對于采用三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐技術(shù)的油氣管網(wǎng)遇到外力破壞或常規(guī)老化等破損時，一旦發(fā)生油氣泄漏，需立即組織搶修；或當正在輸送流體介質(zhì)的管道在新增支管線狀態(tài)下需不得停氣停油進行切口連接時，這時包覆在鋼管表面的三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層必須立即去除，否則無法實施鋼管焊接。或在埋設輸油氣管道施工過程中需去除防腐層。本文重點介紹“熱熔PE去除機”去除油氣管道3PE防腐層的原理及方法。

 

    文| 劉忠誠　北京中坤嘉達科技有限公司

 

    青島“11·22”特別重大事故以7.5 億元的直接經(jīng)濟損失， 換來了國家對10.6 萬公里油氣長輸管道的大面積整改。據(jù)統(tǒng)計截止2013 年數(shù)據(jù)的顯示，隨著我國油氣開發(fā)建設，目前已形成了655 條油氣長輸管線，油氣管網(wǎng)總里程達到10.6 萬公里，其中天然氣6 萬公里，原油2.03 萬公里，成品油1.93 萬公里。有專家表示， 現(xiàn)役的油氣管道約有60% 服役時間超過20 年，東部管網(wǎng)服役運行已30 多年。此外，還有一些建于上世紀七八十年代的油氣管道， 運行了近40 年之久，管道已經(jīng)銹蝕、變薄。有些輸油管線與城市的管網(wǎng)交叉重疊，存在很多隱患。數(shù)據(jù)顯示，我國油氣管道事故率平均為3 次/（1000 千米·年），遠高于美國的0.5 次/（1000 千米·年）和歐洲的0.26 次/（1000 千米·年）。油氣管網(wǎng)老化已成為管道安保工作的重要隱患之一。預計到2015 年，我國油氣管道長度達15 萬公里。

 

    當油氣等流體介質(zhì)在正常輸送過程中， 輸油管道遇到外力破壞或常規(guī)老化等破損時，易導致流體泄露，或當正在輸送流體介質(zhì)的管道在新增支管線狀態(tài)下需不得停氣停油進行切口連接時， 這時包覆在鋼管表面的三層結(jié)構(gòu)聚乙烯防腐層必須立即去除，否則無法實施鋼管焊接。現(xiàn)在常見的傳統(tǒng)PE 去除方法有三種：

 

    第一種，火燒法。即用甲烷、乙炔等可燃燒氣體對管道外壁烘烤使防腐層軟化后進行去除。這種方法的缺點是，安全性不可靠，特別是在有油氣等介質(zhì)情況下?lián)屝薰艿溃瑯O易出現(xiàn)安全事故， 也會造成環(huán)境污染。

 

    第二種，打磨法。即用高速旋轉(zhuǎn)的不銹鋼刀與鋼管防腐層接觸并打磨將外防腐層刮掉。這種方法的缺點是，工作效率低下， 難以滿足油氣管道搶修的要求。2010 年曾有新聞報道的“履帶式爬管PE 防腐層剝離機”和“雙頭管道防腐層去除機”，即采用的是此打磨技術(shù)。但其安裝特別繁瑣，設備價格昂貴，且只能用在大口徑油氣管道，實際應用很少。

 

    第三種，采用紅外加技術(shù)對包覆的防腐塑料層進行由外向內(nèi)輻射加熱。

 

    這種方法的缺點是，工作效率提高不明顯，去除一塊防腐塑料層一般需要20-30 分鐘，剝除一個管徑為1016mm 的管道一整圈防腐層需2 個小時左右，且受到作業(yè)環(huán)境因素影響很大，特別是在冬季時即無法使用。該技術(shù)在油氣管道行業(yè)基本上沒有推廣。

“普通型”熱熔PE去除機（包括：控制系統(tǒng)和加熱裝置）

 

    北京中坤嘉達科技有限公司研發(fā)、生產(chǎn)的防爆專利產(chǎn)品“熱熔PE 去除機”主要根據(jù)電磁感應加熱原理，采用最先進的變頻電磁加熱技術(shù)將大功率能量集中釋放，在管道外壁形成無數(shù)渦流迅速發(fā)熱后使管道外壁3PE 防腐塑料層表面溫度達到80-100 度，防腐層表面軟化，有時并伴有輕微的煙霧，但不會產(chǎn)生明火。然后采用自動或手工方式將3PE 層去除。

 

    眾所周之，天然氣的燃點為650℃，液化氣的燃點為539℃， 聚乙烯的燃點為340℃。而3PE、2PE 防腐層粘接的熱熔膠軟化點在180-220℃。因此采用變頻電磁加熱技術(shù)使防腐層軟化達到易剝離效果非常明顯，加溫不超過聚乙烯的燃點溫度，在250℃以下均達不到物品燃點，現(xiàn)場沒有明火，使用安全。

 

    “熱熔PE 去除機”具有的優(yōu)點：

 

    1、去除速度快。在管道內(nèi)無介質(zhì)情況下僅需10-25 秒即可將一塊PE 層去除。在有水、油、氣等介質(zhì)流動情況下，一般需30-40 秒即可將一塊pe 層去除。

 

    2、安裝使用簡便，不受熱、冷等工作環(huán)境因素的影響；

 

    3、使用安全。該產(chǎn)品已經(jīng)國家法定機構(gòu)防爆認證和電磁輻射檢測。

 

    “熱熔PE 去除機”的技術(shù)數(shù)據(jù)如下：

 

    一、產(chǎn)品規(guī)格：YH-DCR-ZKJDPE-20kW

 

    產(chǎn)品型號： 分為普通型和自動型兩種。

 

    “普通型”熱熔PE 去除機由兩部分組成：控制系統(tǒng)和加熱裝置。

 

    “自動型”熱熔PE 去除機由三部分組成：控制系統(tǒng)、加熱裝置和自動爬行裝置。
 

“熱熔PE去除機”的自動爬行裝置

 

    二、技術(shù)要求及有關(guān)參數(shù)：

 

    1、供電電壓380v, 三相五線制或三相四線制。

 

    2、野外作業(yè)時，發(fā)電機功率不得低于30kw。

 

    3、針對不同管徑應配與之相符的加熱裝置。

 

    4、防爆標志：Ex mb II T2 Gb

 

    5、無介質(zhì)情況下10-25s 可去除一塊PE 層；

 

    有介質(zhì)情況下30-40s 可去除一塊PE 層。

 

    6、本產(chǎn)品執(zhí)行的標準：Q/SJZKJ 0002-2013

 

    7、專利號：201320008585.2 201320102007.5

 

    2013 年9 月11 日下午4 點，在廊坊的中國石油管道應急搶險中心進行了“熱熔PE 去除機”現(xiàn)場演示，取得了良好的效果。對管徑為508mm 的油氣管道，去除寬約為150mm、一整圈防腐層， 前后僅用了9 分鐘時間。

 

    2014 年1 月9 日下午3 點，“熱熔PE 去除機”在香港中華煤氣有限公司北角煤氣調(diào)壓站進行了“熱熔PE 去除機”現(xiàn)場去除了管徑400 的3PE 層的演示。

 

    2014 年1 月15 日，教育部科技查新工作站發(fā)布的“科技查新報告”（編號為201336000L271089）確認北京中坤嘉達科技有限公司的“熱熔PE 去除機”（又名：油氣管道防腐層去除裝置） 項目，“除了該查新項目委托單位所做的相關(guān)研究外，這在國內(nèi)外公開發(fā)表的文獻中未見有相同報道”。

 

    “熱熔PE 去除機”可廣泛應用在石油、石化流體介質(zhì)管道輸送行業(yè)中的安全搶修、管道工程施工等諸多方面，是目前世界上最先進的油氣管道外壁防腐層去除裝置。