管道防腐保温预制工艺技术研究

刘玉亮 张宪国

（1. 大庆油田工程建设有限公司油建公司，黑龙江 大庆 163000；2. 大庆油田工程项目管理有限公司，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

随着管道应用范围的增大，很多区域都应用到了管道，管道的作用是多方面的，在实际应用过程中，受地理环境影响，管道会出现各种各样的情况，这里我们主要考虑低温环境下对管道的影响。管道防腐保温预制工艺技术是近几年才逐渐出现的一种技术，它主要是通过多方面温度平衡，保证管道处于一个稳定的温度状态，从而有效达到防腐保温的目的[1]。

1 结构设计

目前我们所熟知的大多数长输油管道，很多都是采用的相同的保温管结构，由钢管作为第一层，然后内设聚氨酯泡沫保温层，外部设有聚乙烯外护管防护层，某管线处于高含地区，管线敷设在冻土中，冻土厚度普遍在4m左右，为了保证管线敷设不对该地区环境造成影响，我们需要做好各个方面的协调工作，考虑低温因素的影响，保证保温管能够在这种环境下长期稳定可持续运行，管道要具备防腐、防水、保温三种性能优势。为了进一步提高管道性能，我们可以采用一种新型的负荷保温管结构，这种结构综合了防腐和保温的双重优势，在原有管道的三层结构基础上进行了优化完善，钢管为主体结构，内嵌三层PE防腐层和聚氨酯保温层，外设聚乙烯外护管，与传统的保温管相比，这种管道在具备保温的同时还有着防腐的功效，极大程度上延长了管道的使用周期，这种管道的复合性比较高，从管道特性的角度来说，可以进一步加强其性能指标，使管道运行更加稳定。当然，判断管道是否可被利用，需要经过一系列的指标测试试验，最终以试验结果为准，主要测试管道的保温层密度、保温层热导系数、抗压强度三个方面的内容。

2 低温保温材料

在管道防腐保温预制工艺技术中，对所使用的材料有着一定的标准需求，一般情况下，聚氨酯泡沫是在低温状态下进行预制的，主要目的是为了贴合环境温度需求，保温管道需要穿过永冻土层，对土层的整体要求比较高，冻土层一般都处于一个稳定的状态，我们穿过管道的时候会对土层造成影响，要合理选择各种发泡剂，优化相关工艺。进一步优化材料配比比例，适当调整泡沫主原料成分，泡沫主原料成分较为多样化，很多泡沫主原料都是可以被调整的，不要使用单一化的聚醚多元醇发泡，选择性添加聚醚多元醇，充分利用进口发泡机，在试验调整的时候，应该选用环戊烷发泡剂，用加热的方式提高材料预热温度，将发泡模具的温度控制在一个合理的范围，温度的升高可以抑制发泡速度，实现软化均衡，将气体完成封存在闭孔中，这样可以避免低温收缩坍塌问题。将表现活性剂与稳定剂结合在一起使用，将气相控制在一个合理的范围内，保证尺寸大小合理，不能添加其他混合物，从而有效增大泡沫密度[2]。

3 防腐保温预制工艺技术研究

3.1 工艺方案设计

保温管道输入长度比较长，为了控制外界低温对保温管道的影响，需要合理调控各个环节的对接关系，遵循相关建设原则，以就近生产、就近供管为主要原则进行规划。防腐保温管道的预制是一个循序渐进的过程，涉及的操作环节比较多，需要合理协调好各个环节的对接关系，以钢管3PE防腐为主，结合聚乙烯外护管，通过聚氨酯泡沫保温层进行发泡。严格按照施工标准执行，做好技术对接工作，防腐保温管的外界环境温度波动幅度控制在一个合理的范围内，进一步优化完善相关生产工艺，在原有的技术基础上进行优化，创新3PE防腐层，对外护管进行在线极化处理，保证防腐保温的稳定性，添加多种新的工艺技术，最大程度上保证工艺实施的合理性和创新性，适当优化发泡工艺参数，提高技术指标。

3.2 配套装置研制

在保温管道发泡过程中，要选择合理的注料办法，注重水平端主料，然后偏移到中部开孔注料。一般情况下，水平端注料管体的外观都是比较平整的，但是管体内部结构比较紧密，使得管道的整体密度分布不均匀，还有就是在管体中部开孔注料，这种方式有着一定的应用优势，可以保证整体密度均匀分布，当然也存在一定的局限性，工艺完成后会留有一些小孔，这些小孔是需要被填充的，这种方法优化了传统工艺，降低了液压升降平台，使管体的倾斜角度更加科学合理。在正式注料之前，需要做好各个方面的准备工作，协调好注料对接环节，先从端部底端注料，然后逐渐向管内环状空间注料，这是一个循序渐进的过程，要慢慢来，注料完成后，需要降低管体高度，将管体高度偏移到水平位置，使混合料可以在管腔内部来回流动。在内液的流动作用下，可以使液料循环流动，对于后期排气有着一定的帮助。

传统的断面密封法为外罩法兰密封，从法兰结构的角度来看，其外护管之间的缝隙漏料比较多，造成了很多不必要的资源浪费，这里我们使用一种新型的液压封堵法兰，这种法兰的密封性和实用性都比较高，通过内部压力逐渐压入外护管和钢管之间的环形空间，在法兰的其他地方也留有一定的排气孔。合理控制低温生产工艺参数，在低温状态下，聚氨酯和聚乙烯可能会出现开裂问题，为了有效提高防腐管道的整体性能指标，我们可以采用预加热的方式进行弥补，保证其管道运行的合理性。

4 结语

管道防腐保温预制工艺技术包含了多个方面的内容，在具体应用过程中，要综合考虑各个方面的影响因素，针对于低温因素，采用合适的控制措施，做好相关环节的对接工作，控制各项生产工艺系数，保证工艺的完整性，最大程度保证防腐保温管道应用的稳定性。