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第1章 绪论1

1.1 综述1

1.2 内覆盖层产生的效益1

1.2.1 增加天然气的输量2

1.2.2 减少维护量3

1.2.3 良好的经济性3

1.3 天然气管道的内覆盖层4

1.3.1 基本要求4

1.3.2 防蚀用内覆盖层5

1.3.3 减阻用内覆盖层5

1.3.4 内喷涂装置6

1.3.5 焊缝的处理6

1.3.6 非焊接头7

1.4 现场施工涂料7

1.4.1 施工程序7

1.4.2 现场施工表面准备8

1.4.3 现场施工内涂8

1.4.4 现场涂覆施工管线的设计8

1.4.5 现场施工涂覆的检测9

1.4.6 现场施工的覆盖层9

1.5 内覆盖层使用报告10

1.5.1 改善流动性10

1.5.2 提高流量11

1.5.3 减少摩擦11

1.5.4 水管线12

1.5.5 降低泵输成本13

1.5.6 饮用水管道内衬14

1.5.7 水管线摩擦系数14

1.6 典型应用实例14

1.6.1 原油管线15

1.6.2 盐水管线15

1.6.3 盐水管线漏洞的修复15

1.6.4 石化和炼制产品管线16

1.6.5 内涂覆管道的其它例子16

1.6.6 石蜡沉积16

1.6.7 沥青内涂的沉渣影响16

1.6.8 耐浆体磨损17

1.6.9 煤浆管线17

1.6.10 固体的运输18

1.6.11 密封舱运输18

1.6.12 薄膜涂料19

1.6.13 耐磨性的海水清淤(sea dredging)测试19

1.7 新的发展19

1.7.1 热喷环氧覆盖层20

1.7.2 热喷覆盖层20

1.7.3 热喷覆盖层性能20

1.7.4 高固体分涂料21

1.7.5 微生物腐蚀21

1.7.6 环氧涂料的发展21

1.7.7 环氧粉末涂料的优点22

1.7.8 环氧粉末涂料的应用22

1.8 结论23

第2章 减阻原理及计算24

2.1 输气量与输送压力的计算公式24

2.1.1 平原地带25

2.1.2 地形起伏较大地带26

2.2 磨阻系数λ的确定26

2.2.1 流态的划分26

2.2.2 磨阻系数λ的计算28

2.3 管内壁粗糙度的取值29

2.4 输气功率31

2.5 减阻内覆盖层的经济效果32

2.5.1 内覆盖层与输送量、输送距离的关系32

2.5.2 内覆盖层与压气机功率的关系33

2.6 减阻内覆盖层的适用范围35

2.7 减阻内覆盖层的方案比较37

参考文献38

第3章 减阻内涂涂料39

3.1 涂料组成及分类39

3.1.1 涂料的基本组成39

3.1.2 涂料的分类40

3.1.3 涂料的干燥机理43

3.2 减阻内涂涂料性能的基本要求45

3.2.1 黏结力45

3.2.2 渗透性45

3.2.3 耐磨性45

3.2.4 耐压力变化45

3.2.5 耐热性45

3.2.6 化学稳定性和耐蚀性46

3.2.7 覆盖层的光泽度46

3.3 减阻内涂的寿命要求46

3.3.1 覆盖层使用寿命的定义46

3.3.2 影响寿命的涂料及施工因素46

3.3.3 影响寿命的条件因素47

3.3.4 影响寿命的运行因素47

3.3.5 环氧树脂的热降解47

3.3.6 涂料的耐久性改善50

3.4 减阻内涂涂料的技术要求51

3.4.1 涂料的组成、混合和稀释51

3.4.2 物理性能51

3.4.3 包装、搬运、装卸和储存54

3.4.4 技术服务54

3.4.5 材料的确认54

3.4.6 涂料验收54

3.4.7 保证54

3.4.8 装卸55

3.5 内涂涂料的选择55

3.5.1 选择的原则55

3.5.2 涂料品种的确定55

3.5.3 涂料选择实例56

3.6 当前世界知名的内涂涂料57

3.6.1 英国COPON EP 2306 HF涂料57

3.6.2 荷兰式玛FLOWCOAT 03涂料59

3.7 国产减阻内涂涂料62

参考文献64

第4章 内涂覆工艺的生产设备65

4.1 前言65

4.2 上管平台66

4.3 预热设备66

4.4 内表面抛丸清理设备66

4.5 内喷涂设备70

4.6 固化炉71

4.7 检测仪器72

4.7.1 环境条件监测仪器72

4.7.2 表面清理检测仪器73

4.7.3 涂覆层厚度检测仪器75

4.7.4 覆盖层附着力检测仪器77

4.7.5 针孔检测仪79

参考文献79

第5章 钢管内表面预处理80

5.1 表面预处理的重要性80

5.2 影响覆盖层质量的主要因素82

5.2.1 氧化皮的影响82

5.2.2 表面污物的影响82

5.2.3 可溶性盐的影响83

5.2.4 粗糙度的影响83

5.3 表面处理的基本要求84

5.3.1 GB 8923《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》85

5.3.2 SY/T 0407《涂装前钢材表面预处理规范》87

5.3.3 GB/T 13288《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定》88

5.3.4 可溶性氯化物的检测标准89

5.4 钢管内表面预处理89

5.4.1 抛丸处理90

5.4.2 喷砂(丸)处理91

5.4.3 清理作业92

5.5 质量控制92

5.5.1 清洁度93

5.5.2 粗糙度95

5.5.3 新动态96

参考文献97

第6章 内涂涂覆工艺98

6.1 总则98

6.2 基本技术要求98

6.2.1 对涂覆商的要求98

6.2.2 内涂覆施工的基本程序102

6.3 工艺要求102

6.3.1 进管检查102

6.3.2 管子预热102

6.3.3 表面准备103

6.3.4 内喷涂106

6.3.5 覆盖层的修补111

6.3.6 涂覆工艺的注意点111

6.3.7 管道标记111

6.4 质量控制112

6.4.1 质量控制的主要项目113

6.4.2 质量控制的重要性113

6.4.3 质量控制措施113

6.4.4 业主的责任113

6.4.5 检验和测试114

6.4.6 质量控制的主要项目检测要求114

参考文献115

第7章 涂料与覆盖层的性能指标和检验方法116

7.1 涂料的性能116

7.2 内覆盖层涂料的试验室质量检验118

7.2.1 表面光泽120

7.2.2 耐热性120

7.2.3 油浸泡试验120

7.3 覆盖层的生产检测122

7.3.1 针孔检测122

7.3.2 涂膜厚度检测122

7.3.3 弯曲测试123

7.3.4 黏结(附着力)检测123

7.3.5 固化检测123

7.3.6 水浸泡测试123

7.3.7 剥离检测123

7.4 各项性能的检测方法124

7.4.1 涂料固体体积百分含量的测定124

7.4.2 试验室气压起泡试验126

7.4.3 试验室水压起泡试验126

7.4.4 试验室针孔检测126

7.4.5 涂料密度的测定127

7.4.6 涂料沸程的测定128

7.4.7 涂料沉淀性能测定128

7.4.8 涂料细度的测定129

7.4.9 涂料中粗颗粒的测定130

7.4.10 涂料黏度的测定131

7.4.11 涂料试片的盐雾试验131

7.4.12 涂料试片的弯曲试验132

7.4.13 覆盖层硬度的测试133

7.4.14 覆盖层耐磨损性能的测试134

7.4.15 覆盖层表面光泽的检验135

7.4.16 覆盖层湿膜厚度的测定135

参考文献136

第8章 减阻内涂的经济性138

8.1 费用现值(CPVCOS)法139

8.1.1 定义及计算公式139

8.1.2 判别方法140

8.1.3 简单示例140

8.1.4 费用现值法的特点140

8.2 差额投资净现值(△NPV)法141

8.2.1 定义及计算公式141

8.2.2 判别方法141

8.2.3 方案优选的步骤142

8.2.4 差额投资净现值法的特点142

8.3 干线输气管道采用内覆盖层的经济判据142

8.3.1 管内壁粗糙度的确定143

8.3.2 压缩机站功率的确定143

8.3.3 干线输气管道增量投资的确定143

8.3.4 运营成本费用的确定144

8.3.5 采用内覆盖层管道运行费用的判定147

8.3.6 内涂覆管道经济性分析判定的程序147

8.3.7 NOVA输气公司对内覆盖层经济性分析判定方法应用示例149

8.3.8 我国西气东输管道采用内覆盖层的经济性分析151

参考文献153

第9章 内涂技术在西气东输工程中的应用154

9.1 西气东输工程的意义154

9.1.1 西气东输管道工程概况155

9.1.2 站场155

9.1.3 防腐155

9.1.4 工程建设总体安排156

9.2 减阻内涂技术的应用156

9.3 西气东输工程内覆盖层工艺参数及技术要求158

9.3.1 西气东输干线管道内涂覆工艺基本参数159

9.3.2 技术要求160

9.3.3 内覆盖层涂料的选择160

9.3.4 内涂覆作业的基本程序161

9.4 西气东输工程采用减阻内涂技术的经济效益162

附录一 Q/CNPC 37(API RP 5L2)非腐蚀性天然气输送管内壁覆盖层推荐做法165

附录二 GBE/CM1钢质干线用管和管件的内覆盖层施工规范183

附录三 GBE/CM2钢质干线用管和管件的内覆盖层材料技术规范191

附录四 Q/SY XQ 11-2002西气东输管道内壁(减阻)覆盖层补充技术条件203

附录五 ISO 2815-1973(E)(GB 9275-88)色漆和清漆——巴克霍尔兹压痕试验209

附录六 ISO 8502-2-1992(E)已处理表面上氯化物的试验室测定215

附录七 ASTM D 117-97盐雾试验方法220

附录八 ASTM D 185-84(1999)颜料、色浆和色漆中粗颗粒的标准试验方法232

附录九 ASTM D 522-93a附着有机覆盖层心轴弯曲试验用标准试验方法237

附录十 ASTM D 523-89(1994)关于镜面光泽的标准试验方法245

附录十一 ASTM D 869-85(1998)色漆沉淀度评定的标准试验方法254

附录十二 ASTM D 968-93用磨料下落测定覆盖层耐磨性257

附录十三 ASTM D 1078-99挥发性有机液体馏程测试方法265

附录十四 ASTM D 1200-94用福特黏度杯测定黏度的标准试验方法281

附录十五 ASTM D 1210-96颜料-漆料体系分散细度测定的标准试验方法287

附录十六 ASTM D 1309-93(1998)路标漆在贮存时沉降性能的标准试验方法297

附录十七 ASTM D 1475-98测定液体涂料、油墨和相关产品密度的标准试验方法299

附录十八 ASTM D 1644-88(1993)测定清漆不挥发物含量的标准试验方法306

附录十九 ASTM D 2697-86(1991)色漆和清漆中不挥发物体积的测定309