光固化保护套在高压天然气管道建设中的应用

学术争鸣182016年80期光固化保护套在高压天然气管道建设中的应用江建海虞邦炜台州市城市天然气有限公司，浙江台州318000摘要：介绍了定向钻穿越过程中的光固化保护套技术。光固化保护套不仅 施工 文明施工目标施工进度表下载283施工进度表下载施工现场晴雨表下载施工日志模板免费下载 简便，抗剪切强度、抗拉强度更高，而且能够最大限度地避免管道在回拖过程中的外防腐层破坏。解释了光固化技术原理，并说明光固化保护套的施工工艺。台州市区天然气高压输配 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 定向钻穿越时，采用光固化保护套，进行试回拖实验。从试回拖实验中，实现了采用光固化保护套包裹钢管，可以起到有效保护钢管外防腐层的目的。关键词：管道外防腐；光固化保护套；光固化技术原理；定向钻穿越中图分类号：TU996.7文献标识码：A文章编号：1671-5659(2016)80-0018-02从20世纪80年代初第一台RB5型钻机引入我国，至今定向钻穿越技术已经多次应用于长江、黄河、淮河、钱塘江等大型河流穿越及铁路、公路穿越[1]。它具有技术先进、精确度高、穿越距离长、非开挖等特点，在油气管道建设工程中得到广泛采用，其发展的前景也越来越广阔。由于定向钻穿越施工等方面的原因，可能会造成涂层损伤，并使管道暴露在腐蚀环境中[2]。定向钻施工管道基本上不可能进行维修，建设期的质量隐患可能导致管道穿孔泄漏[3]，对管道的安全运行产生巨大威胁。因此选择合适的防腐涂层，减少定向钻施工过程对防腐层的损伤尤为重要。目前国内外已经有多种防腐层可作为穿越管道的保护层：环氧玻璃钢保护层、石夹克保护层、帕罗特保护层、光固化保护套。这四种保护层都可对管道外防腐层起到保护作用。环氧玻璃钢保护层的施工工序比较繁琐，为了保证与管道外防腐层之间的粘结力，施工前需要对原外防腐层进行打磨处理，然后再进行环氧玻璃钢保护层施工。由于环氧树脂干燥时间较长，因此施工效率很低，需在环氧玻璃钢保护层施工完成48h后才能实施回拖。石夹克保护层具有较佳的机械保护性能，但混凝土层养护时间较长，而且石夹克的重量较大，增加了回拖难度，加之目前国内尚未引进石夹克涂覆生产线，因此这项技术在国内的应用受到限制。帕罗特保护层抗击碰伤的能力较弱，但抗拖拉划伤的能力极强，且没有阴极屏蔽问题。帕罗特的突出优势，在于其他防腐层需用热收缩套补口，形成的凸出部分回拖时可能被划伤或翻起，甚至整个热收缩套滑移离位，而帕罗特补口采用现场喷涂或刷涂帕罗特补口涂料，保持补口部分与管体为平滑过渡，这些特点很好地满足了定向钻穿越段防腐层的要求[4]。但是帕罗特供应商需在穿越施工现场进行喷涂施工或可将喷涂作业线安置于防腐厂内进行施工，在穿越的施工现场由供应商采用一种PowercreteJ的双组份配套涂料喷涂或抹涂进行补口，现场施工量较多且受天气的影响[5]。在管道较长的穿越施工中，光固化保护套将在工厂预制直接缠绕到管道上，只需在现场实施补口，这样可以大大减少现场的施工量，提高光固化材料的包覆质量[6]。以上几种防腐层都具有良好的性能，但光固化保护套不仅施工简便，抗剪切强度、抗拉强度更高[7]，而且能够最大限度地避免管道在回拖过程中的外防腐层破坏。1光固化技术原理光固化是利用光引发剂的感光性，在光的照射下，光引发剂形成激发态分子，分解成为自由基或其他活性基团，引发体系中的活性单体或预聚物进行聚合、接枝、交联等化学反应，从而达到固化目的。固化体系以预聚物（光固化树脂）为基础，加入特定的活性稀释剂、光引发剂和多种添加剂配制而成。其中各组分所占比例及功能见表1[8]。表1固化材料的基本组成及其功能名称功能常用含量类型光引发剂吸收紫外线，引发聚合≤10自由基型，阳离子型预聚物材料的主体，决定了固化后材料的主要性能≥40氧丙烯酸酯，聚酯丙烯酸脂，聚氨脂丙烯酸脂及其他活性稀释剂调整黏度并参与固化反应影响固化膜性能20～50单官能度，双官能度，多官能度其他（颜料、稳定剂、蜡等）视用途不同而异0～30-光固化体系通过光引发剂吸收一定能量后产生自由基，进行引发聚合。在光照射下，液态固化体系中的光引发剂受激发变为自由基或阳离子，从而引发材料中含不饱和双键物质间的化学反应（主要是各类聚合反应），形成固化了的体形结构。2施工工艺待管道防腐检验合格后进行光固化保护套的安装。2.1搭建工棚搭建工棚的原则是挡住日光照射，光敏片在日光照射下10min左右会固化，会影响施工和使用效果。建议施工时间选择夜间进行。2.2管道表面处理（1）光固化带安装应在管道防腐层完整性检测合格后进行。（2）施工前，应清除管道防腐层表面的油脂和污垢等附着物。（3）当防腐层为挤压聚乙烯时，应对PE表面打磨处理至无光滑表面，并将灰尘清理干净。（4）表面处理后，应及时进行光固化带的施工安装。当管道表面受潮或受到玷污时，应重新进行表面处理。2.3安装光固化带（1）光固化带安装时，管体表面温度应低于75℃，光固化套安装时必须低于45℃。并应在无阳光直射的环境下进行操作。（2）光固化带带的所有搭接部分的宽度不应小于80mm，包括环向搭接和轴向搭接。环向搭接点应位于管道顶部的1点钟至3点钟区间；相邻的两个光固化带的环向搭接点应错开。（3）光固化带缠绕完成后，外表面应再缠绕一层配套的保护膜，缠绕方式应符合产品说明书要求。2.4光固化带固化（1）光固化带安装完成后宜直接暴露在阳光下，利用阳光紫外线的照射进行固化；也可采用紫外光灯照射固化。（2）管道底部无法直接接受紫外线照射，应采用反光膜平铺在管道的下面，利用其反射光对管道底部进行固化。2.5修补光固化带安装后，表面如有破损和缺陷，应采用小块光（下转第20页）学术争鸣202016年80期根据电网电压定向的一起扭转，d-q轴系下SGSC的电压限制方程可描述成：式中：uscd、uscq分别用来表示以电网电压定向的正向同步扭转d-q轴系下SGSC限制电压的d、q轴分量；Kp1、τi1分别用于描述PI控制器的比例系数与积分时间常数。2.2.2转子侧控制策略DFIG转子侧变流器（RSC）主要目的是控制转子转速，实现功率的追踪和频率的稳定，并灵活调节定子输出有功和无功功率，因DFIG输出的有功和无功功率与转子的d、q轴电流密切相关，通过控制d、q电流来实现有功、无功控制，采用的控制 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 包括矢量定向控制、解耦控制等。2.2.3PGSC的节能控制电网电压骤升时，网侧变换器依旧以稳定直流母线电压Udc作为节能控制目标，因为发生障碍时PGSC所连电网电压的幅值增大，为了达到PGSC的修改条件，PGSC需根据电网电压骤升的幅度汲取局部无功功率。在PGSC运用电网电压定向矢量节能限制形式同时不解析进线电阻Rg的情况下，其稳态电压方程可描述成：式中：Ug用于描述电网电压合成矢量的幅值；Lg用于表示PGSC的进线电感；Vgd和Vgd分别用来表示PGSC交流侧输送电压的d轴和q轴分量；Igd和Igq分别用来表示PGSC电流的d轴和q轴分量。根据矢量调节理论，当没有产生过调节时，调制比需符合下述条件：结合式（13）、式（14）可获取：在达到调节比条件一起可维持直流母线电压不变的要求下，PGSC所需的无功电流最小值Igqmin可描述成：因为电网电压骤升时，PGSC无功输送重点和电网电压的骤升幅度相关，则HVRT期间PGSC需从电网汲取的最小无功功率Qgmin可描述成：双馈风电系统高电压穿越期间，PGSC的无功功率给定值可通过式（17）求出，保持故障期间直流母线电压值不变，为整个过程所有变流器的节能控制提供稳定的直流母线电压支持。3结束语通过分析串联网侧变换器的双馈风电系统高电压穿越的节能控制策略。研究结果表明该控制策略可以有效降低在高电网电压骤升时发电机转子侧的过电流，避免对变流器IGBT功率器件造成过度冲击，引起机组脱网。参考文献[1]李俊杰，蒋昆，刘国平，曾欣，余梦婷，姚骏.采用串联网侧变换器的双馈风电系统高电压穿越控制策略[J].电网技术，2014（11）：3037-3044.（上接第18页）固化带材料修补。2.6检验（1）管道防腐层表面预处理后应逐根进行质量检验，表面应清洁干燥。（2）光固化带安装完后应进行100%外观检查，表面应平整光滑、无气泡、无裂纹、色泽基本一致。（3）光固化带完全固化后，应对每一个光固化带进行硬度测试，每个光固化带的测试位置应分别在12点、3点、6点和9点位置进行，邵氏硬度应不小于80。（4）粘接强度检测：采用Q/SY1477-2012附录A的拉开法进行。每20根钢管应检测一处，粘结强度不应小于0.5MPa。3工程应用情况台州市区天然气高压输配工程管线总长103.51公里，管径为DN508， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 压力为4.0MPa。该管道共有6条定向钻穿越。对埋设在公路路肩边线以外公路用地范围内的管道，为保障天然气管道及道路安全，需加装DN711×12.7钢管套管，DN508天然气管道在DN711钢管套管完成拖拉、注浆后再在套管内进行回拖。由于考虑主管道在钢套管内回拖过程中，PE层会遭到严重破坏，所以在主管道外层再加上光固化保护套，保护主管道的防腐层。为检验光固化保护套的实际效果，完成了试回拖实验。具体实验过程如下：实验主体采用四根508mm钢管，每根长12米，焊接成一条48米的管段。在第二根钢管上，采用光固化保护套包裹。施工现场已经完成钢套管管径DN711的432米定向钻穿越，并在定向钻出、入土点分别安放两台钻机，按照穿越方向，主管段先顺拖，后逆拖。分析造成这样的原因主要是因为钢套管管道内壁焊缝存在焊渣。现场也考虑对管道内壁焊缝进行人工打磨，但是由于现场预制场地限制，没有四百多米长的场地，所以考虑将432米的管道分为五段焊接，焊接过程采用五接一方式，对每一段管内壁焊渣进行打磨，钢套管回拖时，每回拖一段，焊接一段，出于施工难度和安全性考虑，每段连接焊口内部不打磨。所以钢套管回拖完成后，留下4道焊缝，管道内壁未打磨。另外，主管逆拖导致光固化保护套大面积脱落。4结论从试回拖实验，得出如下结论：（1）定向钻穿越过程中，采用光固化保护套包裹钢管，可以起到有效保护钢管外防腐层的目的。（2）对于管中管 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，即采取钢套管加钢管定向钻穿越方式，采用主管加光固化保护套保护，必须对钢套管内壁焊缝进行打磨处理，防止焊渣划伤、划落光固化保护套；（3）光固化保护套在安装过程中，必须顺序安装。在回拖过程中，要顺拖，防止逆拖。参考文献[1]曾强.陈彬源.刘海禄等.浅谈定向钻穿越中管道外防腐层的保护[J].天然气与石油，2008.8，26（4）.作者简介：江建海，1965年11月出生，高级工程师，高级经济师，本科，1993年7月毕业于浙江工业大学，台州市城市天然气有限公司总经理，台州市燃气协会会长，从事燃气技术27年。