机械复合管制造工艺及海上铺设ppt课件.ppt
汇报人:王文龙 单位:崖城13-4项目组 日期:2012年3月7日,机械复合管制造工艺及铺设,2,汇报提纲,一、摘要二、概述三、机械复合管国产化四、机械复合管制造工艺五、机械复合管陆地接长及海上铺设六、结论,3,摘 要,一、摘要 近年,随着海洋深水油气田的成功钻探,深水开发相应的技术也不断发展应用。特别是2009年开始,在南中国海崖城13-4气田的开发,推动着深水技术在中国稳步迈进。崖城13-4气田位置水深约90米,开发模式为水下井口回接到原崖城13-1AWA固定平台。通过一条约22.5公里8寸海底管线输送湿气至原崖城13-1AWA固定平台。,4,摘 要,根据流动保障分析,在基本设计中设计了22.5公里耐腐蚀合金(CRA)复合管材料,同期荔湾3-1、番禺34-1/35-2/35-1等气田开发中都可能要使用到CRA管线。CRA复合管技术在国内还是刚刚起步,特别是在海洋石油领域的使用还是空白。下面着重介绍机械复合管的制造工艺及海上铺设,今后在海洋石油深水开发领域,机械复合管将是主流。,主区新建2套水下生产装置,PLET,PLEM,SUTU1,SUTU2,对崖城13-1气田现有生产设施进行改造,南高点新建1套水下生产装置,铺设2条总长23.55KM脐带缆,实现对水下生产装置控制。,项目概况,新铺1条8” 22.5km的复合海管,井流通过海管输送到崖城13-1气田生产设施进行处理,摘 要,6,概 述,二、概述 为了迎合日益增长的能源需求,海洋石油开发正逐渐走向高难度的油气田开采活动中,同时也面对恶劣的开采环境,高腐蚀的油气组份,更深水域和更长的回接距离等挑战。直接把大量的气井产出物(湿气)长距离输送到岸或中心处理平台处理是其中的一个问题,对于深水气田,开采年限较长,采用传统碳钢+缓释剂的方案不可行,采用耐腐蚀合金复合管,是业界常用的一种解决方案。,7,概 述,耐蚀合金复合管结构是以耐腐蚀合金管(包括不锈钢和镍基合金)作为内衬层(壁厚0.53mm)与腐蚀介质接触,以碳钢或低合金钢作为外面基管承受压力,适用于高温、高压环境下输送酸性介质。其截面构造见下图:,8,概 述,耐蚀合金复合管将耐蚀合金良好的抗腐蚀性能与碳钢优良的机械性能有机地结合起来,可达到与内衬层管材相当的耐蚀性能,提高了管道安全级别,延长了管道寿命。而由于降低了耐蚀合金管材用量,成本只有纯耐腐蚀合金的1/51/2。在设计管道系统时,如果同时要求较高的抗腐蚀性和耐压功能时,与碳钢管+缓蚀剂、耐蚀合金纯材另外两种方案相比,镍基合金复合管是首选的经济安全方案,尤其当承压设计要求选用壁厚超过6mm的耐蚀合金管时,更应优先考虑采用镍基合金复合管。目前耐蚀合金复合管在国外油气田中用量近2万吨。而我国此项技术还刚处于起步阶段。,9,概 述,耐蚀合金复合管按制造工艺可分机械复合管(Mechanically Bonded Bi-metal Lined Pipe)和冶金复合管(Metallurgic Ally Bi-metal Clad Pipe)两类机械复合管的制作工艺是将内耐腐蚀合金钢管插入外碳钢管中,两管同轴叠加,主要通过液压或燃爆等方法,使内管产生较大塑性变形,外管产生较小的塑性变形,撤除内压后,内外管紧密结合在一起。冶金复合管的制作分为两种,一种是将碳钢材料和耐腐蚀性合金钢材料通过热轧工艺结合在一起制成复合钢板,然后将复合钢板制成直焊缝管;另一种是将耐腐蚀性合金钢材料通过堆焊的方式直接与碳钢管材料结合,形成耐蚀冶金复合管。,10,机械复合管国产化,三、机械复合管国产化海底管道平管段通常选用机械复合管。由于机械复合管是采用机械方式复合,内外管没有融合在一起,当管道弯曲半径过小时,容易在局部造成内管与外管分开,因此对于一些连接构件(例如弯头、三通、变径段和法兰等)需采用冶金复合钢或者不锈钢产品。,11,机械复合管国产化,机械复合管外碳钢管可以采用标准尺寸的无缝管和直缝焊管,也可根据用户要求,生产非标准管。根据管道强度要求,选用不同等级的外碳钢管。内耐腐蚀合金管因为壁厚较小,常用壁厚为2.53mm,通常采用直缝焊接。,12,机械复合管国产化,机械机械复合管的发展历程及国产化 机械复合管产品经历了30 多年的发展。其发展历程如下:19 世纪70 年代末,日本Kawasaki 公司开发出了该产品。19 世纪80 年代初,日本Nippon 钢铁公司取得了生产许可证并将该产品用于商业生产,称为CII Pipe。BUTTING 公司利用冷液压扩充法开发出了新的产品,并为新产品申请了专利名称-BuBi Pipe。1994 年BP Cyrus 项目首次采用BuBi pipe。2001 年Cladtek 公司利用自创的干液压扩充法生产出了机械复合管。2002 年航天部属西安向阳航天材料股份有限公司采用燃爆方式生产机械复合管。,13,机械复合管国产化,考虑到目前国内此项技术还正处于起步阶段,在海洋石油领域的使用还是空白,各项工艺技术需要通过海洋石油工程的实践来进一步完善。崖城13-4气田的开发,推动着深水技术在中国的稳步迈进,为走出一条属于中国人自己的深水开发道路,耐腐蚀合金海底管线所采用的机械复合管率先走上了国产化道路。,14,机械复合管制造工艺,四、机械复合管制造工艺在国内外,制造双金属复合管有多种工艺技术,不管采用何种工艺技术,实现良好的双金属复合必须同时满足如下条件:(1)衬管材料整体处于塑性变形状态(2)基管材料整体处于弹塑性变形状态,15,机械复合管制造工艺,生产机械复合管的方法包括液压扩充法(hydraulic expansion)、燃爆法(deflagration)等,全球主要的机械复合管生产商,包括德国BUTTING、澳大利亚Cladtek 等公司,均采用液压扩充法,只有西安向阳航天材料股份有限公司采用燃爆法。下面主要结合崖城13-4气田开发工程项目机械复合管的制造,介绍西安向阳航天材料股份有限公司采用的燃爆法机械复合管制造工艺。,16,机械复合管制造工艺,17,机械复合管制造工艺,(一)机械复合管衬管制管工艺机械复合管衬管详细制管工艺流程如下图所示:,18,机械复合管制造工艺,原材料入厂复验复验项目包括质量证明文件复验、钢带外观检查、尺寸检验、化学成份复验、力学性能复验。(1)质量证明文件复验质量说明书中应说明钢带的材质、规格、炉号、生产编号、日期、主要化学成份及力学性能。,19,机械复合管制造工艺,(2)钢带外观检查 钢带表面不得有裂纹,气泡,夹杂和结疤,钢带不得有分层。对不经抛光的钢带,表面上允许有个别轻微的擦伤,划痕,压痕,凹面,辊印和麻点,其深度或高度不得超过0.5mm。钢带边缘应平整。切边钢带的边缘不允许有深度超过0.5mm的切割不齐和大于钢带厚度公差的毛刺,不切边钢带不允许有大于宽度公差的裂边。不锈钢带两边无毛刺、磕碰现象。 (3)尺寸检验 尺寸检验应满足下表要求(mm):,20,机械复合管制造工艺,(4)化学成份复验 每炉批号取一个试样进行成分分析,试样大小:4040小方块,熔炼分析化学成分要求见下表(质量分数 %):(5)力学性能复验 拉伸试验:每炉批号取2个试样进行力学拉伸试验,力学性能验收标准见下表:,21,机械复合管制造工艺,硬度试验:每炉批号取1个试样进行硬度试验,硬度试验验收标准见下表:复验项目全部合格后,填写材料交验单,准许入库。对于复验不合格产品不予接收。,22,机械复合管制造工艺,不锈钢带分切由不锈钢带生产商根据外观及尺寸要求,利用分条机进行切割加工。机制焊接(1)成形工艺以水平辊为底线基准调节模具中心线,使模具中心线保持在同一直线上;以模具中心线为基准,调整立辊高低,保证模具成型中心位于同一直线;,23,机械复合管制造工艺,调试立辊导向模,确保管坯中心与模具中心基线位于同一轴线,并使立辊导向模与管坯之间有足够的摩擦力使钢带平直通过,使钢带不出现皱褶现象。,24,机械复合管制造工艺,(2)焊接工艺 衬管焊缝焊接采用等离子焊和氩弧焊。,25,机械复合管制造工艺,焊接工艺评定性试验包括:衬管水压试验,静水压试验压力P=5.0MPa;焊缝金相检验;焊缝化学成分,焊缝化学成分不应低于母材;焊缝拉伸试验,焊缝抗拉强度不应低于母材,抗拉强度应大于等于482MPa;衬管导向弯曲试验;衬管硬度试验,在所有的方向硬度值不大于300 HV10。,26,机械复合管制造工艺,(3)定尺切割按照工艺尺寸单对生产出来的衬管进行切割。,27,机械复合管制造工艺,(4)衬管端铣 使用锉刀对衬管管端进行修整,使衬管端面达到平整无毛刺。(5)衬管编号 使用电刻笔在每根衬管进行唯一编号并在制管机生产记录表上进行相关信息(包括生产批次、材质、生产时间、长度、管号等)的记录。(6)质量控制 在焊接过程中,对焊接电流、电压、速度及保护气体流量进行严格控制和记录,每8小时工作班不少于3次。,28,机械复合管制造工艺,对衬管焊缝进行在线涡流探伤。,29,机械复合管制造工艺,衬管整体做离线涡流探伤,内焊缝外观采用内窥镜检验。,30,机械复合管制造工艺,衬管外观检验要求:衬管外表面不得有裂纹、气泡、夹杂和结疤,衬管外表面不得有分层。对不经抛光的衬管,表面上允许有个别轻微的擦伤、划痕、压痕、凹面、辊印和麻点,但深度或高度不得超过0.5mm。,31,机械复合管制造工艺,衬管尺寸检验要求:对衬管的长度、直度、外径、椭圆度以及壁厚进行检验,每8小时工作班不少于3次。衬管尺寸检验及允许偏差见下表: 注:1)管端101.6mm的范围内。 2)L为衬管长度。,32,机械复合管制造工艺,(6)衬管酸洗钝化对检验合格的衬管进行酸洗钝化,并做蓝点试验以检验不锈钢表面酸洗钝化质量,30秒内无蓝点即认为合格。(二)基管原材料入厂复验 复验项目包括质量证明文件复验、基管外观检查、尺寸检验、剩磁检验、化学成份复验和机械性能复验。(1)质量证明文件复验质量说明书中应说明基管的材质、规格、炉号、生产编号、日期、主要化学成份及力学性能等。,33,机械复合管制造工艺,(2)基管外观检查钢管内外表面不允许有裂缝、折叠、轧折、结疤、离层和发纹。这些缺陷应完全清除掉。清除深度不得超过公称壁厚的负偏差,其清理处实际壁厚不得小于壁厚所允许的最小值。,34,机械复合管制造工艺,(3)基管尺寸检验对每根基管进行尺寸检验,尺寸偏差见下表:注:1)D为基管公称外径; 2)t为基管公称壁厚; 3)L为基管实际长度。,35,机械复合管制造工艺,(4)基管剩磁检验基管剩磁四点的平均值应小于等于20高斯,对基管随机抽取5%进行检测,但每8小时至少检测4根钢管。(5)基管化学成分复验根据中海石油(中国)有限公司YC13-4气田开发项目碳钢基管技术协议(XSJX-10-52)要求,基管化学成分应满足如下要求:,36,机械复合管制造工艺,(6)基管机械性能复验按基管炉批号截取钢管试样,每炉批号截取长度为350mm钢管试样1段。拉伸试验:每炉号轴向取1个试样,具体要求见下表:夏比冲击试验:,37,机械复合管制造工艺,管体硬度试验:每炉号1个试样,检验时在试样上按内、中、外各测4点,最大硬度值260HV10。复验项目全部合格后,对基管进行唯一的编号,进行100%测长记录,并填写材料交验单,准许入库。对于复验不合格产品不予接收。(三)ENiCrMo-3焊丝入厂复验(1)质量证明文件复验质量说明书中应说明焊丝的材质、规格、炉号、生产编号、日期、主要化学成份等。,38,机械复合管制造工艺,(2)化学成分复验按炉批号每种规格均各截取长度为300mm试样1段。熔炼分析化学成分要求见下表(质量分数 %):,39,机械复合管制造工艺,(四)基衬管装配在基衬管装配前,应对基管内表面进行喷砂,喷砂前需清理基管内氧化皮等杂物,使基管内不得有油污、沙粒等多余覆着物,并使用锉刀等工具去除管口毛刺、切口。对基管内表面进行喷砂并进行100%检验,表面清洁度应达到ISO Sa2.5级喷砂处理等级。,40,机械复合管制造工艺,在装配厂房对基管和衬管进行装配,基衬管装配环境湿度应小于80%,基衬管表面温度高于露点温度5度。温度和湿度应连续测量和记录。装配厂房清洁度应满足下表:,41,机械复合管制造工艺,(五)爆燃复合(1)复合管动态应变试验对复合管做动态应变试验,按照每100根为一个批次进行动态应变试验。在复合管中部选取测量点,并贴上电阻应变片,使用动态应变仪测试复合过程中复合管环向应变。按照DNV-OS-F101-2007标准,复合管基管的最大环向应变应小于1.5%。,42,机械复合管制造工艺,(2)火工品装配使用火工品进行装配,在基管起爆端留出合适长度的火工品用来连接雷管。整个装配过程中,需对火工品规格、长度、连接位置进行严格控制。(3)抽真空对装配好的基、衬管在管端装配密封套,并用胶带缠紧。在基、衬管之间用真空泵抽气,将压力值保持在-0.08MPa-0.1 MPa之间,保压2分钟确认无泄漏现象。(4)连接雷管检查系统连接是否可靠,有无松动,确认无误后准备起爆。此过程中,需对雷管连接方向、火工品所留余量进行严格控制。,43,机械复合管制造工艺,(5)爆炸复合西安向阳航天材料股份有限公司利用自制起爆系统,采用专利技术金属管道爆燃加衬技术工艺进行爆燃复合。在起爆前,起爆人员将启动警铃,确认起爆安全区内无人后,启动起爆器起爆。,机械复合管制造工艺,(6)复合管气密检验对爆燃复合之后的每根复合管进行气密检验,将复合管两端用橡胶块密封,用真空泵抽气,使管内气压保持在-0.08-0.10Mpa,保压5-10min,以检验衬管是否有贯穿性缺陷。(7)端口切割利用砂轮切割机或者手砂轮机切除复合管两端多余衬管,使衬管与基管保持平齐。(8)复合管内外表面清理利用空压机及清洁设备清理管道内的药皮、杂质和水渍等。(六)复合管检验(1)复合管外观检验复合管外观不得有裂纹和渗漏,分层和夹杂,剥离等;内表面应清洁、无污垢、氧化膜、油脂、漆等,不得有裂纹、划伤、折叠、分层、氧化皮等明显缺陷,不得有Cu、Sn、铁离子等污染。,45,机械复合管制造工艺,(2)复合管尺寸检验对每根复合管都进行尺寸检验,具体尺寸要求如下(mm):,46,机械复合管制造工艺,(3)复合管模态参数评价对每根复合管进行模态参数剪切分离强度无损评估,对每根复合管进行模态测试,得出每根复合管的模态参数T,并与复合管标准评价指标T指标进行对比:T T指标,合格。,47,机械复合管制造工艺,(4)复合管内窥镜检验对复合管内焊缝进行100%内窥镜检验,检查衬管内焊缝完整性。,48,机械复合管制造工艺,(5)复合管基管超声检验对复合后的基管管体进行100%超声检验,检验基管是否有缺陷。(6)复合管水压检验使用水压机对每根成品管进行静水压试验,试验压力按计算的最低压力值53.7MPa,且钢管不得有渗漏现象,试验压力应至少保持10s。,49,机械复合管制造工艺,(七)复合管端口堆焊机械复合管端口堆焊工艺流程如下图所示:,机械复合管制造工艺,(1)车内坡口利用坡口机按照下图内坡口要求对复合管管端进行加工,并对内坡口加工尺寸进行检验。,机械复合管制造工艺,(2)管端根焊利用手工氩弧焊机按照下图所示进行手工氩弧焊根焊,并对根焊焊缝及坡口进行100%着色检验。,机械复合管制造工艺,(3)管端自动堆焊使用福尼斯自动堆焊机和滚轮架,采用脉冲MIG堆焊工艺进行管端自动堆焊,具体堆焊形式如下图所示。,机械复合管制造工艺,堆焊过程中应对堆焊电流、电压、摆速、摆宽、左右定时及保护气体流量等参数进行严格控制,每8小时工作班不少于3次。,机械复合管制造工艺,(4)堆焊层精车利用坡口机对堆焊层进行精车,使之与衬管高度平齐,并进行管端尺寸检验。,机械复合管制造工艺,(5)堆焊层着色及超声检验对复合管堆焊层进行100%着色检验和超声检验。(6)堆焊层酸洗钝化对检验合格的机械复合管管端堆焊层进行酸洗钝化,并做蓝点试验以检验不锈钢表面酸洗钝化质量,30秒内无蓝点即认为合格。,56,机械复合管制造工艺,(八)复合管工艺评定性试验(1)复合管压扁试验衬里复合钢管应进行压扁试验。试样应保留耐腐蚀合金层。试样为长度70mm的管段。试验步骤:第一步,延性试验。两板间距H按下式计算:H=1.09t/(0.09+t/D)式中:H 两压扁板间距离,mm;t 规定壁厚,mm;D 规定或计算(根据内径和壁厚)的外径,mm。第二步,坚固性试验,应继续压扁直至试样断裂或两相对管壁贴合。验收准则:在两板间距小于H之前,压扁试样的内表面、外表面或边缘无裂纹和断裂出现。,57,机械复合管制造工艺,(2)复合管剪切分离试验将试样如下图所示放置在试验机上,在A端施加试验力F,由试验机测试出最大静摩擦力Fmax,测量出试样H,换算成每米最大推出力(单位:kN):F=Fmax*1000/H40kN/m。,58,机械复合管制造工艺,(3)复合管管端堆焊焊缝金相检验堆焊层取三个截面试样。这些试样应能够代表焊缝全截面,经过抛光,适当的腐蚀。宏观和微观检查都应当满足DNV OS F101 2007和下表对焊缝、热影响区和母材的要求。,59,机械复合管制造工艺,(4)复合管管端堆焊层化学成份检验对堆焊层进行化学成分复验,每100根为一个检验批进行复验。化学元素含量不低于母材成分,具体化学成分见下表:(5)复合管管端堆焊层硬度试验管端堆焊层硬度试验检验要求在所有的方向硬度值不大于345 HV10。,60,机械复合管制造工艺,(6)复合管管端堆焊层强度试验对堆焊层堆焊强度进行检验,每100根为一个检验批进行检验,堆焊层的剪切分离强度不低于140MPa。(7)复合管弯曲试验对机械复合管进行整体弯曲试验,当弯曲半径R100D时,复合管内衬不起皱,不鼓包。(8)腐蚀试验对堆焊层进行三点弯曲腐蚀试验,具体试验条件:CO2的分压为0.6MPa,生产水中 含量为17868mg/L,总矿化度37943mg/L,试验温度95及60各做一组试验,试验周期为30天。,61,机械复合管制造工艺,(九)复合管三层聚丙烯(3LPP)外防腐层涂敷(1)原材料验收原材料料到货后由库管员验收,要求外包装无破损,并有防潮措施,至少包括以下识别信息:a 生产厂家; b 原材料型号和产品名称; c 批号;d 生产日期、有效期/终至日期; e 搬运、存放要求;f 相关生产标准和规范验证实物与厂家提供的出库单上的名称、型号、数量等信息是否一致;核对出厂使用说明书、质量证明书、出厂合格证及检验报告;核对环氧粉末生产厂家提供的每一批粉末的红外光谱扫描记录。做好验收记录,并填写原材料验收单。,62,机械复合管制造工艺,(2)原料储存按照材料厂家不同的型号、批号分类存放,环氧粉末库房内保持通风,当温度超过22时,应开启空调,存放时间不应超过厂家推荐的保质期。(3)原料复检营运部质检在到货两天内,在驻厂监造的监督下取样,送国家计量认证检验机构进行复检,复检结果应报告驻厂监造和物资部门。库管员应依据报告结果标识“合格”与“不合格”状态。(4)涂敷工艺评定生产前应就各种原料间的匹配性进行涂敷工艺评定试验,包括原材料和涂层管试验。涂层试验应选中8个管环涂敷,代表正常生产过程的5根钢管,其中至少有一根钢管应部分涂敷环氧粉末层、部分涂敷环氧粉末和胶粘剂层。现场随机抽取至少3根钢管,包括1根部分涂敷环氧粉末层、部分涂敷环氧粉末和胶粘剂层进行涂敷工艺评定认证。各项试验完成后,应提交详细的工艺评定报告。,机械复合管制造工艺,(5)涂敷生产工艺表面清理 喷砂前应清除掉钢管表面的油脂、污垢、焦油、盐等污物。清洗后使用盐分测试仪在管端及管中三点位置进行盐分测试,盐份含量应小于50mg/m2。使用水膜破坏试验来检测油污情况,应仔细检查水的连续、中断判断石油污染;清理后及时套上密封堵头。复合管管端防护 为保证内衬层不锈钢表面不受磨损,且保持壁厚正公差,在打砂过程中要求管端使用高密度海绵堵头作为防护;避免内表面铁离子污染,管端连接器、搬管器等铁质工具都应进行防护或采用其他材质的材料更替,必要时接触后应酸洗。钢管预热 钢管表面预热采用燃气/燃油加热的方式,去除复合管表面潮气,钢管预热至露点以上3,最低25,但不超过60;当环境温度大于5,相对湿度小于85时,可以不预热。,机械复合管制造工艺,抛丸除锈 对钢砂、钢丸进行配比,一般砂丸比为23:1,通过打砂机进行喷砂处理,抛丸处理后应用干净的压缩空气吹扫钢管内表面附着的灰尘及磨料粉尘。采用锚纹拓印膜或锚纹深度测试仪测试粗糙度,粗糙度应达到50-100um;彻底检查并清理打砂复合管表面缺陷,如:毛刺、结痂、损伤、划痕及尖锐的凸起等,可使用角磨机打磨,修磨面应平滑过渡,但修磨面积不超过50m2,缺陷面积较大的钢管应予隔离。,机械复合管制造工艺,管端贴纸 根据管端预留长度(15010mm)在管端贴纸,贴纸宽度应控制在120-130mm以内。中频加热 复合管通过中频线圈均匀加热到210-220温度范围,生产过程中,应使用红外线测温仪对钢管表面温度进行连续监控;每小时记录一次中频的频率、功率等参数,确保加热温度控制在PQT确定的范围内。,机械复合管制造工艺,环氧粉末喷涂 加热后的复合管进入喷涂室,环氧粉末通过一组静电喷枪均匀地喷涂到要求的厚度。喷涂过程的工艺参数通过PQT确定。生产过程中应对喷枪的数量、空气压力进行连续监控,并设有报警装置,每班(不超过12小时)应记录至少4次。,机械复合管制造工艺,聚丙烯胶粘剂和聚丙烯涂敷 挤出机使用前应提前预热并彻底挤出舱内余料,使用手持式红外线测温仪对挤出温度进行监控,并每班校准一次,胶粘剂的缠绕应在粉末胶化过程中进行,确保涂层粘结力,缠绕过程中应保证各层之间的搭接完全,辊压密实,避免防腐层产生气泡。涂层外观应颜色均匀、质地平整连续,粘附良好,无水泡、划痕、雕刻、切割、肿胀、暗泡等缺陷。,机械复合管制造工艺,漏点检验 使用高压脉冲式检漏仪在线进行漏点检测,检漏仪自身带有自动报警功能,所有涂敷管都应100%进行电火花检测,检漏电压不低于15KV。至少每4小时使用配套标定仪对检漏电压进行校准,单根管漏点数每两平方米不得超过1处,否则应判废,并剥皮后重新涂敷。水冷却 涂敷后,钢管进入水冷却系统。通过喷淋冷却水将复合管冷却到不高于80以便搬运和检验。,机械复合管制造工艺,厚度检测 使用磁性测厚仪或电磁测厚仪测量钢管3个截面圆周方向均匀分布的4点的防腐层厚度(共12点),测得的涂层厚度值不应低于最小值4.0mm,否则该管应判为不合格管并重新涂敷。环氧粉末和胶粘剂厚度应在部分涂层管及每次开停机时检测,FBE厚度也可在留端处测量,测厚仪每生产班应至少校准一次。通径检查 冷却后的复合管应进行通径检查,确保内衬无鼓包、皱褶等缺陷。,机械复合管制造工艺,管端打磨 管端打磨机由PLC控制,打磨宽度(15010mm )及端面(15)可通过PLC设定并由光电传感器检测调节到位后自动打磨。预留段保留不超过20mm的环氧粉末涂层,以防翘边。对管端坡口上残留的部分涂层使用安装钢丝刷的角磨机局部打磨,确保预留端口清洁,便于焊接。剩磁测量 成品管在下线或出厂前使用特斯拉计进行剩磁测量,要求不大于25高斯。,机械复合管制造工艺,涂层修补 对于单个缺陷不超过625平方毫米的漏点或划伤深度不超过管体防腐层厚度50%的损伤可使用与涂层匹配的聚丙烯热熔修补棒修补。修补时打磨待修补区域,去除脏物并磨糙该区域的聚丙烯涂层。将涂层损坏部位聚丙烯涂层边缘修整成圆形并形成钝角。用火焰喷头加热修补棒端部使其熔化并涂抹在修补部位。修补部位应略微高出周围正常的涂层并与周围形成搭接。 对于面积较大的损伤采用修补片修补。在经过上述处理后,用同样的方法将修补处涂层打毛并吹扫干净,裁取大于修补区域各边50mm的修补片。然后将修补片加热至胶层熔融,并将修补处预热至60-80度左右,最后将修补片贴在修补处,使用赶压棒由里向外将空气完全挤出,直到周边有均匀的胶层挤出为止,最后使用水冷却至常温。,机械复合管制造工艺,标识与可追溯性 钢管管号是生产过程中唯一的可追溯性标识,在距管子一端400mm处用不易退色黑色磁漆喷标识,若标识不清或被去除,应当重新取得该管的标识,以确保管道标识的唯一性。 喷版内容应包括钢管规格、钢管编号、钢管长度、炉批号、重量、执行标准、制造厂名(代号)、涂层类型、生产日期等。,73,机械复合管陆地接长及海上铺设,五、机械复合管陆地接长及海上铺设陆地接长预制 由于机械复合管海上铺设为国内第一次,TIP-TIG焊接工艺由海工联合西安向阳共同开发,尚不成熟,为避免焊接过程所暴露的问题影响海上施工,进一步提高焊工熟练程度,提高海上焊接及铺设效率。项目组领导决定在陆地进行复合管接长预制。,坡口加工,组对,74,氩气浓度测量,焊前预热,打底焊接,内窥镜检测,填充、盖面,机械复合管陆地接长及海上铺设,海管陆地接长预制,75,机械复合管陆地接长及海上铺设,陆地节点防腐 由于外防腐涂层3LPP也是第一次应用海上施工,节点防腐工艺需要通过实践验证,为避免产生问题影响海上施工效率,项目组领导决定在陆地进行节点防腐。根据厂家提供的施工工艺,进行剥离实验验证工艺时,发现底漆直接被剥离,无法满足规范要求,经反复研究确定是由于现场湿度较大,露点温度较高,而预热温度较低无法完全除去钢表面湿气,故将预热温度由50-65度提高到80-90度后,工艺评定实验满足规范要求。,76,机械复合管陆地接长节点防腐,喷砂,锚纹深度检测,盐分检测,预热温度8090,涂敷底漆,机械复合管陆地接长及海上铺设,机械复合管陆地接长节点防腐,针孔测漏检验,包热塑带,加热,中频加热,机械复合管陆地接长及海上铺设,78,机械复合管陆地接长及海上铺设,机械复合管海上铺设 由于提前进行了陆地接长预制及节点防腐处理,故机械复合管海上铺设施工进展较顺利,较计划提前了七天完工。具体海上施工作业线为: (1)堆管区进行坡口加工 (2)一站组对及打底焊接,79,机械复合管陆地接长及海上铺设,(3)三站填充盖面焊接及拍片检验 (4)五站返修及拍片检验,80,机械复合管陆地接长及海上铺设,(5)七站喷砂、阳极安装及防腐(6)九站节点防腐,81,结 论,六、结论机械复合管以其相对便宜的价格和良好的抗腐蚀性能在国内陆上和国外陆上、海上油气田项目中得到了广泛的应用。目前国内材料制作工艺成熟,产品质量可靠,供应商的生产能力较强,基本能够满足海洋施工所需管线的生产。在未来的10年内,随着全球深水气田开发的高潮来临,南中国海也将迎来深水气田的大开发,对于深水气田,耐腐蚀合金复合管在水下回接,井口湿气的传输,边际气田的开发方面都有出色的表现,特别是随着耐腐蚀合金复合管技术和现场施工的紧密结合,焊接工艺的逐步成熟,国产化耐腐蚀合金复合管将会大规模使用。,82,