海洋平台消防管材选用与连接技术浅述

【摘要】本文介绍了各种运用在海上平台的各种管线以及连接方式。合理的选择消防管材及管材连接不仅可以控制项目建造成本，而且能更好的保证安全生产。

【关键词】管线 腐蚀

1 引言

随着社会经济的发展，安全在日常生活中的重要性日益突出，尤其在海上平台，由于其特殊性，使其成为重中之重。每座海上平台都安装有一定规格的安全、消防系统。合理的选择消防管材及管材连接方式不仅可以控制项目建造成本，而且能更好的保证安全生产。

2 海洋平台各种消防管材性能

对于海上油气生产平台而言，海水取用方便，水量丰富，因此用海水进行海上平台的消防成为首选。但是由于海洋自然环境恶劣而且输送介质海水的腐蚀性强，对管材抗腐蚀性能提出了严格的要求。以下介绍目前海洋平台消防采用的几种管材，并对每种管材的连接方式进行分析。

2.1 热浸锌管线

热浸锌管是使熔融金属与铁基体反应而产生合金层，从而使基体和镀层二者相结合。热浸锌先将钢管进行酸化，为了去除钢管表面的氧化铁，酸洗后，通过氯化铵或氯化锌溶液或者氯化铵和氯化锌混合水溶液槽中进行清洗，然后送入镀槽中进行热浸锌。

热浸锌管线具有镀层均匀、附着力强、使用寿命长等优点。

管径≤2"的热浸锌钢管应采用螺纹连接。套丝扣时破坏的镀锌层及外露螺纹部分应作防腐蚀处理。管径>2"的热浸锌钢管应采用法兰连接或卡套式专用管件连接。由于管线热浸锌后，其涂层不耐高温，大口径的钢管必须全部在车间预制好，且每根单管两端都焊上法兰，再去热浸锌。而采用卡套式专用管件连接可以在管线热锓锌后再进行压槽、连接。

2.2 内涂塑管线

设计涂塑管线，首先要根据管线中流体的性质选择合适的防腐蚀涂料。海洋平台海水管线常用的防腐蚀涂料主要有聚乙烯、环氧树脂等。不同的防腐蚀涂料，有不同的使用温度、强度和防腐蚀性能。由于海水温度比较低，一般的防腐蚀涂料都能满足使用要求。防腐蚀涂料粉末粒径的大小对涂层的密度和强度影响比较大。在一定范围内，防腐蚀涂料粉末的粒径越小，施工后涂层的密度和强度就越大。

目前管线的涂塑工艺主要有几种：

（1）对管件加热，出炉后把防腐涂料，喷涂到关键内壁上。

（2）让管件和防腐涂料带上不同电荷的静电，在管件内壁吸附防腐蚀涂料后，把管件送进加热炉加热，以形成管内防腐涂层。海洋平台管线常用的防腐蚀涂料主要有聚乙烯、环氧树脂等。

涂层的质量主要取决于涂层的厚度、附着力和无针孔性。适宜的涂层厚度，能够防止冲蚀，提高使用寿命。如果涂层有针孔，尤其是贯穿性针孔，海水就会穿过针孔腐蚀管壁，使管壁失去涂塑的意义。

内涂塑管线具有重量轻、内壁光滑阻力小、耐腐蚀性能好等优点。

由于工艺的限制，目前管径≥6"的管线可以进行涂塑。该类管线采用法兰连接的方式在管线合适的部位增加法兰，以方便涂塑；并且在管线的支管、焊缝、连接等部位进行特别处理， 以保证涂塑的质量。由于聚乙烯防腐蚀涂层不能经受过高的温度，管件不能在涂塑后进行焊接，因此在涂塑前管线要进行试压和预处理，预处理工作主要是酸洗和喷砂处理，酸洗的目的是除去管上的油污和浮锈，减少喷砂的工作量；喷砂的目的是除去管壁上不易酸洗掉的氧化皮，增加聚乙烯涂层的附着力。管线必须全部完成预制，并在每根管件的端部焊上法兰，单管的最大长度以能够放入加热炉为限。

2.3 玻璃钢管线

纤维缠绕玻璃管管道结构上分内衬层，结构层及外保护层三部分。其中，内衬层树脂含量高，一般在70%以上，其内表面富树脂层树脂含量高达95%左右。通过内衬所用树脂的选择，可使玻璃钢管道在输送液体时具有不同的耐腐蚀性能，从而满足不同的防腐需要。常用的防腐树脂包括：乙烯基树脂、环氧树脂和呋喃树脂等。

其管线具有以下特点：

（1）良好的机械物理性能，重量轻，强度高，运输、安装方便；

（2）防腐性能好，使用寿命长，是钢管寿命的4～～5倍；

（3）抗高压性能：高压玻璃钢管的正常压力为3.5Mpa～～24 Mpa；

（4）内壁光滑，流动性好；

（5）绝缘性好，没有二次污染。

该管线耐压、耐温、防火性能都能满足消防管线要求。施工比较方便，但造价高。

2.4 铜镍合金管线

其管线以镍为主要添加元素的铜基合金。其管线具有以下特点：

（1）经久耐用，性能稳定，耐腐蚀耐热；

（2）机械性能好，耐压强度高，同时韧性好，延展性高，具有优良的抗振、抗冲击性能。

目前小口径铜镍合金管道的连接方式有三种基本类型：螺纹连接、承插焊连接和卡箍式机械挤压连接。也可延伸为法兰式、沟槽式、承插式、插接式、压接式。

铜镍合金管其管材和管件齐全，接口方式多样。但由于其价格较高，目前仅运用在消防系统的小口径管线。

2.5 钢骨架塑料复合管

钢骨架塑料复合管以钢网为增强骨架，高密度聚乙烯（PE80）为基体，是目前综合性能较好的复合管材之一。由于钢骨架塑料复合管结合了PE80的耐腐蚀性与金属（钢丝）的高强度优势，管壁的内外层塑料通过管壁中间的金属网孔连接为一体，在一定程度上解决了金属管道耐压不耐蚀、纯塑料管道耐蚀不耐压等缺陷。

钢骨架塑料复合管有以下特点：

（1）使用寿命长

（2）线形膨胀系数较低：钢骨架塑料复合管线膨胀系数仅为塑料管的1/4；

（3）安全系数较高；

（4）抗快速开裂性能较好；

（5）抗磨损性较好；

（6）内壁光滑，输送阻力小；

（7）适中的弹性模量；

（8）优良的保温性能；

（9）抗溶蚀性能好；

（10）安全可靠的连接方式。

钢骨架塑料复合管采用电熔连接方式，该连接方式被认为是最安全可靠的连接方式。

3.1 螺纹连接

当管径

3.2 法兰连接

该方法可用于大管径热浸锌管线或内涂塑管线。其施工工艺应先在车间预制安装、试压、涂敷，最后再进行现场安装，该工艺复杂。

3.3 焊接

其连接形式适用于铜镍合金管线，但焊接过程较复杂。

3.4 电熔连接

由相同的热塑性塑料管道连接时，插入特制的电熔管件， 由电熔连接机具对电熔管件通电，依靠电熔管件内部预先埋设的电阻丝产生所需要的热量进行熔接，冷却后管道与电熔管件连接成为一个整体。钢骨架塑料复合管采用电熔连接方式，其方式被认为是最安全可靠的连接方式。

3.5 粘接

主要用于玻璃钢管线的连接。采用玻璃钢胶进行粘接。

3.6 卡箍式连接

一种新的消防管道连接形式，其操作方法简单（用滚动或切割的方法在工厂或现场开槽）。并容易拆装和检修。在有振动的位置应采用柔性接头，其它位置采用钢性接头，但采用钢性接头时，每隔4～5个钢性接头应设置一个柔性接头。

采用卡箍式（沟槽）连接件进行连接，其优点是安装简便，工期短，安全可靠，寿命可达30年以上，管理维修方便，密封橡胶圈耐腐蚀，耐老化，并有隔振性能。适用管线：热浸锌管线、内涂塑管线、铜镍管线（表1）。

4 结语

随着科技发展，各种新型的消防管材和连接技术将不断出现，并且在各种实际工程中得到有效运用。这些都需要我们加以总结，使各种管线在平台消防系统运用中更加准确和经济。

参考文献

[1] GB50402-2002[S].建筑给水排水

作者简介

郝敬雷，（1978-）男，工程师。主要从事配管设计工作。

倪云飞，（1986-）男，助理工程师。主要从事配管设计工作。

王 峻，（1984-），男，助理工程师。主要从事配管设计工作。

吴蕾，（1987），男，助理工程师。主要从事配管设计工作。

赵忠祥，（1985），男，助理工程师。 主要从事质量控制工作。