對于采用三層結構聚乙烯防腐技術的油氣管網遇到外力破壞或常規老化等破損時，一旦發生油氣泄漏，需立即組織搶修；或當正在輸送流體介質的管道在新增支管線狀態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構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。據統計截止2013 年數據的顯示，隨著我國油氣開發建設，目前已形成了655 條油氣長輸管線，油氣管網總里程達到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， 現役的油氣管道約有60% 服役時間超過20 年，東部管網服役運行已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，管道已經銹蝕、變薄。有些輸油管線與城市的管網交叉重疊，存在很多隱患。數據顯示，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。

 

    當油氣等流體介質在正常輸送過程中， 輸油管道遇到外力破壞或常規老化等破損時，易導致流體泄露，或當正在輸送流體介質的管道在新增支管線狀態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構聚乙烯防腐層必須立即去除，否則無法實施鋼管焊接。現在常見的傳統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情況下搶修管道，極易出現安全事故， 也會造成環境污染。

 

    第二種，打磨法。即用高速旋轉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。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，采用紅外加技術對包覆的防腐塑料層進行由外向內輻射加熱。

 

    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，且受到作業環境因素影響很大，特別是在冬季時即無法使用。該技術在油氣管道行業基本上沒有推廣。

“普通型”熱熔PE去除機（包括：控制系統和加熱裝置）

 

    北京中坤嘉達科技有限公司研發、生產的防爆專利產品“熱熔PE 去除機”主要根據電磁感應加熱原理，采用最先進的變頻電磁加熱技術將大功率能量集中釋放，在管道外壁形成無數渦流迅速發熱后使管道外壁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，現場沒有明火，使用安全。

 

    “熱熔PE 去除機”具有的優點：

 

    1、去除速度快。在管道內無介質情況下僅需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、冷等工作環境因素的影響；

 

    3、使用安全。該產品已經國家法定機構防爆認證和電磁輻射檢測。

 

    “熱熔PE 去除機”的技術數據如下：

 

    一、產品規格：YH-DCR-ZKJDPE-20kW

 

    產品型號： 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：控制系統和加熱裝置。

 

    “自動型”熱熔PE 去除機由三部分組成：控制系統、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、技術要求及有關參數：

 

    1、供電電壓380v, 三相五線制或三相四線制。

 

    2、野外作業時，發電機功率不得低于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、無介質情況下10-25s 可去除一塊PE 層；

 

    有介質情況下30-40s 可去除一塊PE 層。

 

    6、本產品執行的標準：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壓站進行了“熱熔PE 去除機”現場去除了管徑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研究外，這在國內外公開發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、石化流體介質管道輸送行業中的安全搶修、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。