提高电加热防腐保温管产品合格率的措施

牛永超 大庆油田设计院

提高电加热防腐保温管产品合格率的措施

牛永超 大庆油田设计院

钢管偏心是影响保温管产品质量问题中比重最大的一项。通过对生产过程的跟踪监测，最终找出了以下3个导致钢管偏心的末端因素：挤出速率过快；管口连接部件不合适；传送滚轮高度不一。针对这3个末端因素制定了相应的对策：调整挤出机挤出速率；改进管口连接部件；调整传送滚轮的相对高度。改进措施后，在生产的1 286根电加热防腐保温管中共生产出合格保温管1 244根，合格率达到96.7%；因减少不合格产品所节约的成本约为12.2万元；避免了重复生产带来的环境污染，减少了废水和废气的排放。

电加热防腐保温管；产品合格率；发泡时间；挤出速率

1 存在的问题

电加热防腐保温管的制作工艺比普通防腐保温管复杂，并且工序较多，没有完整统一的生产操作规范，因此在生产此种保温管时极易出现不合格产品。在处理不合格产品时，需要人工将聚乙烯防护层、保温层、电缆等去掉，取出钢管留作下次生产时使用。这直接导致了生产成本增加、工期延长和环境污染等诸多负面效应。通过对2011～2012年产品合格率的统计，得出平均合格率为91.2%。企业在《预制产品质量考核》中规定，凡属工程建设类预制产品合格率需达到96%以上。因此目前的产品合格率没有达到企业对于产品质量的要求。

2 主要影响因素

（1）钢管由于受外力作用，内部钢管圆心与整个保温管中心轴线偏离超过标准规定3 cm（参照标准《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管（CJT 114—2000）》），造成钢管与泡沫层的厚度不均匀，影响冬季保温效果，此问题占影响因素的76.2%。

（2）成品管的外护套在聚乙烯成膜阶段由于环境温度的变化，使得表面出现形状及大小不规则的缺口。在没有聚乙烯外层保护的情况下，保温层极易受到破坏，长时间暴露在空气中或土壤中可使钢管锈蚀穿孔，此问题占影响因素的12.5%。

（3）电加热防腐保温管良好的保温集输效果是源于碳纤维加热线的伴热技术，包裹在保温层的电缆为其提供电力保证。生产时电缆被夹在钢管壁上一同进入挤出机进行发泡作业，有时会因为过度拉伸导致电缆断裂，因而在施工现场的实际应用时，会引起整条管道不能供电的后果，此问题占影响因素的6.8%。

通过比选，最终确定解决钢管偏心问题是提高产品合格率的最佳方案。

3 对策制定及实施

通过多次对生产过程的跟踪监测，最终找出了以下3个导致钢管偏心的末端因素：①挤出速率过快；②管口连接部件不合适；③传送滚轮高度不一。针对3个末端因素制定了相应的对策，并逐一进行现场实施。

3.1 调整挤出机挤出速率

3.1.1 进行经济发泡时间的测试

发泡是指异氰酸酯与组合聚醚（也称黑料与白料）的固化反应。钢管从挤出机机头处开始被泡沫包裹，在行进8 m后进入下一道工序，若少于经济发泡时间，发泡剂在进入下一道工序前不能完全反应；若超过经济发泡时间，会延长生产作业线，增加生产时间。经过对发泡时间的测算得出，经济发泡时间为30 s±1 s。

3.1.2 根据经济发泡时间调整挤出速率

为了保证发泡剂能够充分反应，完全包裹钢管，根据之前所做的经济发泡时间的测试得知，固化时间为30 s±1 s。通过挤出速率的调整试验发现，挤出速率在125 r/min时钢管行进的距离能够满足发泡剂对于发泡时间的要求，保证钢管在进入下一道工序前发泡剂能够完全反应并固化。

3.2 改进管口连接部件

根据《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管（CJT 114—2000）》中对于连接部件外径与钢管内壁直径的间隙≤4 mm的要求，对原有连接部件进行了改进。具体改进办法是增大连接部件深入钢管内部分的直径，并将连接部件的边缘部分做倒角处理，使其能够在直径增大后也可以比较方便地插入钢管内。

3.3 调整传送滚轮的相对高度

根据《聚氨酯防腐保温管产品生产操作规程》的规定，传送滚轮的相邻高度差与最大高度差均应小于4 cm。因此，利用水平尺逐一对相邻的传送滚轮高度进行调整。在调整完滚轮高度后，再次对滚轮各自之间的高度进行了测量，测量结果为相邻高度差与最大高度差均小于4 cm。

4 结论

通过实施以上对策，在生产的1 286根电加热防腐保温管中共生产出合格保温管1 244根，不合格产品42根，合格率达到96.7%，较之前91.2%的合格率提高了5.5个百分点。

经统计，2013年3月至2013年12月共减少34根不合格保温管，节约成本约为12.2万元。

电加热防腐保温管是一种新型的集输油管道，由于其内部有紧贴钢管的碳纤维加热线，因此比普通保温管有着更好的伴热集输效果。但在生产此种保温管时极易出现不合格产品。钢管偏心是影响保温管产品质量问题中比重最大的一项。通过对产品生产过程的控制和对生产设备的改进，最终收到了较好的经济效益和社会效益，避免了重复生产带来的环境污染，减少了废水和废气的排放，减轻了工人的劳动强度，避免了因超时工作带来的生产安全隐患，良好的产品质量也获得了甲方的好评。

(0459)5903787、niuyongchao@petrochina.com.cn

（栏目主持樊韶华）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.4.027

牛永超。2007年毕业于大庆石油学院化学工程专业，现就职于大庆油田设计院化学工程部，主要从事油田化学剂和防腐保温材料的生产管理与研发。