北京中坤嘉达:攻克油气管道3PE防腐层难以剥离的世界难题
2014-7-30
油气管道外壁3PE防腐层难以剥离,这是中外油气管道行业公认的世界难题。而在石油管道行业,“中国创造”的设备更是少之又少。今天,“业界访谈”记者采访了北京中坤嘉达科技有限公司总裁刘忠诚先生,请他详细介绍了“热熔PE去除机”研发的艰难过程,并最终攻克了快速去除油气管道外壁3PE防腐层的世界难题。“热熔PE去除机”必将在油气管道维抢修、施工中起到巨大作用。
编者按:油气管道外壁3PE防腐层难以剥离,这是中外油气管道行业公认的世界难题。而在石油管道行业,“中国创造”的设备更是少之又少。今天,“业界访谈”记者采访了北京中坤嘉达科技有限公司总裁刘忠诚先生,请他详细介绍了“热熔PE去除机”研发的艰难过程,并最终攻克了快速去除油气管道外壁3PE防腐层的世界难题。“热熔PE去除机”必将在油气管道维抢修、施工中起到巨大作用。
 
 

 
北京中坤嘉达科技有限公司总裁刘忠诚先生接受博燃网采访
 
博燃网:今天采访到北京中坤嘉达科技有限公司总裁刘忠诚先生,非常荣幸。先请刘总简要介绍一下“热熔PE去除机”的主要原理好吗?
刘忠诚:北京中坤嘉达科技有限公司研发、生产的防爆专利产品“热熔PE去除机”其原理主要是电磁感应加热原理。“热熔PE去除机”的加热装置在贴近管道表面后产生无数涡流进行加热,迅速使管道外壁温度上升、使3PE防腐层由内向外快速透热,在数十秒内即可使管道3PE防腐层表面温度达到80-100度后,使3PE防腐层表面软化,然后采用手工方式或者自动剥离装置快速地去除管道3PE防腐层。
 

博燃网:请问在什么情况下需要去除油气管道外壁的3PE防腐层呢?
刘忠诚:当油气管网遇到外力破坏或常规老化等破损时,即发生油气泄漏,需立即组织抢修;或在埋设输油气管道施工过程中需去除防腐层。
 
博燃网:在“热熔PE去除机”研发成功之前,维抢修部门或管道施工时是如何去除3PE防腐层的呢?
刘忠诚:在“热熔PE去除机”研发成功之前主要有三种方法:火烧、打磨、红外加热。
火烧法,就是用可燃烧气体对管道外壁烘烤使防腐层软化后进行去除。
打磨法,就是用高速旋转的不锈钢刀或钢丝轮与钢管防腐层接触并打磨将外防腐层刮掉。2010年曾有新闻报道的“履带式爬管PE防腐层剥离机”和“双头管道防腐层去除机”等,但至今现在市场上也没有开发出高效的可广泛应用的去除3PE防腐层打磨“产品”。
红外加热,技术采用红外加技术对包覆的防腐塑料层进行由外向内辐射加热。这种方法的缺点是,工作效率提高不明显,去除一块防腐塑料层一般需要20-30分钟,剥除一个管径为1016mm的管道一整圈防腐层需2个小时左右,且受到作业环境因素影响很大,特别是在冬季时即无法使用。该技术在油气管道行业基本上没有推广。
 

 
北京中坤嘉达科技有限公司总裁刘忠诚先生接受博燃网采访
 
博燃网:请问刘总,“热熔PE去除机”的去除方法,与上述三种方法相比,其优点有哪些?
刘忠诚:“热熔PE去除机”与上述三种方法相比,最主要的优点就是去除速度快。在管道内无介质情况下仅需10—25秒即可将一块15cm×20cm的PE层去除。在有水、油、气等介质流动情况下,一般需30—40秒即可将一块15cm×20cm的PE层去除。效率提高数十倍。
其次、安装使用简便,不受热、冷等工作环境因素的影响;
第三、使用安全。该产品已经国家法定机构防爆认证和电磁辐射检测。
 
博燃网:“热熔PE去除机”的加热方法对钢管本身有影响吗?
刘忠诚:“热熔PE去除机”的加热方法对钢管本身是否有影响,就必须了解有关参数。我们知道,天然气的燃点为650℃;液化气的燃点为539℃;聚乙烯的燃点为340℃,管线钢表面产生明显应变时效的温度200℃左右;3PE防腐层粘接的热熔胶软化点在180-220;环氧粉末固化的温度230左右;油气管道3PE防腐层由:底层环氧粉末(FBE)、中层胶粘剂(AD)、表层聚乙(PE)组成。
根据中国石油天然气股份有限公司管道建设项目经理部《油气管道工程钢质管道溶结环氧粉末外涂层技术规范》(Q/SY GJX 144-2012)第7.2.2款规定:“涂敷过程中钢管温度控制在环氧粉末涂料生产商的推荐范围内,且不应超过275℃,并满足钢管的加热温度限制。”
而“热熔PE去除机”在加热过程中,设备的控制系统将3PE防腐层表面温度控制在80-100左右,此温度仅达到聚乙烯防腐层软化,而此时管道底层的环氧粉末(FBE)未融化、管道内壁的温度未超过200℃。聚乙烯防腐层软化后即可采用手工方式将其去除。因“热熔PE去除机”的加热装置在加热过程中的温度并没有超过200℃,且在热熔结环氧涂层的防腐工艺要求的钢管温度275℃以下,因此钢管不会产生应变时效、管线钢力学性能不会发生变化,设备使用安全。
 
博燃网:请刘总谈谈“热熔PE去除机”现在的实际应用情况。
刘忠诚“热熔PE去除机”在廊坊的中国石油管道应急抢险中心进行了“热熔PE去除机”现场演示,其去除管径为508mm的油气管道宽约为150mm、一整圈防腐层,前后仅用了9分钟时间。
另外还在香港中华煤气有限公司、中石化川气东送管道公司宜昌维抢修中心、胜利油田维抢修中心、北京华油天然气有限公司琉璃河分输站、河北省涿州市燃气公司、河北省天然气有限责任公司、安徽省天然气开发有限公司、福建天然气有限公司等多地进行了不同管径的演示。
 
博燃网“热熔PE去除机”使用过程中安全吗?
刘忠诚“热熔PE去除机”的加热装置已取得了国家有关法定机构颁发的“防爆合格证”,并通过了电磁辐射的检测。
 
博燃网:刘总,你说“热熔PE去除机”解决了油气管道3PE防腐层难以剥离的世界难题,有什么依据呢?
刘忠诚2014年1月15日,教育部科技查新工作站发布的“科技查新报告”确认“热熔PE去除机”(又名:油气管道防腐层去除装置)项目,“除了该查新项目委托单位所做的相关研究外,这在国内外公开发表的文献中未见有相同报道”。
 
博燃网“热熔PE去除机”作为一个全新的去除油气管道3PE防腐层的设备,其科技价值体现在什么地方呢?
刘忠诚:首先,在“热熔PE去除机”研发成功之前,全世界没有任何企业或个人尝试将电磁加热技术应用到管道3PE防腐层的去除上,这本身就是“创新”,我公司已取得2项专利,另有2项专利正在申请之中。
其次,2014年5月12日,通过了中国石油工程建设协会组织的 “油气管道3PE防腐层去除快速加热装置”课题科技成果鉴定会的鉴定。鉴定委员会专家认为,“油气管道3PE防腐层去除快速加热装置”科技成果“达到了国内领先水平,具有较为广泛的推广应用价值”。2014年5月27日,中国石油工程建设协会并颁发油建协【2014】第9号《科学技术成果鉴定证书》。对中国石油工程建设协会这个“国内领先水平”我是持保留意见的。我认为不仅是“国内领先水平”,也是“国际领先水平”。如果有谁不同意我的观点,那请告诉我有何种3PE去除设备比“热熔PE去除机”还先进的啊?
 
博燃网“热熔PE去除机”的研发过程主要遇到了哪些技术难题啊?
刘忠诚“热熔PE去除机”研发成功,前后花了两年时间,遇到许多技术难题。比如,如何解决使管道3PE防腐层在数十秒钟软化?如何解决电磁感应对加热装置本身相关金属辅件的影响?加热装置本身如何解决防爆问题?如何解决加热过程不影响钢管的力学性能?等等。这些都是我们需要解决的技术问题。当然,这些技术问题,经过研发人员的反复论证和试验,都解决了。
 
博燃网“热熔PE去除机”作为一个全新的设备,推广过程中遇到什么困难吗?
刘忠诚:人们对新生事物的认识是有一个过程的。曾经有个某油田的工程师,打电话给我公司,他认为两年时间我公司不可能研发出“热熔PE去除机”,他认为一定是应用国外的技术或代理的外国产品。他根本不相信中坤嘉达有能力研发出“热熔PE去除机”。当我把有关专利证书、查新报告发给他后,他无语了。我明确告诉他,“热熔PE去除机”不仅仅是“中国制造”,而且是百分之百的“中国创造”。唉!国内媚外的人太多!
 
博燃网:刘总,你对“热熔PE去除机”的未来有什么规划吗?
刘忠诚:我想首先需要开发出满足国内市场需求的系列产品占领国内市场,即有人工去除的产品,也有全自动化的产品,这样就可满足不同情况下去除3PE防腐层的需求。如果国内各管道公司的维抢修部门和管道施工队伍都使用“热熔PE去除机”,那效率可以提高数十倍,社会效益是巨大的。国内市场稳定后,“热熔PE去除机”肯定要走出国门。把“中国创造”的“热熔PE去除机”推广到世界市场是我最大的愿望。
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