三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層包覆環(huán)氧玻璃鋼外護層

一、 環(huán)氧玻璃鋼簡介

環(huán)氧玻璃鋼主要由改性無溶劑環(huán)氧粘結(jié)劑和玻璃纖維組成。改性無溶劑環(huán)氧粘結(jié)劑為雙組份反應(yīng)性材料，A組分由改性環(huán)氧樹脂、各類助劑及高強耐磨填料組成，B組分為耐溫、耐濕熱進(jìn)口固化劑。該改性無溶劑環(huán)氧粘結(jié)劑具有高耐磨、抗劃傷等良好的機械性能，與玻璃纖維配套使用形成的環(huán)氧玻璃鋼適合作為定向鉆穿越管道的外護層。

二、 環(huán)氧玻璃鋼外護層結(jié)構(gòu)

本工程環(huán)氧玻璃鋼作為三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層的外護層用于管道定向鉆穿越，其外護層總厚度≥2.0mm，結(jié)構(gòu)為：

環(huán)氧+環(huán)氧+玻璃纖維+環(huán)氧+玻璃纖維+環(huán)氧+環(huán)氧

三、 材料要求

本工程所用環(huán)氧玻璃鋼材料應(yīng)符合中國石油集團股份有限公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Q/SY××××《定向鉆穿越外涂層技術(shù)規(guī)范》的要求，其中玻璃纖維（無堿）性能應(yīng)滿足表1的要求，玻璃布應(yīng)滿足表2的要求，環(huán)氧樹脂應(yīng)滿足表3的要求，環(huán)氧玻璃鋼涂層性能應(yīng)滿足表4的要求。

表1　玻璃纖維紗技術(shù)指標(biāo)

表2  玻璃纖維布技術(shù)指標(biāo)

表3　環(huán)氧樹脂技術(shù)指標(biāo)

表4　環(huán)氧玻璃鋼防護層技術(shù)指標(biāo) a

四、 施工工藝

環(huán)氧玻璃鋼采用現(xiàn)場單管涂敷，管道焊接后再進(jìn)行補口的作業(yè)程序，從而完成穿越管道環(huán)氧玻璃鋼外護層的整體包覆。

1. 環(huán)氧玻璃鋼單管涂敷施工

采用環(huán)氧玻璃鋼涂敷纏繞施工設(shè)備，在專用作業(yè)平臺上一次完成單管涂敷，,施工工藝及要求如下，工藝流程圖見圖1

圖1. 環(huán)氧玻璃鋼單管涂敷工藝流程圖

1）聚乙烯（PE）防腐層表面粗糙化處理

為了增加環(huán)氧涂料對鋼管PE層的粘結(jié)面積和潤濕性，采用安裝在作業(yè)平臺上的行走式交叉電動鋼絲輪，一次完成對可旋轉(zhuǎn)鋼管表面PE層的拉毛處理；或采用手動噴砂方式，將鋼管表面PE層打毛。要求鋼管PE層表面無連續(xù)光滑表面。

2）聚乙烯（PE）表面除塵處理

將吸塵器與電動鋼絲輪同時安裝在行走式小車上，采用先拉毛后吸塵的方式，去除PE表面的灰塵，同時減少對空氣的污染；當(dāng)采用噴砂方式進(jìn)行打毛處理時，可采用壓縮空氣對PE表面進(jìn)行吹掃。要求PE表面無浮塵，可見PE本色。

3）聚乙烯（PE）表面極化處理

為了增加聚乙烯表面的極性，提高環(huán)氧涂料的粘結(jié)性，將火焰加熱器跟隨在電動鋼絲輪之后，對拉毛后的聚乙烯表面進(jìn)行火焰極化處理。要求加熱溫度不低于60℃。

4）底層環(huán)氧涂料涂敷

鋼管聚乙烯表面進(jìn)行極化處理后，立即進(jìn)行底層環(huán)氧涂料的涂敷，將環(huán)氧涂料從12點位置淋下，采用排刷或輥輪進(jìn)行涂敷，要求涂敷均勻，無漏涂，厚度約為200μm，涂敷過程中采用濕膜測厚儀進(jìn)行控制。

5）玻璃纖維交叉浸涂纏繞

底層環(huán)氧涂層表干后，進(jìn)行玻璃纖維的纏繞。具體為將環(huán)氧涂料攪拌均勻，采用比例泵將A、B組分打入浸漬槽。行走式玻璃纖維纏繞裝置使玻璃纖維通過浸漬槽浸潤環(huán)氧涂料，然后交叉纏繞在鋼管表面，纏繞過程由電腦控制自動完成，行走小車往復(fù)2次完成雙層玻璃纖維的纏繞，玻璃纖維纏繞示意圖見圖2。要求纏繞搭接均勻，無皺褶，無鼓泡；管端預(yù)留150mm涂敷環(huán)氧玻璃鋼涂層。

圖2. 玻璃纖維纏繞示意圖

6）面層環(huán)氧涂料涂敷

玻璃纖維纏繞完成后，在其表面涂敷一層環(huán)氧涂料，以提高環(huán)氧玻璃鋼的耐劃傷性能。要求涂敷均勻，厚度約為200μm。

2. 環(huán)氧玻璃補口施工

環(huán)氧玻璃鋼單管涂敷完成后，待管道焊接、探傷及穿越專用熱收縮帶補口安裝完成后，再進(jìn)行補口部位的環(huán)氧玻璃鋼施工，施工工藝及要求如下，工藝流程圖見圖3。

1）管體環(huán)氧玻璃鋼搭接部位粗糙化處理

采用砂紙將管體環(huán)氧玻璃鋼搭接區(qū)域打磨成粗糙面，以提高搭接部位的粘結(jié)強度。

圖1. 環(huán)氧玻璃鋼補口施工工藝流程圖

2）補口部位表面清潔處理

采用無水乙醇多補口部位熱收縮帶及管體PE搭接區(qū)表面進(jìn)行清洗，要求補口部位熱收縮帶及管體PE搭接區(qū)表面無浮塵。

3）補口部位表面極化處理

為了增加聚乙烯表面的極性，提高環(huán)氧涂料的粘結(jié)性，采用火焰加熱器對補口部位管體PE搭接區(qū)表面進(jìn)行火焰極化處理。要求加熱溫度不低于60℃。

4）底層環(huán)氧涂料涂敷

補口部位表面極化處理后，立即進(jìn)行底層環(huán)氧涂料的涂敷，將環(huán)氧涂料從12點位置淋下，采用排刷或輥輪進(jìn)行涂敷，要求涂敷均勻，無漏涂，并與管體環(huán)氧玻璃鋼涂層相連接，涂層厚度約為200μm，涂敷過程中采用濕膜測厚儀進(jìn)行控制。

5）環(huán)氧玻璃鋼包覆

底層環(huán)氧涂層表干后，進(jìn)行玻璃纖維的包覆。具體施工順序為：首先在底層環(huán)氧涂層上刷1道環(huán)氧涂料，采用對包方式纏繞一層玻璃布，然后刷1層環(huán)氧涂料，再纏繞一層玻璃布，再刷1層環(huán)氧涂料。要求玻璃布搭接平整，無皺褶，無鼓泡；每層周向搭接處應(yīng)錯開，與管體環(huán)氧玻璃鋼搭接寬度≥100mm。

6）面層環(huán)氧涂料涂敷

玻璃布包覆完成后，在其表面涂敷一層環(huán)氧涂料，以提高環(huán)氧玻璃鋼的耐劃傷性能。要求涂敷均勻，厚度約為200μm。