对于采用三层结构聚乙烯防腐技术的油气管网遇到外力破坏或常规老化等破损时，一旦发生油气泄漏，需立即组织抢修；或当正在输送流体介质的管道在新增支管线状态下需不得停气停油进行切口连接时，这时包覆在钢管表面的三层结构聚乙烯防腐层必须立即去除，否则无法实施钢管焊接。或在埋设输油气管道施工过程中需去除防腐层。本文重点介绍“热熔PE去除机”去除油气管道3PE防腐层的原理及方法。

 

    文| 刘忠诚　北京中坤嘉达科技有限公司

 

    青岛“11·22”特别重大事故以7.5 亿元的直接经济损失， 换来了国家对10.6 万公里油气长输管道的大面积整改。据统计截止2013 年数据的显示，随着我国油气开发建设，目前已形成了655 条油气长输管线，油气管网总里程达到10.6 万公里，其中天然气6 万公里，原油2.03 万公里，成品油1.93 万公里。有专家表示， 现役的油气管道约有60% 服役时间超过20 年，东部管网服役运行已30 多年。此外，还有一些建于上世纪七八十年代的油气管道， 运行了近40 年之久，管道已经锈蚀、变薄。有些输油管线与城市的管网交叉重叠，存在很多隐患。数据显示，我国油气管道事故率平均为3 次/（1000 千米·年），远高于美国的0.5 次/（1000 千米·年）和欧洲的0.26 次/（1000 千米·年）。油气管网老化已成为管道安保工作的重要隐患之一。预计到2015 年，我国油气管道长度达15 万公里。

 

    当油气等流体介质在正常输送过程中， 输油管道遇到外力破坏或常规老化等破损时，易导致流体泄露，或当正在输送流体介质的管道在新增支管线状态下需不得停气停油进行切口连接时， 这时包覆在钢管表面的三层结构聚乙烯防腐层必须立即去除，否则无法实施钢管焊接。现在常见的传统PE 去除方法有三种：

 

    第一种，火烧法。即用甲烷、乙炔等可燃烧气体对管道外壁烘烤使防腐层软化后进行去除。这种方法的缺点是，安全性不可靠，特别是在有油气等介质情况下抢修管道，极易出现安全事故， 也会造成环境污染。

 

    第二种，打磨法。即用高速旋转的不锈钢刀与钢管防腐层接触并打磨将外防腐层刮掉。这种方法的缺点是，工作效率低下， 难以满足油气管道抢修的要求。2010 年曾有新闻报道的“履带式爬管PE 防腐层剥离机”和“双头管道防腐层去除机”，即采用的是此打磨技术。但其安装特别繁琐，设备价格昂贵，且只能用在大口径油气管道，实际应用很少。

 

    第三种，采用红外加技术对包覆的防腐塑料层进行由外向内辐射加热。

 

    这种方法的缺点是，工作效率提高不明显，去除一块防腐塑料层一般需要20-30 分钟，剥除一个管径为1016mm 的管道一整圈防腐层需2 个小时左右，且受到作业环境因素影响很大，特别是在冬季时即无法使用。该技术在油气管道行业基本上没有推广。

“普通型”热熔PE去除机（包括：控制系统和加热装置）

 

    北京中坤嘉达科技有限公司研发、生产的防爆专利产品“热熔PE 去除机”主要根据电磁感应加热原理，采用最先进的变频电磁加热技术将大功率能量集中释放，在管道外壁形成无数涡流迅速发热后使管道外壁3PE 防腐塑料层表面温度达到80-100 度，防腐层表面软化，有时并伴有轻微的烟雾，但不会产生明火。然后采用自动或手工方式将3PE 层去除。

 

    众所周之，天然气的燃点为650℃，液化气的燃点为539℃， 聚乙烯的燃点为340℃。而3PE、2PE 防腐层粘接的热熔胶软化点在180-220℃。因此采用变频电磁加热技术使防腐层软化达到易剥离效果非常明显，加温不超过聚乙烯的燃点温度，在250℃以下均达不到物品燃点，现场没有明火，使用安全。

 

    “热熔PE 去除机”具有的优点：

 

    1、去除速度快。在管道内无介质情况下仅需10-25 秒即可将一块PE 层去除。在有水、油、气等介质流动情况下，一般需30-40 秒即可将一块pe 层去除。

 

    2、安装使用简便，不受热、冷等工作环境因素的影响；

 

    3、使用安全。该产品已经国家法定机构防爆认证和电磁辐射检测。

 

    “热熔PE 去除机”的技术数据如下：

 

    一、产品规格：YH-DCR-ZKJDPE-20kW

 

    产品型号： 分为普通型和自动型两种。

 

    “普通型”热熔PE 去除机由两部分组成：控制系统和加热装置。

 

    “自动型”热熔PE 去除机由三部分组成：控制系统、加热装置和自动爬行装置。
 

“热熔PE去除机”的自动爬行装置

 

    二、技术要求及有关参数：

 

    1、供电电压380v, 三相五线制或三相四线制。

 

    2、野外作业时，发电机功率不得低于30kw。

 

    3、针对不同管径应配与之相符的加热装置。

 

    4、防爆标志：Ex mb II T2 Gb

 

    5、无介质情况下10-25s 可去除一块PE 层；

 

    有介质情况下30-40s 可去除一块PE 层。

 

    6、本产品执行的标准：Q/SJZKJ 0002-2013

 

    7、专利号：201320008585.2 201320102007.5

 

    2013 年9 月11 日下午4 点，在廊坊的中国石油管道应急抢险中心进行了“热熔PE 去除机”现场演示，取得了良好的效果。对管径为508mm 的油气管道，去除宽约为150mm、一整圈防腐层， 前后仅用了9 分钟时间。

 

    2014 年1 月9 日下午3 点，“热熔PE 去除机”在香港中华煤气有限公司北角煤气调压站进行了“热熔PE 去除机”现场去除了管径400 的3PE 层的演示。

 

    2014 年1 月15 日，教育部科技查新工作站发布的“科技查新报告”（编号为201336000L271089）确认北京中坤嘉达科技有限公司的“热熔PE 去除机”（又名：油气管道防腐层去除装置） 项目，“除了该查新项目委托单位所做的相关研究外，这在国内外公开发表的文献中未见有相同报道”。

 

    “热熔PE 去除机”可广泛应用在石油、石化流体介质管道输送行业中的安全抢修、管道工程施工等诸多方面，是目前世界上最先进的油气管道外壁防腐层去除装置。