浅析RTR 管道层压施工工艺

王 涛

中化二建集团有限公司 山西太原 030021

玻璃钢管道作为一种轻质、高强、耐腐蚀的非金属管道，越来越多地被应用于石油化工、环保改造等领域。沙特紧靠波斯湾及红海的独特地理位置，在各种工程项目中引用盐分较高的海水作为工业用水是其必然选择，再加上其沙漠地带靠近沿海地区，周围地下土壤中盐分含量也较高，所以各类型的玻璃钢管道就成为沙特各工业区域的首选。SADAF EOP 项目中的HCl、EDC、SRS 和Guard Filter 等数10 个装置区域合计近万米从1～12in管径工艺管道均采用玻璃钢管。该工程的增强热固性树脂（RTR）管道由沙特沙比克集团许可的供应商FTPC 公司（Future Pipe Industrial Co.）提供，并提供相应技术支持及辅材进行现场施工。图1 和图2 为pH Control 装置和SRS 装置玻璃钢管道。

图1 pH Control 装置玻璃钢管道

图2 SRS 装置玻璃钢管道

由中化二建集团有限公司承建的SADAF EOP 项目RTR 管道工程量近万余米，包括D25～DN300 等不同管径。其不同管径管道、管件均利用玻璃纤维无捻粗纱布缠绕层压的方式进行连接，不同管径的管道缠带厚度及涂刷胶合剂的厚度不同。沙特诸如此类的生产厂家对于不 同树脂、不同管径的RTR 管道，均会提供相应的层压配方指导工程客户进行管道的安装。国内玻璃钢管道连接形式大多为法兰连接与承插连接，而在国外，特别是沙特气温高、湿度大、盐碱性高的沙漠地带利用缠带层压方式可以保证所有接口连接紧密。以下以DN300 管道为例，阐述RTR 管道的安装施工工艺及注意事项。

1 施工工序

RTR 管道的施工工序：施工准备→RTR 管道号料、切割→坡口打磨→管道组对→管道固定→管道清理→腻子配制→腻子填充→接口烘干→腻子表面打磨→对口层缠带缠绕敷设→胶合剂滚涂→初层缠带缠绕敷设→坡度层缠绕敷设→胶合剂滚涂→结构层缠绕敷设→胶合剂滚涂→面层敷设→滚涂收面→晾干→硬度检测→水压试验→竣工验收。

2 施工准备

（1）选择优秀的管道作业人员根据SADAF 质量体系要求，前往RTR 管道供应厂家进行半个月的学习，考试合格后方可进行RTR 管道的作业施工。

（2）为加快施工进度，RTR 管道施工分为在预制场预制及现场安装两部分。单线图焊口标注时清晰标明预制口，可减少现场作业内容，使现场组装更加高效快捷。

（3）RTR 管道、管件、护板等均为成品，预制前要仔细检查有无刮伤、破损或缺陷，发现后要立即作出标记单独存放，停止使用该材料。

（4）树脂、催化剂（LPT）（温度控制在20～25℃）、二氧化硅粉末、玻璃纤维无捻粗纱布缠带和敷面细纱布缠带等必须存放在阴凉、干燥、洁净的单独作业棚内，必须与酸、碱、重金属化合物等隔离。尤其是催化剂（LPT）具有极强的氧化性能，必须存放在单独的空间内。

（5）准备作业平台（固定玻璃钢用）、切割机、轴流风机、鼓风机、砂轮磨光机、（带钩）尼龙绑带、铁滚筒、加热毯、热风机、腻子刀、剪刀、砂纸、搅拌器、搅拌桶、硬度检测仪、台秤、一次性防护衣、防毒口罩和安全鞋帽等必需品。

3 施工工艺

RTR 管道施工根据SADAF 合格供应商FTPC 公司参培的理论及接口指导工艺书进行施工。表1 为RTR管道施工接口层压工艺。

表1 RTP 管道施工接口层压工艺

3.1 管道切割

根据焊口标注单线图在RTR 管道上号料标记尺寸，用白色记号笔或者标记缠带。号料时要确保足够预留量，1～4 寸预留1.0mm，10～12 寸预留2.0mm，数据确认无误后利用手动切割机按照划线进行精确切料。

3.2 接口打磨

RTR 管道下料完成后，用磨光机将DN300 玻璃钢管道对接口连段宽度各125 mm 部位表面蜡层全部打磨掉，漏出内部的结构层并打磨成毛面；再将两段物料端口各自1cm 打磨成平滑过渡的坡口（确保无破碎、缺口）；最后，利用鼓风机将内部与打磨表面所有的玻璃钢粉末、其他杂物全部清理干净，保证结合面的干燥度和清洁度，所有结合面必须保证露出原RTR 管道的新砂层（尤其注意对接管段口两侧底部区域的打磨质量）；对接管段两侧打磨清理完成后，利用热风机对其进行加热，确保没有任何露水。在这里要注意，打磨完成后2h 内必须完成下道组对层压对口的工序，必须确认RTR 管道内部与外部结合面的粗糙度与清洁度，否则需要再次进行打磨。切记，打磨的质量是RTR 管道层压接口质量控制的重中之重。

3.3 管道组对

准备操作平台及绑扎带，将切割清理完毕的RTR 管道固定在操作台上，中间对接接口在平台间留出操作间隙。对接管段结合面检查合格后开始进行组对，根据厂家工艺要求，DN25～DN100 管段对口间隙最大为1mm，DN150～DN300 对口间隙最大为2mm。对口完成后，利用帮扎带将其固定在操作平台上。需要注意的是，RTR 管段对口开始操作时要保证操作的固定性，防止其有任何的移动及撞击。图3 为RTR 管道组对现场操作图。

图3 RTR管道组对现场图

3.4 腻子配置及填缝

准备清洁干燥的搅拌桶，按照FPTC 厂家提供的工艺指导配置DN300RTR 管道腻子，要根据工程量同时进行配置。每道缝称取246g 乙烯基树脂、38g 二氧化硅粉末及4g LPT 催化剂，在搅拌器中混合并充分搅拌3min 左右，搅拌均匀无气泡后方可使用。而且30min 内必须用完，防止其变质影响第一道填缝施工质量。

腻子配置完成后，利用腻子刀均匀填塞进已经固定在操作平台上的RTR 管道对接口的所有缝隙中并压实；空隙填补后，腻子应进行干燥聚合，在施工温度高的情况下大概需要1～2h。在此期间，严禁对组对的RTR 管道有任何移动或撞击，以防影响接口腻子的连接质量。若温度低，可考虑用热吹风机或者电加热毯对其进行加热，温度控制在100～110℃，保证交合处内外均匀聚合硬化。

3.5 对口层缠带缠绕

待填充腻子干燥聚合并检查完成后，利用磨光机打磨掉腻子不平滑部分，同时再次确保接缝两侧50mm 处所有光滑面均已打磨漏出粗糙面，并保证清洁干燥。在此期间，利用干净的搅拌桶开始配置胶合剂。按照FPIC 厂家工艺指导书配方中规定的配比，每道对接缝取575g 乙烯树脂，加入9g LPT 催化剂，并搅拌均匀无气泡。从材料库领取270/ 100 玻璃纤维无捻粗纱布开始对口层缠绕，先用油漆滚筒均匀地在已经对口清理好的RTR 管道面层涂刷一遍胶合剂（必须保证全部涂刷到位），马上手工缠绕一层玻璃纤维无捻粗纱布；不断交替进行，直至对口层4 遍缠绕带全部手工完成；最后剪刀剪开缠带，收尾压紧压实。施工时注意缠绕玻璃纤维无捻粗纱布50%搭接，每一层都要均匀拉紧，不要产生褶皱、漏缠、间距过大等现象，角度调整不好时可利用剪刀从缠带侧边剪开部分进行角度调整。

3.6 初层缠带缠绕

RTR 管道接缝对口层施工完毕后，再次检查对口缝隙两侧125mm 处所有光滑面均已打磨漏出粗糙面并保证清洁干燥；同时利用磨光机打磨晾干后对口层与边角部分，再次进行粉末、污染清理；确保可以进行下道工序后，利用270/ 100 玻璃纤维无捻粗纱布开始接口层压玻璃纤维无捻粗纱布缠绕施工，涂刷一遍胶合剂，缠绕一层玻璃纤维无捻粗纱布，不断交替进行2 遍缠绕带；最后收尾压紧、压实。

3.7 坡度层缠带缠绕

RTR 管道初层施工完毕，检查接缝严密无误后，从库房领取360/ 100 玻璃纤维无捻粗纱布开始坡度层压缠带缠绕施工。该层合计缠绕17 层，由于层数多，胶合剂涂刷与粗纱布缠绕交替进行时，每一层都要均匀拉紧，切记不要产生褶皱、漏缠、间距过大等现象。最后几层利用剪刀从缠带侧边剪开部分进行缠带角度调整，最后收尾压紧压实。

3.8 结构层缠带缠绕

准备清洁干燥的搅拌桶，按照FPTC 厂家提供的工艺指导进行DN300 RTR 管道结构层胶合剂配置。每道缝称取1828g 乙烯基树脂、30g LPT 催化剂、9g 延缓剂及162g UV 固化剂，在搅拌器中混合并充分搅拌3min 左右，保证搅拌均匀无气泡后使用。同时，检查接缝坡度层接缝严密无误且确保清洁后，从材料库领取360/ 100、580/ 100 玻璃纤维无捻粗纱布开始层压结构层缠绕施工。在坡口层的基础上先缠绕13 层360/ 100 玻璃纤维无捻粗纱布，再缠绕4 层580/ 100 玻璃纤维无捻粗纱布，最后缠绕2 层360/ 100 玻璃纤维无捻粗纱布收尾。在每一层玻璃纤维无捻粗纱布施工前，用油漆滚筒均匀地在结构层缠带上涂刷配置好的胶合剂，再紧密地不断缠绕工艺要求的缠带，不断交替进行，每一层缠带缠绕前涂刷胶合剂时必须保证全部涂刷到位，最终直至结构层19 遍缠绕带全部手工完成。最后用剪刀剪开缠带，收尾压紧、压实。施工时缠绕玻璃纤维无捻粗纱布仍以50%搭接，每一层都要均匀拉紧，不要产生褶皱、漏缠、间距过大等现象，角度调整不好时可利用剪刀从缠带侧边剪开部分进行角度调整。

3.9 敷面层缠带缠绕

根据施工要求，结构层缠绕完成后，从材料库领取100mm 宽敷面细纱布进行敷面层缠绕施工。胶合剂利用结构层配置好的胶合剂，具体施工应先从RTR 管段对接缝中间到一边，然后再到另一边。每一圈必须保证拉紧度。缠完一层之后，将细纱布中的棉纱层刮掉，只留丝线，再缠绕3 圈左右，剪断收尾，要求最终完成的接口表面弧线光滑。

3.10 附件施工

RTR 管道附件包括对应材质的法兰头（利用活套法兰）、弯头、三通、支架护板等。

（1）与管道施工工艺相同，同样利用层压缠绕法进行管件等的施工。其中法兰施工时要先将对应口径的活套法兰套入RTR 管道，再选择对应口径的法兰头按照RTR 管道接缝的层压工艺施工。

（2）RTR 管道开孔：先根据单线图利用钢尺及记号笔定位，再根据开孔大小选择合适的缠带裁剪成对应的块状，然后根据RTR 管道对接接缝层压的施工工艺从初层至面层施工，干燥聚合后利用电钻进行开孔（图4）。

图4 RTR管道开孔

（3）RTR 管道支架护板施工时，护板内表面及管道表面要利用磨光机打掉光滑面露出粗糙面，并清理干净所有粉末及杂物；干燥清洁后，利用配置好的胶合剂进行粘贴，再用绑扎带紧固。

3.11 检测检验

（1）RTR 管道施工完成后，所有对接缝根据图纸及第三方检测机构要求做硬度检测。

（2）现场安装完成的RTR 管道，根据试压包划分，选择1.5 倍设计压力做强度试验，用设计压力做严密性试验。

4 注意事项

（1）对接的两个管段固定前用水平尺保证接口的水平度；

（2）确保每一道缠带敷设前层压表面的清洁度，未清洁和完全干燥之前不得进行下一道工序的施工；

（3）配置的腻子及胶合剂必须严格按照FTPC 公司的指导文件按配方规定的比例进行配置，在30min 内使用完成，随配随用，不得存放；

（4）缠带缠绕时确保所有的气泡都被赶出，并在胶合剂开始凝胶之前停止滚动；

（5）配制树脂料和缠绕接口应在通风良好的场所进行，操作工人必须戴好防腐手套和防毒口罩；

（6）施工现场严禁吸烟。

5 结论

RTR 管道在沙特等阿拉伯国家是一种最常用的玻璃钢管道，本项目所用的DN300 管道对接缝层压施工工艺对接缠带接口强度高，不渗漏，安装灵活，可以满足新建、扩建，尤其是旧厂改造涉及多个新旧装置连接点的玻璃钢管道施工技术要求。其余的诸如GRP/ FRP 玻璃钢管道施工工艺与此基本相同，只是各自厂家的具体配料指导工艺不同。

随着现代科技的进步，新型材料工业飞速发展，玻璃钢管道特殊的材料性能及施工工艺展市场前景广阔。通过沙特SADAF EOP RTRP 管道的施工，可以进一步的熟悉其相关设计与施工要求，特别是掌握对接缝层压施工工艺，不断积累施工经验，对国内外类似接口形式的玻璃钢管道工程施工具有指导意义。