摘要：随着社会经济的快速发展，天然气的广泛应用，对于天然气管道内壁涂层的要求也就越来越严格，要求提高管道运输量的同时，也要求管道内壁涂层具有防止腐蚀、降低泵运成本的作用。升级创新管道内壁涂层的工艺技术逐渐成为讨论的重中之重。管道内壁涂层技术的更新，是各大公司提高运输量的主要手段。从无内壁涂层到现在的内壁涂层的精湛工艺的对比，证明了内壁涂层工艺对于天然气管道运输的重要作用。
关键词：天然气管道；内壁涂层；工艺技术
天然气的发展对于我们的生产生活带来了很大的便捷，但在使用过程中，我们更多的是去思考如何更好的发展创新天然气管道，如何更好的发挥天然气管道的最大作用，减少其自身的不足，更好的为我们的生产生活服务。天然气管道内壁涂层工艺就是我们探讨和研究的重点，也是我们要研究的课题。首先从我国的天然气管道的涂敷技术的研究出发，其次是探讨内壁涂层工艺的作用，以及如何更好的使用可以发挥天然气管道的最大作用及其发展趋势。
1天然气管道涂敷技术的研究
管道内涂敷工艺一般分为两种，即现场涂敷法和工厂涂敷法，前者用于已铺设的管道，后者用于新建管道。
1.1现场涂敷法
现场涂敷处理常用的方法为挤压涂敷法，即两涂敷器之间的涂料以一定的挤压力涂在管壁上。该方法使用两个涂管器，一个在前一个在后，中间充以涂料，用天然气或压缩空气推动这组夹有涂料的管塞通过管道，涂上一层涂料。此工艺复杂，质量可控性较差，做一次清管和涂敷操作的涂敷长度一般只有5-8km，适合于小口径短距离管道的施工。吴勇等设计了风送涂挤防腐蚀工艺用来修复旧管线。施工工艺流程为：管线吹扫试压→外补漏→清管→涂加固层涂过渡层→涂主防腐层→试验质检→管线回填→验交使用，具有投资小、修复速度快、质量可靠、涂层牢固、耐蚀性强等特点，单次涂敷距离可达10km，尤其适合大管径、长距离管线的修复。
1.2工厂涂敷法
工厂涂敷典型的工艺流程为：管道预热→表面处理→除尘→检测→喷涂→涂膜固化→涂层质量检验→堆放。其中质量保证的关键有表面处理、喷涂、干膜厚度和涂膜固化。
1.2.1管线内表面预处理工艺。目前多采用物理清洗法，常用的物理清洗法有高压水射流清洗和机械法清洗。高压水射流清洗法是近年发展起来的新的清洗技术，利用高压泵将其压力转化成高速流体的动能，强烈冲刷内表面，从而使内壁上的污垢脱落并冲刷出管线。这种工艺灵活性很强，便于现场施工，操作简便，效果良好。不足之处为设备投资很大，对于结构较为复杂的管线效果欠佳。
1.2.2管线的内涂敷。喷涂方法有空气喷涂、高压无气喷涂、静电粉末喷涂和高温离子喷涂。使用最多的是高压无气喷涂，使用率80%以上。高压无气喷涂的涂层厚度均匀、针眼气孔等缺陷少，另外还能减少对环境的污染。环氧液体涂料是内涂层的一大方向，但是环氧液体粘度高、性能特殊，采用传统的高压无气或有气喷涂效果不理想，针对此问题周入刚等设计了离心喷涂工艺，并研究雾化头类型、雾化头转速、流量、涂料粘度对喷涂效果的影响。实验对比表明采用孔径分布呈双螺旋的雾化头时喷涂效果最佳。内涂层与金属基体附着力差是有机涂料普遍的问题，Albert等设计了双层涂敷方法，在底层中添加一定比例的胶粘剂和一种含氟聚合物，使底层与基体及两层涂层间具有良好的粘结性，并通过了耐高压性能测试及耐化学腐蚀试验。刘郁葱等针对管道内涂层双组分涂料分输涂敷工艺的发展现状，对静态混合式涂敷器进行了研究并设计了双组分涂料静态混合式分输涂敷系统。该涂敷器具有结构简单、体积小、便于安装等特点，大大缩短了涂料混合后压送至雾化器之间的距离，减小了清洗作业工作量，方便了全自动涂敷生产。
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1.2.3涂膜固化方法。管线内壁涂敷完成后需快速固化，如环境温度较高可自然固化，需在管体两端用薄膜密封。而工厂常用的方法是加热固化，温度一般在70-80℃，固化时间需30min左右。
2 天然气管道内壁涂层工艺技术的作用
天然气管道内壁涂层的使用对于天然气的运输有着很大的作用，无论是从管道运输本身，亦或是从最终的减少经济成本的角度出发，使用管道内壁涂层技术对于我们的生产生活都有着非常大的积极作用。
2.1提高天然气在运输过程中在管道中的流动性
传统的天然气管道运输由于没有很强的抗腐蚀性，导致运输过程中的流动性有最开始的很强发展到后来的堵塞以及最后的废弃，这些都严重影响着天然气的运输。天然气管道内壁涂层技术，可以最大的降低管道自身的表面粗糙度，降低水力的摩擦系数，减少运输过程中的摩擦力以及阻力，更好的发挥其流动性的特征，提高管道天然气的运输速度，提高管道运输效率，增大管输量。
2.2降低运输的动力成本和泵输成本
传统的天然气运输动力成本高，且泵输压力较大，由于其自身的局限性，导致运输成本很大。针对这一问题，管道内壁涂层大大改变了传统的弊端，加强了天然气自身的稳定性，减少了运输的难度。我国西气东输项目的启动，对于我国经济的发展有着至关重要的作用，促进了区域间的协调发展。管道内壁涂层工艺的精湛也为该项目带来了很大的便捷，减少了泵输压力。管道内壁涂层工艺本身也具有很大的经济价值，国外天然气内壁涂层的使用已经取得了明显的效果，我们应该大力去发展涂层技术，以此促进经济的快速发展。
2.3延长清管周期
天然气长期存在于管道之间，无论是对于天然气自身还是管道来说，都是不利的。长期的天然气管道存放，由于直接接触管道，又没有相关的防止腐蚀的措施，就导致天然气管道必须做到定时的清管以及更新，无论是对于人力、财力、物力来说都是很大的浪费。相对于传统的无措施而言，天燃气管道内壁涂层，大大地减少了管道自身的腐蚀性，减少了清管的次数，也大大减少了定期浪费在这项重大工程的维护和保养所耗费的资源。
3 天燃气管道内壁涂层的工艺技术发展
天然气管道内壁涂层的使用，可以有效的提高天然气自身的流动性，可以减少运输成本的压力，在一定程度上提高管容量，大大的打破了传统天然气运输费时费力的局限性。最主要的是，天然气管道内壁涂层的使用也大大的增加了我国的经济效益，减少了经济成本的投入。在经济飞速发展的今天，天然气内壁涂层工艺有了很大的创新发展，并逐渐得到大众的认可，逐渐的更多的应用于我们的生产生活的当中。虽然我国的天然气使用起步较晚，与国外相比仍有很大的差距，但是对于天然气能源对于我国能源结构的调整仍发挥着重要的作用，促进我国能源结构的改变，管道内壁涂层工艺也被得到了进一步的应用，我国也加快了天燃气管道建设的步伐。对于使用涂层可以减少管道内壁粗糙度、涂层工艺的拓展创新、涂层技术衡量标准及涂层技术的更深层次的使用，这些都是我们接下来要面临的问题，也是我们发展经济的又一大重点。缩短与发达国家的差距，填补国内在这方面的空白，是我们一直研究的课题。
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论文作者:张淑彩
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/9
标签：涂层论文; 管道论文; 内壁论文; 天然气论文; 工艺论文; 管线论文; 涂料论文; 《基层建设》2018年第13期论文;