摘　要：現在玻璃鋼管道在船舶中已大量應用，而在海洋鉆井平臺和固定生產、生活平臺中的應用較少，我們和玻璃鋼管道的生產廠家合作，根據海洋工程的特殊生產環(huán)境，對原玻璃鋼管道的施工工藝進行改進，即節(jié)省了資源投入，縮短了工期，更重要的是降低了重量。
關鍵詞：玻璃鋼管道　海洋工程　施工工藝

1　概述

玻璃鋼管是由玻璃絲及樹脂經纏繞后制成的，簡稱FRP(Fiberglass Reinforced Plastic)管，具有重量輕，耐腐蝕，防火，施工方法簡單，維修方便(不必動火)等優(yōu)點，現已廣泛應用于油田，海洋平臺，化工廠，海水淡化廠，消防管線，污水處理廠等領域的消防水管線，海水管線，排水管線等。中國石油海洋工程公司的主要裝備：中油海5#和中油海6#自生式鉆井平臺，由勝利鉆井工藝研究院和中船708所設計，中國船級社(CCS)為第三方監(jiān)理，青島北海船舶重工有限公司承建。在這兩艘鉆井平臺中有消防水系統(tǒng)和壓載水(海水)系統(tǒng)，原設計為大口徑碳鋼管，為減輕船舶自重，經過多方論證，決定采用美國輻基斯公司(Fiber Glass Systems)生產的綠螺線175／250系列的玻璃鋼管道，工作壓力1.2MPa，試驗壓力為1.8MPa，最高工作溫度可達110℃，符合國際海事組織(IMO)三級耐火能力，所應用的管道直徑尺寸范圍為1”—24”，總長度約700m。
　　海洋平臺玻璃鋼管線施工的特點是：
　　(1)直徑在12”及以下都采用直套筒連接方式，直徑在12”以上的采用錐度承插接頭，粘合連接，而不是采用玻璃絲布抹膠合劑層層纏繞的方法；
　　(2)重量輕，綠螺線175／250系列的重量只是鋼管的1／4，施工輕便。
　　(3)導靜電功能，在綠螺線175—C和250—C內加入導電的碳纖維作為管壁和管件壁結構的一部分，是用于鉆井平臺這樣的危險區(qū)域的一種導靜電的管道系統(tǒng)(可以根據設計要求來選用)。
　　(4)車間預制，現場組裝。其主要施工程序為：做車間預制圖，切管下料，管端加工，管件接頭定位，涂敷粘合劑，管接頭裝配，加熱固化，接口標識，質量檢查，靜水壓檢驗；現場安裝，吹掃，定位，試壓。

2　施工程序

2.1　做車間預制圖
　　根據ISO圖，減去管件尺寸，計算出每一管段的實際長度，做出管段標識號，管道各接口編號，做出車間預制圖(Spool Drawing)。應注意，由于大部分管件尺寸均符合CCS所規(guī)定的鋼制管件的尺寸，但仍有少數管件尺寸不相符，應注意核對廠家提供的數據，根據艙室位置決定直管段的接口位置。
　　2.2　車間預制
　　2.2.1　切管
　　根據ISO圖度量出所需要的長度并在管道上劃線。當用臺鉗夾緊管子時，應采用6mm厚的橡膠墊(或同等物)保護管子以免損壞。玻璃鋼管可用細紋齒的鋼鋸或附有磨輪的電鋸切削。檢查切口的垂直度。直徑在100mm以內的管子的垂直度應在1.0mm以內；更大的管子則應在2mm以內。并采用砂輪機或銼糾正垂直度。
　　2.2.2　管端加工
　　Model 2600管端加工工具適用于直徑1.5”—6”(40～173mm)的管子，至于DN225(8in)及更大的管子，則采用8”—16” Taper tool和18”—24”Taper tool工具。管端加工工具可用手工操作，但如果在準備若干接頭，最好是用手提電動驅動器，用π尺(πTaper)檢查加工好的管端外徑以確保符合下列尺寸(見表1)：

所有粘合表面必須是清潔和干燥的，且須在裝配前的2h內磨砂所有粘合表面，用清潔的布將所有砂磨表面的灰塵除去：接頭的內部，已切削的管端，插口的外面。用活瓣砂磨機砂磨粘合表面。砂磨表面應顯示無光、新加工過，而不是光亮外觀。用清潔干布徹底擦拭砂磨表面或用除塵刷除去塵粒。倘若表面潮濕，用加熱毯或熱氣槍加熱，直至干燥，然后再砂磨。天氣惡劣時在施工場區(qū)搭帳篷，使粘合表面不會潮濕。不能赤手或用臟手套接觸已加工好的表面，以免出現油質薄膜。

　　2.2.3　管件接頭定位
　　為了確保接頭的適當定位，在涂抹粘合劑之前應給相連各部件寫上標示符號，以確保合適定位。應避免污染粘合表面，試裝各配件，然后標明每一配件，做以后定位之用。方法如下：插口插入深度及直徑：插入深度按下表所列的距離，并用白滑脂筆或皂石劃一條線，當插口進入管子承口底部時，所劃的線將距離承口端lin(25mm)，數據見表2：

2.2.4　涂敷粘合劑
　　當接頭準備粘合時，將固化劑加進樹脂，至少攪拌1min或直至混合均勻。徹底混合后，即刻將混合的粘合劑涂在粘合表面，混合后的膠合劑應在15min內用完。用粘合劑罐中所附帶的刮刀在承口、包括管擋的表面涂上一個薄層(1mm)的粘合劑(承插口內過量的粘合劑將限制接頭內介質的流動)。在整個插口表面涂滿粘合劑并在切割的管口涂上一個薄層。當承插口粘合時，插口表面過多的粘合劑將被擠出來，再用帶圓頭的木片修整即可。
　　2.2.5　管接頭裝配
　　不旋轉插口，將其插進承口直至穩(wěn)當地安裝在管擋上。對于DN150以上的管子或更大者，可用緊線夾安裝接頭和將其固定。在進行連接時，對準有配合符號地法蘭、三通及其它管接頭以避免在裝配時旋轉部件。
　　2.2.6　加熱固化粘合劑的接頭／法蘭
　　加熱強制固化必須在粘接1h后進行，否則容易形成氣泡造成泄漏。在強制固化粘合劑時，將加熱氈的恒溫器端置于已裝配接頭上，而將恒溫器面朝外，將剩下的部分包裹接頭，用絕緣帶把加熱氈綁緊。然后開啟加熱氈并在管上標記開始時間，一般和裝配的法蘭因在內部加熱，40min即可；連接的管接頭和管件因在外部加熱，需要60min。
　　2.2.7　接口標識
　　在接口處應根據車間預制圖統(tǒng)一編好的接口號進行標識，內容包括：粘接口號，粘接時間，粘接人等。
　　2.3　質量檢查
　　參考輻基斯公司提供的表格制定檢查項目：接口表面是否清潔干燥；接口表面是否無油污；切割好的插口直徑是否合適；插口長度是否合適；粘合劑是否過期，混合后的粘合劑是否在規(guī)定時間內用完；加熱氈是否發(fā)熱；接口是否有標識等等。

3　現場安裝

3.1　安裝支架
　　在平臺上根據坐標、標高定出位置將支架焊接固定在平臺結構梁或其它支架上，平臺底甲板上表面標高為+0.00，根據輪機系統(tǒng)的施工圖，及在管道下托架的高度，可定出支架位置。
　　3.2　管道安裝
　　首先將主管道安裝在支架上就位，在平臺上粘接現場口，從而完成整個消防水和壓載水系統(tǒng)的主管安裝，然后將管道托架(分為固定托架和滑動托架)固定在管線底部。再以上述方法安裝分支管線及托架。
　　3.3　試壓
　　如前所述，管線設計壓力為1.2MPa，故將其試驗壓力定為1.8MPa，并在高點設置放空閥，低點設置排水閥。本平臺消防水管線系統(tǒng)高點放空設在位于管線甲板上的消防炮處，低點排污則位于排往大海的管線尾端。

4　管件介紹

　　輻基斯公司生產的管件有幾百種， 僅綠螺線175／250系列就有68種之多，中油海5#和6#平臺采用的管件僅有13種。，它們的尺寸基本上全是按照美標鋼制管件的尺寸生產的，如，1”—6” 為長半徑(1.5D)，8”—24” 為標準半徑(1.0D)，也可提供長半徑，DN100的等徑三通為216mm(從中心到3出口的距離)等等，從提供的數據表我們可以查到這些數據。值得一提的是，對于一些無法采用異徑三通的地方，我們必須采用一種稱為“鞍座(SADDLE)”的管件，直接在主管上開一個孔，將其粘接在主管上，然后再接出分支管線即可。

5　工具配備

輻基斯公司生產的玻璃鋼管施工常用工具主要有：管端準備工具，鋼鋸或電鋸，管臺鉗，活瓣輪砂磨機，橡膠錘，鎖緊器，加熱氈，刷子，擦布折尺，卷尺，π量尺，平銼等。

6　維護和修理

當粘接完又有改動時，必須將插口在距承插口約10mm處將插口割斷，然后用鑿子將承口內的玻璃鋼鑿出，并修整，打磨，且不得破壞管件本體。

7　低溫條件下的注意事項

除常溫下的安裝注意事項外，還應注意以下幾點：

　　7.1　粘合劑的儲藏
　　不要將其儲存在溫度高于38℃或低于0℃的環(huán)境中，在寒冷的氣候中，可將粘合劑加熱至16℃以上但不超過38℃ 以確保能良好的調配，便于安裝。
　　7.2　粘合劑的處理
　　調配粘合劑的環(huán)境是不高于99℃且不低于16℃，若溫度不在此范圍內，特別是環(huán)境溫度低于16℃時，粘合劑必須用外來熱源加溫以保持在16℃以上，以便于調配且確保粘接質量。
　　7.3　接頭部位的處理
　　在低溫環(huán)境下(低于16℃)粘接安裝時，除粘合劑必須加熱外，管端在接頭部位的溫度也須加熱保溫在16℃以上。粘接完成后，必須用電加熱氈包住接頭
部位并保溫一段時間。

8　總結

從中油海5#和中油海6#自生式鉆井平臺的施工和使用情況看，玻璃鋼管線的預制及安裝、試壓效果均比較理想，這種承插口連接比較方便，安裝允許誤差也比較容易控制，玻璃鋼管線耐腐蝕，耐中、低壓情況也比較好，雖維修稍微有些麻煩，但不必動火，尤其是在有易燃易爆氣體的地方，它的維修更顯出比鋼管的優(yōu)勢。因此，值得在油田，海洋平臺，海水淡化廠，污水處理廠等領域的消防水管線，海水管線，排水管線，或有腐蝕性介質的管線系統(tǒng)上推廣應用。