成的,其宽度400mm,厚度2一3mm,此收缩带在120一140℃时,纵向收缩率可达40%一50%。焊接后接口的处理仍参照图l,在欲包覆部位涂上胶粘剂,根据收缩带的收缩率,留出收缩裕量,包覆钢管后用喷灯从中间向两侧加热收缩带,收缩带收缩后紧紧地粘结在钢管的接口和端部。在收缩带未完全冷却前,适当加压使收缩带和钢管壁粘结力更强。需指出的是,此收缩带在收缩后也应包覆管端已涂塑部分约50-loomm,以保证接口部位的防腐蚀性能。

3、火焰喷涂法
对焊口和接口处理于净后(图1),也可用火焰喷涂法2j[喷涂与钢管涂塑膜材质完全相同的塑粉。火焰喷涂后应对接口部位的塑膜进行质量检测,发现针孔等缺陷应进行补修,以保证涂塑钢管管道的整体性能。

二、法兰连接
1、法兰连接可分为固定法兰连接和活动法兰连接。固定法兰是将法兰焊接在钢管上,然后在带法兰的钢管上进行内涂塑,涂塑时法兰部位要进行精加工。。法兰面涂层厚度应在15mm以上,经过刨、磨平整,刨磨纹路呈圆周状,不能径向刨、磨,以免泄漏,法兰涂塑面和法兰面必须互相平行,误差不得大于1“,安装时需垫上与涂膜材质相同的塑膜垫。这种方法安装较方便,制作费用较高,但由于工厂一批量生产,所以中、小直径内涂塑钢管采用法兰连接较多。活动法兰是钢管涂塑前先经胀口法兰套在钢管上,胀口部位经车削后,管端前面呈可配合的凹凸槽,槽内可放置密封圈,经法兰压紧后密封性比固定法兰好。法兰连接部位在涂塑钢管时应按要求涂塑膜。法兰连接一般情况可承压6-SMPa。

2、螺纹连接中、小直径内涂塑钢管可采用管接头螺纹连接,为安装方便,中等直径管路连接,其管接头可用正反扣。管接头和钢管的螺纹可在涂塑前车好(涂塑时保护螺纹部位不涂),也可在钢管涂塑后再用专用设备进行套扣,用专用工具套扣时可不除去塑膜。为保证接口处防腐蚀,管接头部位外部也应做防腐.蚀包覆,见图2。管接口可为正反扣,同时内部应喷涂与涂塑钢管相同材质的塑膜,连接后从内部看接口应平整光滑。

3、输水用DN100以下的小直径内涂塑钢管的连接,实际应用中多采用螺纹连接。管件(弯头、三通、异径等)在承压小于IMPa的情况下,可选用可锻铸铁涂塑管件。为保证管路的防腐蚀效果,管件上防腐涂膜可加涂1一2扣内螺纹,以满足管螺纹拧不到位和需退.05一1扣的情况,接头处有塑膜且不被破坏,对于这一技术难题,国内外学者专家都做了大量的试验和实践。笔者在实践中发现:LLDPE塑膜除应具备一般塑膜的各项性能指标外,还应具备下述性能:附着力〕90N/c时,延伸率)600%,保证退扣不破坏管件塑膜。在实际施工中,螺纹连接时,还应采用一种常温固化的食用级粘结剂涂在螺纹及管口端面部位,再用聚四氟密封带缠绕,以确保整体管路的防腐蚀效果。使输水管路的水质不受污染,管路使用寿命大大延长。

4、沟槽式连接沟槽式连接又称抱箍式接口,是在钢管端部先预辊压深约5一smm,宽约5一10mm的沟槽,然后再涂塑。连接时,用特制的抱箍,卡紧两管端部的沟槽,螺纹卡紧抱箍前,应在涂塑钢管的端部增加与涂塑膜材质相同的塑膜垫,以防泄漏。此种方法可用于中小直径的输水管,耐压在.2SMPa以下,管接头的管件采用球墨铸铁或铸钢涂塑件。
 

5、频圈加热涂塑法内涂塑钢管焊接后,其焊口和端部处理见图1。处理后,可用高频感应圈加热,钢管加热温度均匀后,用可推进钢管内的移动喷涂机进行喷涂。为保证不损坏内涂塑钢管,喷涂机推进轮采用胶轮,喷涂机的压缩空气(.04一0.6MaP)用软管输送,喷头应能360。匀速旋转,对已加热的钢管接口部位进行喷涂,喷涂完成后进行质量检测。

6、补口机补口技术国内研制成功的SL一1型钢质管道内壁检测补口涂覆机,已形成了小48~630mm各种涂塑钢管内壁塑膜涂层涂覆补口工艺技术,设备完整配套,技术先进可靠,较好地解决了钢质管道内壁除锈、内涂、补口、检测和补涂等技术难点,保证了管路防护涂层的整体施工质量。补口机在检测和补涂的作业过程中,如遇障碍,水或电池电压不足时,可进行自我保护,自动退回管端,同时可以对单道死口进行补口和检测补涂。本设备的不足之处是对管路中的三通、弯头及变径部位补口不适用,且其规格多,造价高。

7、记忆合金材料内补口技术把记忆合金材料作成一段管接头,在被连接的管口外端涂强化粘结剂。将带有内防腐涂层管段的两个管口插人扩口后的记忆合金管接头中,然后低温加热管接头,使管接头恢复记忆形状,收缩紧固在两个管口的接头部位,达到连接管道和内防腐层补口的目的。一般多用铁基记忆合金材料。主要适用于DN巧。以下的管道内补口,其补口质量基本可靠,施工较为方便。但因其成本较高,目前工程应用还不普遍。

8、火焰喷涂法参照图1对焊口和端部做涂前处理后,用火焰喷涂法进行喷涂。需指出的是,火焰喷涂的塑粉必须和钢管的涂塑粉完全一样,同时钢管的内径一般不小于中4oomm,否则火焰内喷涂难以进行。

9、钢管扩口内夹短管法钢管内涂塑前进行扩口,扩口长度约巧omm,扩口部位的内径稍大于钢管的内径。以便将特殊制作的短管(连同密封圈)装进去。短管加工(图3)后,内外涂塑(和钢管涂塑膜完全相同),4个凹槽部位放置4只聚胺脂V型密封圈,然后将此短管装人经扩口并内涂塑的两管端部,短管的两端和涂塑钢管的扩口连接处涂环氧粘结剂,再用专用夹具夹紧两涂塑管端部,对好焊缝就可开始焊接。焊接时热量传到距涂塑管端150mm处和短管处的温度已不是150℃,对涂塑膜基本上没有损坏,对密封圈也不会有影响。由于短管端部与扩口管的连接处用环氧胶粘剂粘结,一般情况下不会泄漏,而两层密封圈作为第二、第三道防线更保证了这种连接方式的安全性、可靠性。实践证明在管端承受压力低时,环氧粘结剂可防泄漏;而压力高时两道密封圈可起防漏作用。所以这种方法应用于输送石油、天然气管道效果良好。承接压力可达1ZMPa,适用于中等直径的无缝管和直缝焊管。对大直径的螺旋焊管用此方法有一定困难。目前这种方法为一生产企业的专利。

10、滑人式接口输水用大直径涂塑钢管也可采用滑人式接口3[](图4)。这种接口方式的优点是结构简单,且能吸收接口之伸缩、挠曲变形,甚至可允许管线接口转动,胶圈移动,接口吸收变形后仍能保持良好的密封性。由于我国大直径钢管多为螺旋焊管(少量为直缝焊管),经涂塑后,如采用滑人式接口,需在涂塑前做管端处理,去除焊缝突起部分,使钢管外壁平整,而后才能采用滑人式接口。由于滑人式接口承受压力较低(约IMaP),对于输油和天然气等要求承受压力较高的输送管道,尚无使用经验,有待研究开发。

管道的接口连接和防腐蚀问题是制约涂塑钢管广泛使用的关键,解决了接口连接和防蚀问题,涂塑钢管的应用就会有较快的发展。另外本文为叙述方便分内涂塑和外涂塑钢管,实际应用中可灵活使用。内外都涂塑的钢管也可选择合适的接口连接和防腐蚀方法。在管路中为避免热胀冷缩使管路损坏,应在一定长度范围内安装膨胀节,膨胀节可在工厂预涂塑膜,其性能要保证在管路承受压力的条件下可伸缩并具有和主管路相同的防腐蚀能力。