《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》是中油管道防腐工程有限責任公司完成的工程建設類施工工法；主要完成人是穆鐸、於洪波、劉月芳、謝武崗、金鵬；該工法適用於管徑Φ114～Φ1500毫米、管長8～13米、壁厚6～30毫米的鋼質管道實施FBE、DPS、2PE、3PP、2PP外防腐施工。
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》主要特點是：固定/撬裝3PE（三層結構聚乙烯防腐塗層）外防腐作業線自動化程度高，提高了施工效率，減小了勞動強度；作業線裝載運輸性能好，作業線各模組長度和高度設計滿足汽車、火車裝運；採用模組化的設計安裝方便，各模組不需調整，只需用螺栓連線固定即可形成一條防腐作業線；作業線結構布局基本一致，3PE撬裝外防腐作業線，整體以模組化布局，從設計角度出發、安裝快捷，施工操作容易方便。
2011年9月30日，《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》被中華人民共和國住房和城鄉建設部評定為國家二級工法。
基本介紹
- 中文名：鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法
- 工法編號：YJGF78-2002
- 類別：工程建設類
- 完成單位：中油管道防腐工程有限責任公司
- 主要完成人：穆鐸、於洪波、劉月芳、謝武崗、金鵬
- 審批單位：中華人民共和國住房和城鄉建設部
- 主要榮譽：國家二級工法（2009-2010年度）
形成原因,工法特點,操作原理,適用範圍,工藝原理,工藝流程,操作要點,材料設備,質量控制,安全措施,環保措施,效益分析,套用實例,榮譽表彰,
形成原因
長距離輸油氣管道建設中，鋼質管道的外防腐是其中重要環節之一，為延長油氣管道的使用壽命，鋼質管道外防腐層通常採用瀝青、煤焦油磁漆、環氧粉末、3PE（三層結構聚乙烯防腐塗層）等外防腐形式，其中國際上公認較好的用於鋼質管道外防腐塗層為3PE，該種防腐層適用於防腐等級要求較高的地區。
20世紀70年代為滿足油氣管道建設，中國石油引進了一條3PE外防腐作業線，隨著中國油氣管道建設的發展，1999年中國石油天然氣管道局防腐工程有限責任公司研製了中國國內第一條3PE外防腐作業線，實現了該類作業線的中國國產化。該作業線研製成功後套用於陝京三線、輪南、庫都等多項工程，通過對防腐鋼管的質量檢驗，表面清潔度、塗層外觀質量、塗層厚度、防腐層粘結力、陰極剝離等關鍵技術指標經現場監理檢驗均達到《埋地鋼製管道聚乙烯防腐層技術標準》GB/T23257-2009標準要求，該技術的成功套用，填補了中國國內空白，防腐公司已擁有該類固定式防腐作業線16條。2002年隨著西氣東輸管道的建設，由於在二、三類地區需要採用X70鋼級直縫鋼管，當時中國國內不具備該鋼級直縫管生產能力，需要從中國之外進口，這批鋼管主要卸載在港口，為了滿足工程急需，防腐公司在自行研製固定防腐作業線的基礎上開發研製了撬裝式多功能外防腐作業線，該撬裝由除銹模組、塗覆模組、傳輸模組、移動電站等形成的作業線達到了固定防腐作業線的技術水平，該撬裝作業線研製成功後套用於西氣東輸一線，通過對防腐鋼管的質量檢驗，表面清潔度、塗層外觀質量、塗層厚度、防腐層粘結力、陰極剝離等關鍵技術指標經現場監理檢驗均達到《埋地鋼製管道聚乙烯防腐層技術標準》GB/T23257-2009標準要求，為西氣東輸一線工程的順利實施打下了技術基礎，防腐公司已擁有該類撬裝式防腐作業線4條。
3PE鋼管外防腐技術在中國國內也處於領先水平。為了保證長距離油氣管道建設順利進行，通常在管道沿線選擇社會依託較好的城鎮，距離鋼管生產廠較近的地域建立固定式防腐作業線。在管道建設中由於一些鋼管由中國之外進口，卸管場地一般在港口或碼頭，為了便於鋼管防腐生產，減小鋼管二次倒運，降低防腐成本，根據防腐技術的需求，在卸管地域建立撬裝式防腐作業線。中國石油天然氣管道局防腐工程有限責任公司（以下簡稱防腐公司）經過多年使用固定/撬裝3PE防腐技術的基礎上，總結、梳理、完善了3PE防腐工藝及施工要點，編制完成了《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》。
工法特點
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》的特點如下：
一、功能特點
1、3PE塗層結構，底層為環氧塗料，中間層為膠粘劑，面層為聚乙烯，這種防腐層結構底層環氧粉末主要起防腐作用，中間膠粘劑層主要起粘結作用，面層聚乙烯主要起保護防腐層作用。
2、3PE防腐結構形式與單層環氧粉末、雙層環氧粉末相比，抗機械損傷性能高，解決了防腐管運輸破損的問題，保證了防腐鋼管在運輸及施工過程中的防腐質量。
3、旋風除塵加離線式布袋除塵裝置的採用，減少了粉塵排放量，達到大氣污染物綜合排放標準《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996的要求。
二、施工特點
1、固定/撬裝3PE外防腐作業線自動化程度高，改變了以往防腐施工中人工滾管、人工除銹、對鋼管明火加熱、手工塗敷等方法，提高了施工效率，減小了勞動強度。
傳動線模組示意圖
2、固定/撬裝3PE外防腐作業線裝載運輸性能好，作業線各模組長度和高度設計滿足汽車、火車裝運。
3、固定/撬裝3PE外防腐作業線模組化的設計安裝方便，各模組不需調整，只需用螺栓連線固定即可形成一條防腐作業線（參見右圖）。
4、固定/撬裝3PE外防腐作業線結構布局基本一致，3PE撬裝外防腐作業線，整體以模組化布局，從設計角度、安裝快捷，施工操作容易方便，表明撬裝的優越性。固定和撬裝3PE外防腐作業線的布置圖參見下圖：
固定3PE外防腐作業線布置圖
上圖中的固定3PE外防腐作業線布置說明：
1—除銹傳動線；2—進管平台；3—預熱中頻；4—除銹機；5—除銹除塵裝置；6—中間鋼管平台；7—除銹檢測工位；8—內吹掃；9—不合格鋼管返回線；10—鋼管反饋平台；11—機貼紙工位；12—塗覆傳動線；13—微塵處理系統；14—中頻加熱系統；15—粉末噴塗系統；16—粉末回收及除塵系統；17—膠粘劑擠出機；18—聚乙烯擠出機；19—滾壓裝置；20—鋼管冷卻系統；21—冷卻水循環系統；22—線上式電火花檢漏儀；23—鋼管出管平台；24—鋼管內積水清除工位；25—塗層質量檢測工位；26—管端預留段處理工位；27—成品管噴標及吊運工位；28—配電室；29—空壓機房；30—試驗室；31—庫房；32—維修間。
撬裝3PE外防腐作業線結構布局示意圖
上圖中撬裝3PE外防腐作業線結構布局示意說明：
a—進管模組；b—除銹前傳動模組；c—預熱模組；d—除銹模組；e—除銹後傳動模組；f—除銹檢測模組；g—反饋模組；h—反饋平台模組；i—塗覆前準備模組；j—塗敷前傳動模組；k—加熱模組；l—塗覆模組；m—冷卻模組；n—出管模組；o—壓縮空氣模組；p—配電模組；q—生產輔助模組
1—除銹傳動線；2—進管平台；3—預熱中頻；4—除銹機；5—移動式除銹除塵裝置；6—中間鋼管平台；7—除銹檢測工位；8—內吹掃；9—不合格鋼管返回線；10—鋼管反饋平台；11—除銹檢測機貼紙工位；12—塗覆傳動線；13—微塵處理系統；14—中頻加熱系統；15—粉末噴塗系統；16—粉末回收及除塵系統；17—膠粘劑擠出機；18—聚乙烯擠出機；19—滾壓裝置；20—鋼管冷卻系統；21—集成式水循環裝置；22—線上式電火花檢漏儀；23—鋼管出管平台；24—鋼管內積水清除工位；25—塗層質量檢測工位；26—管端預留段處理工位；27—成品管噴標及吊運工位；28—移動式配電站；29—移動式發電站；30—移動式壓縮空氣站；31—備件貨櫃；32—試驗檢測貨櫃；33—維修設備貨櫃。
操作原理
適用範圍
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》的適用範圍包括：
1、適用管徑：Φ114～1500毫米。
2、適用管長：8～13米。
3、適用壁厚：6～30毫米。
4、鋼質管道FBE、DPS、2PE、3PP、2PP外防腐也可參照該工法施工。
工藝原理
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》是通過機械傳動將鋼管進行拋丸除銹、中頻感應電加熱、靜電噴塗、膠粘劑/PE擠出等形成的防腐工藝流程，3PE防腐採用的關鍵技術如下：
拋丸技術原理示意圖
1、拋丸技術：是用鋼管外壁除銹機，通過拋丸來清理鋼管的外表面。該機主要利用高效強力拋丸器拋出的高速丸流，拋打位於室體內的螺旋前進的鋼管表面，去掉其表面的黏砂、銹層、焊渣、氧化皮及其雜物，使鋼管獲得具有一定粗糙度的露出金屬本色的表面，以增大鋼管表面的接觸面積，提高3PE底層的環氧粉末與鋼管表面的附著力，並提高鋼材的抗疲勞強度和抗腐蝕能力，改善鋼材的內在質量，延長其使用壽命。拋丸技術原理參見右圖：
2、中頻加熱技術：是利用中頻電流的電磁感應加熱原理對鋼管進行加熱，主要是電磁感應定律和焦耳-楞次定律原理的套用，通過對感應線圈通入交變電流，線圈內產生一個相應的交變磁場，即大小和方向都隨時間改變的交變磁通量。在作業線上螺旋前進的鋼管通過感應線圈時，根據電磁感應定律，鋼管內就有阻止線圈內的磁通量發生變化的感應電流產生，根據焦耳一楞次定律，感應電流在具有一定電阻的鋼管內流動就會產生熱量，從而使鋼管被加熱。螺旋運動的鋼管是分段連續加熱的。加熱時有一套1000千瓦中頻電源和一套1250千瓦中頻電源配兩組加熱感應線圈組成，保證鋼管均勻加熱，用遠紅外測溫儀，對鋼管的加熱溫度進行監測，並把信號反饋到中頻電源的控制系統，自動調節中頻電源的輸出功率，組成閉環控制系統，從而調整鋼管加熱溫度，使之控制在允許的溫度範圍內。中頻加熱技術原理參見下圖：
中頻加熱技術原理
3、靜電噴塗技術：是有效利用了靜電學的原理，螺旋前進的鋼管進入噴粉室，靜電發生器通過噴槍槍口的電極針向鋼管方向的空間釋放高壓靜電（負極），該接地銅刷鋼管高壓靜電使從噴槍口噴出的粉末和壓縮空氣的混合物以及電極周圍空氣電離（帶負電荷），鋼管通過傳動線接地噴搶（接地極），這樣就在噴槍和鋼管之間形成一個電場，粉靜電發生器末在電場力和壓縮空氣壓力的雙重推動下到達鋼管表面，氈供粉箱依靠靜電吸引在鋼管表面形成一層均勻的塗層。粉末在熔融的狀態下開始膠化，在鋼管表面形成環氧塗層。此壓縮空氣塗層固化完全，不含溶劑，塗層表面封閉完好，同時與基體粘結強度高，與鋼管的熱變形係數接近，防腐性能極佳。靜電噴塗技術原理參見右圖：
靜電噴塗技術原理
4、塑膠片材擠出、纏繞技術：是指利用塑膠擠出設備將顆粒狀的聚乙烯和膠粘劑原材料通過外部動力傳遞和外部加熱元件的傳熱進行固體輸送、壓實、熔融、剪下混煉擠出成型。擠出的熔融態片材具有一定寬度和厚度，利用鋼管的螺旋線運動，將聚乙烯片材和膠粘劑片材均勻地纏繞在鋼管外表面。塑膠片材擠出、纏繞技術原理參見下圖：
塑膠片材擠出、纏繞技術原理
5、塑膠片材滾壓技術：是指利用專用橡膠滾壓設備，對纏繞在鋼管上的熔融態塑膠片材進行滾壓的技術。通過滾壓壓力的控制，提高防腐層各層之間的粘結力，並使防腐層厚度均勻。塑膠片材滾壓技術原理參見右圖：
塑膠片材滾壓技術
6、變頻調速技術：是指利用變頻器改變電機頻率和改變電壓，從而對電機的轉速進行調節的技術。在防腐生產中有追管、勻速、脫管三個速度段，用變頻調速技術一方面保證各設備之間的作業速度的協調，保證防腐質量，另一方面可以降低能耗、節約能源。
工藝流程
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》的工藝流程參見下圖：
鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐工藝流程
操作要點
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》的實施操作要點如下：
1、鋼管檢查及上管工序
（1）需要防腐的鋼管在上線前應按照《埋地鋼製管道聚乙烯防腐層技術標準》GB/T23257-2009標準要求對鋼管逐根進行外觀檢查；
（2）將檢查合格的鋼管放置於進管平台上，放置時，應保證鋼管中心與平台中心在一條直線上；
（3）去除鋼管管端坡口保護器；
（4）安裝與鋼管內徑匹配的防止拋丸除銹時鋼砂和鋼丸濺入鋼管內的專用封堵器；
（5）用專用扳管器滾動鋼管至防腐作業線上，進入預熱工序。
2、除銹前預熱工序
除銹前按標準要求對鋼管表面溫度進行實測，溫度不合乎要求的應進行預熱。鋼管預熱一般採用中頻預熱，預熱後的鋼管進入拋丸除銹工序。
3、拋丸除銹工序
（1）根據鋼管管徑將拋丸器的拋射角度調節至合適位置。
（2）根據除銹質量要求適當調整彈丸拋射速度，並將速度控制在合適範圍。
（3）定時對除銹機的丸料分離器（主要用於去除丸料中的粉塵和細小顆粒）的分離效果進行巡檢，保證丸料的清潔。拋丸除銹設備參見下圖：
拋丸除銹設備結構圖及照片
4、除銹質量檢測工序
對除銹後的鋼管按《埋地鋼製管道聚乙烯防腐層技術標準》GB/T23257-2009中規定的內容逐根進行除銹質量檢測，並應達到如下要求：
（1）鋼管表面的清潔度應達到《塗裝前鋼材表面鏽蝕等級和除銹等級》GB/T8923中規定的Sa2.5級的要求。
（2）錨紋深度應達到50~90微米；可採用錨紋深度測試儀或錨紋拓印膜測定。
（3）將鋼管表面附著的灰塵及磨料清掃乾淨。鋼管表面的灰塵度應不低於《塗覆塗料前鋼材表面處理表面清潔度的評定試驗第3部分：塗覆塗料前鋼材表面的灰塵評定（壓敏粘帶法）》GB/T18570.3規定的2級。
（4）按照《塗覆塗料前鋼材表面處理表面清潔度的評定試驗第9部分：水溶性鹽的現場電導率測定法》GB/T18570.9規定的方法或其他適宜的方法檢測鋼管表面的鹽份含量，鋼管表面鹽份含量應小於20毫克/平方米。
（5）鋼管除銹後，如果檢測發現鋼管表面有嚴重點蝕、夾層、缺陷等嚴重損傷時，應與甲方監理商議處理。
（6）表面處理後的鋼管應在4小時內進行塗覆，超過4小時或當出現返銹或表面污染時，應重新進行表面處理。如發現鋼管表面除銹不合格或除銹後又返銹，均應返回到除銹線始端重新進行除銹處理。
5、內吹掃工序
除銹質量檢驗合格的鋼管進行內吹掃，內吹掃工序由吹掃小車、轉管裝置、回收小車組成。採用一頭吹，一頭吸的方式將管內的污垢與除銹後的殘餘鋼砂吹掃乾淨。吹掃小車一側選用高壓風機，與轉管裝置配合之後，將壓縮空氣噴嘴伸入鋼管內對鋼管內部的灰塵進行吹掃，回收小車上的除塵裝置為1台6芯濾芯除塵器，將鋼管內的灰塵進行過濾，該除塵器除塵效率高，有效保證了車間的環境質量。
6、管端預留段貼紙工序
吹掃後的鋼管根據技術標準要求，管體兩端要留一定的預留段，因此塗覆前須按預留段寬度貼紙或塗刷可去除性塗料，貼紙寬度為100~150毫米。
7、微塵處理工序
貼紙後的鋼管，為了提高塗層的附著力，需對鋼管進行微塵處理，微塵處理採用吸塵和滾輪毛刷清掃結合的方式，清除鋼管表面附著的微小粉塵。
8、中頻加熱工序
經過微塵處理後的鋼管進行加熱，加熱採用非接觸中頻感應電加熱方式，快速均勻地將管體加熱到塗覆所要求的溫度，並記錄鋼管管體加熱前後的溫度（參見下左圖）。
9、環氧粉末靜電噴塗工序
加熱後的鋼管進行底層噴塗，底層採用具有良好附著力、抗陰極剝離等優良防腐性能和機械性能的環氧粉末塗料。該塗料在鋼管加熱至塗覆所要求的溫度後採用靜電噴塗，塗層厚度達到技術標準要求。應在環氧粉末膠化過程中進行膠粘劑/PE塗敷。環氧粉末噴塗結構圖（參見下右圖）。
中頻加熱裝置施工照片（左圖）、環氧粉末噴塗結構（右圖）
10、膠粘劑/PE塗覆工序
（1）3PE結構塗層的膠粘劑層和PE層是通過纏繞的方式塗覆在鋼管表面。
（2）由膠粘劑擠出機和PE擠出機分別擠出膠粘劑片材和PE片材。
（3）將膠粘劑片材和PE片材採用人工方式貼敷在模具下螺旋前進的鋼管外表面，兩種片材在鋼管螺旋運動中，均勻纏繞在鋼管上（參見下左圖）。
（4）調節擠出機模具的相對位置，保證塗層的搭接寬度均勻。
11、塗層表面滾壓工序
在膠粘劑/PE塗覆過程中，應對塗層進行滾壓，塗層表面滾壓工序是依靠滾壓裝置完成的。滾壓裝置由一對氣缸驅動，非工作狀態下，氣缸收回，軋輻不接觸鋼管；工作狀態下，氣缸頂出，使軋輾與鋼管貼合，在鋼管的螺旋轉動的驅動下，對鋼管外表面進行滾壓。同時，滾壓的裝置上帶有位置調節機構，通過電控不僅可以完成鋼管軸向和垂直鋼管的水平方向的位置調節，還可以完成豎直高度上的調整（參見下右圖）。
膠粘劑/PE擠出纏繞施工照片（左圖）、滾壓裝置結構圖（右圖）
根據擠出機擠出模具位置的不同，滾壓方式分為上壓和下托兩種方式，這兩種方式對應的滾壓裝置結構有所區別，但工作原理基本相同。上壓方式，壓輥處於鋼管上方，壓輾對鋼管表面施加向下的力，對塗層表面進行滾壓；下托方式，壓輾輻處於鋼管下方，托輻對鋼管表面施加向上的力，對塗層表面進行滾壓。通過調節氣缸的進氣壓力，可以控制滾壓力的大小。
塗覆前，通過操作手柄，使軋輻處於合適的位置。塗覆時，操作人員將膠粘劑片材纏到鋼管上，此時按動軋輻氣缸頂升按鈕，使軋輻壓住片材。根據生產工藝要求調整氣缸的工作壓力，使之適合生產。生產中應隨時根據塗層檢測微調氣缸工作壓力。
12、切口工序
由於膠粘劑/PE擠出纏繞工序是一道連續性工序，在纏繞過程中，鋼管首尾相接通過擠出模具下方，兩根鋼管之間的接縫也被聚乙烯和膠粘劑包覆。為了使兩根鋼管進入水冷段後能夠相互脫開，需要在進入水冷前將兩根鋼管從接縫處用人工切斷或機械自動切斷方式將接縫處的塗層切開。該作業工法採用人工切斷方式。
人工切斷採用專業刀具，刀具通常有3個切片，中間的切片與鋼管接縫對應，主要是為了方便鋼管脫開；兩側的切片對稱於中間的切片，與中間切片的距離均為130毫米左右，主要是為了方便管端預留段塗層的切除。
13、水冷工序（參見下左圖）
鋼管塗敷後，塗層在管體上還處於熔融狀態，不能與作業線傳動輪相接觸，用水將鋼管冷卻至60°C以下，確保熔結環氧粉末塗層完全固化，不但保護了3PE塗層，而且能增加生產能力。為了防止水擊對防腐層造成缺陷，在水冷進口段設有噴水箱，即可以增大冷卻水量，又避免對塗層造成缺陷。
14、線上檢測工序（參見下右圖）
鋼管塗覆時，由於各種因素的影響，有時個別位置的塗層會產生漏點。為便於檢測，不影響生產速度，在作業線上安裝有電火花檢漏儀（一般是將電火花檢漏儀安裝在靠近出管處的傳動線上）進行連續檢測，檢漏電壓為25千伏，無漏點為合格。鋼管在運動狀態下可測出漏點，並在漏點位置噴打標記，以便鋼管下線後人工檢測修補。按規定定期對電火花檢漏儀進行校核，保證監測數據的準確性。
水冷卻施工照片（左圖）、線上檢測施工照片（右圖）
15、管端預留段塗層去除工序
防腐層塗覆完成後，用專用鏟刀將管端預留長度貼紙段鏟去，除去管端部位的防腐層。
16、塗層檢測工序
按《埋地鋼製管道聚乙烯防腐層技術標準》GB/T23257-2009中規定的內容對防腐塗層的外觀、漏點、厚度、粘結力、陰極剝離、拉伸強度和斷裂伸長率等進行檢測。
17、端頭打磨工序（參見下左圖）
管端預留長度按技術規範要求，聚乙烯層端面形成不大於300°的倒角，聚乙烯層端部外可保留不超過20毫米的環氧粉末塗層，便於補口時與補口塗層更好結合。端頭打磨由轉管裝置、打磨小車（參見下右圖）、回收裝置等組成。
端頭打磨施工照片（左圖）、端頭打磨小車結構（右圖）
18、塗層修補工序
防腐層的漏點採用線上電火花檢漏儀進行連續檢查，檢漏電壓為25千伏，無漏點為鄉格。單根有2個或2個以下漏點時，按《埋地鋼製管道聚乙烯防腐層技術標準》GB/T23257-2009標準規定進行修補；單根有2個以上漏點或單個漏點沿軸向尺寸大於300毫米時，該防腐管為不合格。
19、合格成品管噴標識工序
檢驗合格的防腐管在距管端約400毫米處標有產品標誌，並隨帶產品合格證。產品標誌包括：鋼管規格、鋼管編號、防腐層結構、防腐層類型、防腐等級、執行標準、製造廠名、生產日期等。產品合格證包括：生產廠及廠址、產品名稱、產品規格、防腐層結構、防腐層類型、防腐層等級、防腐層厚度及檢驗員編號等。
防腐公司以往採用人工貼標識或噴標識，現採用自動噴碼系統（參見右圖）噴標識，鋼管移動到噴碼工位後，感應器把鋼管到位信號傳給噴頭升降機構，噴頭下降，下降到噴碼位置，同時發出噴頭到位信號給噴碼機，噴碼機根據預先設定好的延時後，噴印預設的噴碼內容，噴碼結束，噴頭升降機構升起，鋼管離開噴碼工位，一個噴碼過程結束。
自動噴碼系統結構圖
該設備由噴碼系統、外標機構組成。具有結構簡單，標識速度快，標記字型清晰、明顯，穩定性好等特點，使用WINDOWS界面的輸入系統，輸入信息直觀便捷，防止人為錯誤。在生產線上安裝有彈性接觸的編碼器，用於採集鋼管的速度信號，保證在不同的速度下噴印的效果一致。噴碼系統採用模組化設計，在局部部件故障時，能通過簡單的更換模組排除故障，避免故障影響生產，同時可以在一些部件故障時手動運行，最大減少故障時間，保證正常生產。
20、成品
將生產出的合格成品管堆放到專用的成品管垛，防腐成品管堆放的層數及要求按《埋地鋼製管道聚乙烯防腐層技術標準》GB/T23257-2009標準執行，3PE防腐成品管露天存放時間不宜超過6個月，若需存放6個月以上，用不透明的遮蓋物對防腐管加以保護，等待發運。
材料設備
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》所需材料設備如下：
一、材料
1、環氧塗料
採用環氧粉末塗料作為三層結構底層時，環氧粉末的質量及熔結環氧塗層的性能應符合下表中的規定：
序號 | 項目 | 性能指標 | 試驗方法 | |
|---|---|---|---|---|
1 | 粒度分布 / % | 150微米篩上粉末≦3.0 250微米篩上粉末≦0.2 | GB/T6554 | |
2 | 揮發份 / % | ≦0.6 | GB/T6554 | |
3 | 密度 克/立方厘米 | 1.3~1.5 | GB/T4472 | |
4 | 膠化時間（200℃）/秒 | ≧12 且符合廠家給定值的±20% | GB/T6554 | |
5 | 固化時間（200℃）/分鐘 | ≦3 | GB/T23257-2009 附錄A | |
6 | 熱特性 | 反應熱 △HJ/g | ≧45 | GB/T23257-2009 附錄B |
玻璃化轉變溫度 Tg2/℃ | ≧95 | |||
2、膠粘劑
兩層結構和三層結構的聚乙烯防腐層所用膠粘劑的性能必須符合下表中的規定：
序號 | 項目 | 性能指標 | 試驗方法 |
|---|---|---|---|
1 | 密度 克/立方厘米 | 0.920~0.950 | GB/T4472 |
2 | 熔體流動速率（190℃，2.16千克）克/10分鐘 | ≧0.7 | GB/T3682 |
3 | 維卡軟化點℃ | ≧90 | GB/T1633 |
4 | 脆化溫度℃ | ≦-50 | GB/T5470 |
5 | 氧化誘導期（200℃）/分鐘 | ≧10 | GB/T23257-2009附錄F |
6 | 含水率 ％ | ≦0.1 | H克/T2751-1996 |
7 | 拉伸強度 /兆帕 | ≧17 | GB/T1040.2 |
8 | 斷裂伸長率 /% | ≧600 | GB/T1040.2 |
3、聚乙烯
聚乙烯防腐層塗覆採用的聚乙烯混合料的壓製片材的性能應符合下表中的規定：
序號 | 項目 | 性能指標 | 試驗方法 |
|---|---|---|---|
1 | 密度 克/立方厘米 | 0.940~0.960 | GB/T4472 |
2 | 熔體流動速率（190℃，2.16千克）/（克/10分鐘） | ≧0.15 | GB/T3682 |
3 | 碳黑含量 ％ | ≧2.0 | GB/T13021 |
4 | 含水率 ％ | ≦0.1 | HG/T2751 |
5 | 氧化誘導期（220℃）分鐘 | ≧30 | GB/T23257-2009附錄F |
6 | 耐熱老化（100℃，2400小時或100℃，4800小時）/%① | ≦35 | GB/T3682 |
①耐熱老化指標為試驗前與試驗後的熔體流動速率偏差；常溫型，試驗溫度為100℃、2400小時；高溫型，試驗時間為100℃、4800小時。
二、設備（參見下表）
序號 | 設備名稱 | 型號 | 性能 | 能耗 | 數量 |
|---|---|---|---|---|---|
一 | 主要施工機具 | ||||
1 | 外除銹線 | 自製 | Φ114~Φ1500毫米 | 40千瓦 | 1條 |
2 | 中頻預熱系統 | KGPS 350 | - | 350千瓦 | 1套 |
3 | 拋丸除銹系統 | - | 拋丸量 2噸/分鐘 | 160千瓦 | 2套 |
4 | 內吹掃系統 | 自製 | Φ114~Φ1500毫米 | 10千瓦 | 1套 |
5 | 反饋線 | 自製 | Φ114~Φ1500毫米 | 2.2千瓦 | 1套 |
6 | 外塗覆線 | 自製 | Φ114~Φ1500毫米 | 60千瓦 | 1條 |
7 | 中頻加熱系統 | KGPS 1250 | Φ114~Φ1500毫米 | 1250千瓦 | 2套 |
8 | 粉末噴塗系統 | 2078型自動噴塗機 | Φ114~Φ1500毫米 | - | 1套 |
9 | PE擠出機 | Φ220 | 2.5噸/小時 | 800千瓦 | 1台 |
10 | 膠粘劑擠出機 | Φ90 | 0.5噸/小時 | 250千瓦 | 1台 |
11 | 冷卻系統 | 自製 | - | 70千瓦 | 1套 |
12 | 端頭打磨系統 | 自製 | - | 25千瓦 | 2套 |
二 | 主要輔助設備 | ||||
1 | 吊車 | QY25K5-Ⅰ | 25噸 | 206千瓦 | 2台 |
2 | 抓管機 | CLG888 | 8噸 | 231千瓦 | 1台 |
3 | 拖車 | EQ4153AE | 30噸 | 260馬力 | 2台 |
三 | 主要檢驗設備 | ||||
1 | 差式掃描量熱儀 | DSC1型 | -150~700°C | 200W | 1台 |
2 | 剝離強度試驗機 | MTT1500 | - | - | 1台 |
3 | 粗糙度測試儀（數顯） | SP-201 | 0~100微米 | 1台 | |
4 | 粗糙度測試儀（指針） | 214 | 0~100微米 | 2台 | |
5 | 露點測定儀 | 319 | 相對濕度（0%~100%）； Ta（-20~80℃）； Ts（-30~60℃） | 2台 | |
6 | 鹽分測定儀 | SCM 400 | 0.1~20微克·厘米 | 1台 | |
7 | 數顯磁性塗層測厚儀 | 456 | 0~5000微米 | 3台 | |
8 | 遠紅外測溫儀 | ST20 | 0~360℃ | 2台 | |
9 | 液晶電子拉力試驗機 | LDS-5 | 10千牛 | 1台 | |
10 | 電火花檢漏儀 | HJ-3/HJ-4 | 5~30千伏 | 2台 | |
11 | 彎曲試驗機 | GG2.5/3 | 5~18毫米 | 1台 | |
12 | 衝擊試驗機 | CP-25 | 8焦/毫米 | 1台 | |
質量控制
施工單位採用《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》的質量控制措施如下：
一、質量標準
1、《塗裝前鋼材表面鏽蝕和除銹等級處理規範》GB8923-1988。
2、《清潔表面氯化物的實驗確定》ISO8505-2。
3、《埋地鋼質管道聚乙烯防腐層技術標準》GB/T23257-2009。
4、《鋼質管道單層熔結環氧粉末外塗層技術規範》SY/T0315-2005。
5、《工業企業噪聲控制設計規範》GBJ870
二、質量保證措施
1、鋼管批量防腐前應先進行試生產，試生產出的防腐管根據相關標準對其進行質量檢測，待防腐鋼管質量合格並報業主批准後，按照試生產所確定的工藝參數進行正式生產。當防腐材料生產廠家或牌（型）號及鋼管規格改變時，應重新進行試生產。
2、在進行防腐作業時，各工序按該工序的質量要求填寫檢驗記錄，各工序之間按質量檢驗記錄為交接依據。
3、批量生產應保證設備性能穩定、工藝參數準確、工藝參數不得隨意調整，確保產品質量合格。
4、在噴砂除銹和塗覆過程中，防腐操作人員應定期對環境條件進行監測，並做好對溫度、濕度和露點的監測記錄。
安全措施
施工單位採用《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》需要實施的安全措施包括：
一、安全標準
1、《重大危險源辨識》GB18218-2000；
2、《職業安全健康管理體系》GB/T28001-2001；
3、《安全標誌》GB2894-1996；
4、《消防安全標誌設定要求》GB15630-1995；
5、《生產過程安全衛生要求總則》GB12801-910；
6、《常用化學危險品儲存通則》GB15603-1995；
7、《起重設備安全規程》GB6067-85；
8、《粉塵防爆安全規程》GB15577-1995；
9、《塗裝前處理工藝安全極其通風淨化》GB7692-1999。
二、安全保障措施
1、安全體系建設
（1）堅決貫徹“安全第一，預防為主”的方針，並制訂具體、可行、科學的制度及措施；
（2）建立、健全安全管理制度和保證體系，定期檢查；
（3）對員工定期進行安全教育，定期舉行消防和逃生演練；
（4）強化安全監管人員的責任意識。
2、鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業安全生產措施
（1）廠區內必須用護欄或其他隔離設施劃分出生產區域和非生產區域，並將生產時禁止靠近的設備用護欄或其他隔離設施隔離；
（2）廠區內的操作平台、架高平台、護欄和隔離設施的規格應符合相關要求規定；
（3）生產時，未經安全管理人員允許，非作業人員不得進入生產區域；
（4）配置電氣和機械保護措施，防止鋼管意外脫線；
（5）當因質量檢測、補傷作業等原因必須通過有管的鋼管平台時，必須使用楔木使鋼管停止；為保證安全，楔木必須成對使用；
（6）所有操作台均應設定急停按鈕；
（7）所有電氣設備均應配置觸電保護裝置；
（8）應按火災風險明確在廠區內劃分風險識別區，並配置相關的警告標識；
（9）應按撲救對象的不同，在各區域內配置合適且足夠的火災報警器和滅火器材；
（10）滅火器材應由消防部門定期年檢；
（11）火災風險高的區域，電氣設備應符合國家有關爆炸危險場所電氣設備的安全規定，電氣設施應整體防爆；
（12）廠區內的動火作業（包括：電、氣含作業、補傷作業及其他動火作業），應由取得相關資質人員進行，且作業前從廠區的安全管理人處取得動火作業許可證；
（13）廠區內的吊裝設備（龍門吊、桁車、吊車）的操作人員和參與吊裝人員必須是取得相關資質的；
（14）新吊具（吊鉤、鋼絲繩、鎖扣等）使用前，必須對產品的檢驗報告進行核實，如沒有檢驗報告，不得使用；
（15）吊具必須定期更換，更換下來的就吊具必須廢棄，不得再次使用；
（16）吊裝作業時，應遵守相關的吊裝安全作業規定；
（17）應定期對所有設備地腳螺栓和連線螺栓進行緊固。
環保措施
施工單位採用《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》應制定的環保措施包括：
一、環保標準
1、《工業企業廠界環境噪聲排放標準》GB12348-2008。
2、《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996。
3、《工業企業設計衛生標準》GBZI-2002。
二、環境保證措施
3PE防腐生產過程中影響環境的因素主要有：粉塵、噪聲、固體廢棄物。
1、粉塵控制
使用旋風除塵與布袋/濾筒式除塵相結合的除塵方式，使粉塵排放量和排放速率低於《大氣污染物綜合排放標準》GB16297-1996中規定的二級標準。
2、噪聲控制
固定防腐廠廠界噪聲控制標準：晝間為65分貝（A），夜間55分貝（A）；撬裝移動防腐廠廠界噪聲控制標準，根據不同的廠址，按《工業企業廠界噪聲》標準執行。一般操作崗位環境噪聲控制標準為85分貝。
（1）廠房外的噪音源，如風機、除塵器、空壓機等均採用隔聲牆進行噪聲禁止；
（2）廠房內噪聲源（如：中頻等），採取加蓋隔聲房的方式降噪；
（3）為所有操作人員配置耳塞等噪聲防護用品；
（4）夜間生產採用降低除塵器反吹頻率、減少車輛使用頻率等方法降低室外噪聲。
3、固體廢棄物控制
（1）防腐廠產生的廢棄物必須按廢棄物類別投入指定箱（桶）或在指定的場地放置，禁止亂投亂放。放置廢棄物的地點要有明顯標識；
（2）防腐廠與生產過程中產生的廢棄物按《廢棄物清單及處理要求》中規定的處置要求執行；
（3）生產中產生的鐵粉、環氧粉末、聚乙烯廢料由專業回收機構回收。
三、HSE組織機構（參見下圖）
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》HSE（健康Health、安全Safety、環境Environment三位一體管理）組織機構圖如下：
HSE機構圖
效益分析
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》是中油管道防腐工程有限責任公司在自行研製大口徑、撬裝外塗層塗覆作業線基礎上編制的，解決當前管道工程建設遇到的實際問題，而且從設備引進上，也節約大量資金，使設備中國國產化。中油管道防腐工程有限責任公司面對中國國內外管道施工的大市場，編制修改該工法。管道塗覆可以形成高技術附加值的產業，帶來較高的經濟效益，拓寬了中國石油天然氣管道企業生存和發展的空間，不僅使管道企業從技術配套上更加完整而且為占領中國國內市場、開拓中國之外市場打下了基礎。
該工法在很多管道工程施工中得到充分套用，並且產生了經濟效益和社會效益，工程質量受到業主的好評。
套用實例
《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》先後在中石油建設與參建的中國國內外管道建設項目中套用，主要套用工程有：巴基斯坦輸油管道工程、陝京二線輸氣管道工程、西部原油成品油管道工程、印度瑞萊斯輸氣管線、蘇丹3/7區輸油管道工程、廣東LNG管線、中俄管線一期工程、蘭鄭長成品油管道、阿爾及利亞管線、川氣東送管道、中亞天然氣管道項目、西氣東輸二線工程等。
1、阿爾及利亞管線工程
該工程為天津中油飛鴿分公司承攬的國際工程，施工日期2006年6月至2008年6月，總工程量為2634千米，管徑分別為Φ323.9、Φ219、Φ114防腐為三層PE結構。業主為天津天橡工業進出口有限公司。該工程為固定3PE防腐作業線所生產。
2、西氣東輸二線管道工程
該工程為遼陽分公司承攬的“十一五”中國國家重點工程，施工日期為2008年1月至2009年6月，總工程量為200千米，管徑為Φ1016、Φ1219防腐為三層PE結構。業主為中國石油天然氣股份有限公司。該工程為固定3PE防腐作業線所生產。
3、中亞天然氣管道工程
該工程由阿拉山口分公司和霍爾果斯分公司共同承攬，屬於“十一五”中國國家重點工程之一，施工日期為2008年6月至2009年6月，總工程量為500千米，管徑為Φ1067，防腐為三層PE結構。業主為中國石油技術開發公司。該工程為撬裝3PE防腐作業線所生產。
4、廣東LNG管道工程
該工程為深圳分公司承攬的中國國內工程，施工日期2005年1月至2006年3月，總工程量為430.4千米，管徑分別為Φ323.9、Φ457、Φ610、Φ762、Φ914，防腐為三層PE結構。業主為廣東大鵬LNG有限責任公司。該工程為撬裝3PE防腐作業線所生產。
5、西部原油成品油管道工程
該工程為玉門分公司和蘭州分公司共同承攬的中國國內工程，施工日期2004年10月至2005年12月，總工程量為1382.7千米，管徑分別為Φ219.1、Φ323.9、Φ508、Φ559、Φ711、Φ813，防腐為三層PE結構。中油管道物資裝備總公司。該工程為撬裝3PE防腐作業線。
榮譽表彰
2011年9月30日，中華人民共和國住房和城鄉建設部發布《關於公布2009-2010年度國家級工法的通知》，以文號建質[2011]154號公布，《鋼質管道固定/撬裝3PE外防腐作業工法》被評定為國家二級工法。
