普通碳钢、奥氏体不锈钢材料均不耐氯离子腐蚀,而抗氯离子腐蚀性能优良的双相不锈钢材料(如UNS 31803)、Monel合金等材料价格高昂,大量使用必将增加项目建设成本。而耐腐蚀性能优异的内衬防腐蚀衬里、内涂防腐蚀涂层管道材料,如内衬橡胶(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)或内涂敷环氧树脂、熔融环氧粉末(FBE)涂层等管道材料,不仅能有效对抗水质中的CI腐蚀,且价格相对低廉。其中,熔结环氧粉末FBE(Fusion-Bonded Epoxy)内涂敷管道应用较典型。
内涂敷管道的配管设计,有的设计成各段管子焊接连接,在施工现场补涂敷;有的设计成各段管子法兰连接,焊接部分需到涂敷厂进行涂敷,然后运回施工现场进行法兰连接。这两种方式的配管设计方案,均需保证涂敷机械可以进行内涂敷。因焊接预留和焊接时热影响破坏,例如FBE内涂敷管道焊接施工时必须进行焊缝、焊口的防腐涂层修补,即补口,而焊缝、焊口处又是腐蚀的高发区域,更容易引起腐蚀穿孔和应力腐蚀开裂。因此,补口方案设计是否合理,是FBE内涂敷管子、管件能否成功选择和应用的关键。各家内涂敷公司技术各不相同,配管设计时,需要向涂敷厂家了解涂敷技术对配管布置设计的影响。
对于FBE内涂敷管道系统,其管道支架设计应尽量避免在管道系统上进行焊接,宜选用管夹、卡箍等非直接与管道焊接型支架,尽可能减少因支架焊接对管道内FBE防腐涂层的破坏。对于无法避免的焊接式固定支架、弯管支托、假管支托,可适当采用工厂预制的方式,将支架预焊至直管段或管件上,以减少现场焊接导致的FBE内防腐涂层破坏。
在进行管道布置设计时,要求在主管上为分支管补口设置法兰,法兰端面与分支管中心线距离不宜大于500mm,以便现场采用手持工具为分支管焊缝及周围的FBE热影响区进行现场除锈及FBE补口,如图1.1.5(a)所示。为减少支管补口法兰的设置数量,在进行管道布置设计时,应尽可能将支管设计到靠近主管工艺法兰附近,同时,工艺条件允许的话,可将多个分支接管集中布置在同一补口法兰附近。
如图1.1.5(b)、(c)是某法兰连接FBE管的配管。业主要求所有的内涂敷管道必须到内涂敷厂家进行涂敷。因此,项目的总承包方先与内涂敷厂家进行配管设计要求的交流,内涂敷厂家要求:配管直管段不得超过12m(这是内涂敷厂家的最长涂敷能力),如图1.1.5(b)所示,每12m长管段加设法兰;每个拐弯的弯头需能保证直线涂敷到,如图1.1.5(c)所示,弯头位置增设了法兰。设计完成后,采购管子、法兰等散材,按照法兰分段预制管道,运输到内涂敷厂家进行内涂敷,再运回施工现场,拧法兰螺栓连接。