管线混凝土涂敷工艺说明.docx

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管线混凝土涂敷工艺说明

1.综述

1.1简介

1.2目的

1.3资源

1.4定义

2.产品说明

2.1范围

2.2加工程序

2.3修补程序

2.4吊装和贮存

3.产品特性

3.1范围

3.2详细描述

3.3材料数据说明

3.4试验报告（证书）

4.涂层特性

4.1范围

4.2物理特性

5.产品控制

5.1过程及工艺

5.2质量控制

5.3原材料控制

5.4可追溯性

5.5不一致的要求及让步报告

6.涂敷商检验指南

6.1范围

6.2生产检验试验计划（ITP）

6.3预生产资格试验（PQT）

7.业主检验指南

7.1范围

7.2生产检验试验计划

7.3预生产资格测试

8.参照标准

9.附录—检验和试验方法

9.1范围

9.2详见附录A-I

10.文件

10.1数量统计表

10.2QA/QC控制表

10.3让步和不符合项请求表

10.4设备校验

1.综述

1.1简介

混凝土涂敷应用于海洋管道或铺设于陆地水中的管道，混凝土涂敷管的重量克服海洋或水造成对管道的浮力。

可用于混凝土涂敷的钢管有各种类型的防腐管，如煤焦油瓷漆、沥青瓷漆、聚乙烯或聚丙烯（表面粗糙处理）和环氧树脂防腐管，在环氧树脂涂层表面有机械保护栏或特殊的防滑处理。

混凝土同样起到对钢管及防腐涂层保护和抗机械损伤的作用。

主要用途：

管线沉浸于海洋环境；管线敷设于沼泽地带；管线敷设于河流中，包括已干涸的河床。

1.2目的

此过程的目的是提供制造过程中一般的描述和定义“喷射式”混凝土配重涂敷系统中最低的要求，包括依照行业标准和业主提供的说明而相关的控制实验。

1.3资源

适用于最新的设计和完全建立的运行生产线，由经验丰富的人员（管理及监督层）以及熟练的人员来管理和驾驭，可以成功地完成各种相关的混凝土配重涂敷的任务，这些涂敷在用户满意的合同说明中阐述。

1.4定义

1.4.1涂敷商–对管道进行涂敷的承包商

1.4.2业主–涂敷管的购买者或实体

1.4.3制造商–提供用于管道涂敷的材料的厂家

2.产品说明

2.1范围

2.1.1本产品是通过“高冲动”的方法，并与一层或两层加固层相结合制作而成的，加固层可以是以下任何一种：

2.1.1.1六角开金属丝纺织网或鸡网；

2.1.1.2焊接金属丝网（Armapipeorequal）；

2.1.1.3预制的螺旋加固笼，或金属丝网和金属笼的结合体。

2.1.2金属加固要求常规依照%CSA（金属丝网与配重层单位体积比）值。

%CSA值是按照常规结构混凝土对金属丝网与混凝土面积的理论计算比值而得到。

2.2加工过程

2.2.1钢管首先进行外涂敷，并以足够的涂敷厚度来满足机械保护，或者在需要的情况下进行防滑或障碍涂层处理。

2.2.2在混凝土涂敷前，混凝土混合生产线将校验以满足混凝土密度的要求。

混合物包括水泥、砾石（砾石碎片或铁矿砂）、河沙和水。

混合要求依据所用原材料的密度，也就是碎石、铁矿石和河沙，这些最终决定混凝土配重管的重。

2.2.3加固金属丝网（纺织或焊接）一般为190毫米宽的卷网安装于开卷设备上，常规的丝网尺寸根据混凝土涂层横向和纵向的要求确定%CSA（金属丝网与混凝土单位体积比）的要求。

2.2.4配有加固金属网的钢管（笼式加固网）置放于较宽的塑料支撑架上，旋转通过混凝土喷射区，以喷射冲击的形式将混凝土涂敷于钢管表面。

2.2.5混凝土涂层的直径和厚度由水泥刮刀来控制，并通过直径纸来测量（在工业上称为OD纸）。

2.2.6涂敷后的钢管立即被移动到称重桥上，涂层外观、重量、尺寸被检测。

沉没于水中的重量计算在此工作台上完成。

不合要求的涂层（重量/厚度未达到要求）将被判废并传送到剥管工作台上，剥管工作将在混凝土涂层仍然湿润的情况下进行。

在剥管过程中，要确保外防腐层不被损坏。

2.2.7合格的配重管将被传送到养护区，在那里，进一步进行管端配重层的去除、修边等，有需要的话，修补工作也在这里完成。

2.2.8配重层的损伤部分，如严重的粉碎性损伤，将用相同于涂敷时所用的混合物进行修补，但水的含量应适当增加（常规为50毫米的混凝土跌落或水与水泥的混合比例为0.45）。

2.2.9在进行修补工作之前，在配重层上的金属丝的突出部分（对于金属丝网而言）应该清除。

同样，配重层上的尼龙绳突出部分（就金属笼而言）也应该清除。

2.2.10不同的混凝土养护技术（根据涂敷商的选择），可用来控制水分的散失和加速固化速度，以达到更快的混凝土强度，如养护混合物，连续的水喷射，蒸气固化，聚乙烯缠绕与/或“烟雾固化”。

2.3修补程序

2.3.1在刚进行完的混凝土配重层上的修补工作应该在生产线上进行，而进行一步的修补工作应该在养护区来完成。

诸如重物挤压等造成的损伤，修补材料应使用在涂敷线上用于涂敷此钢管的材料，但水的含量应有所增加（常规为50毫米下降幅度或使用水:

水泥=0.45的混合比例。

2.3.2由于压力或冲击造成的粉碎或损伤，损伤部分重量如果小于总涂敷的25%的配重管，仍可以通过修补合格。

2.3.3损伤面积小于0.1平方米，且损伤部位的深度未将金属丝网部分暴露出来，配重层仍处于良好状态的配重管，可以不进行修补。

2.3.4如果损伤面积大于0.1平方米，体积小于0.3立方米，应该将损伤部位涂敷层去除直到可以看到金属丝网，然后做成一个内部大、但外口小的形状，然后用混凝土浇入并与原涂层刮平，修补后的配重管应该在养护区至少放置48小时。

2.3.5如果损伤面积大于0.3平方米，沿损伤部位钢管周向所有配重涂层必须去除，金属丝网应该重新安装并用同等性能的混凝土进行浇筑、修补。

修补后的钢管应堆放于比较潮湿的区域至少48小时，之后混凝土固化并可行吊运。

2.3.6小于等于0.05平方米且深度不超过25%涂层厚度的损伤，修补过程应参照项目2.3.4中描述进行。

2.3.7损伤面积大于0.05平方米，且深度超过涂层厚度25%的钢管，修补程序应依照项目2.3.5中描述进行。

2.3.8除管端300毫米区域之外的其他区域，如果配重层松动、脱落而使防腐层外露，这些配重管应视为不合格。

2.3.9周向裂缝未超过1.5毫米宽度且裂缝延伸段小于180度弧形，或者沿钢管方向裂缝宽度大于300毫米（不考虑裂缝宽度）的配重管应该修补。

修补时沿裂缝凿成25毫米宽缝隙，并用涂敷线上使用的混凝土进行修补，然后用湿麻袋将修补区包裹并至少放置48小时，防止脱水和收缩。

2.3.10沿圆周的环向裂化应该修补。

用于测试环向开裂的涂层将用2公斤的铁锤进行破坏性试验。

被影响到的配重层被切除并用新的混凝土修补。

2.3.11从配重层外表面到防腐层之间的距离可以在钢管两端500毫米测量，确保混凝土涂层离钢管中心的距离判别不大于5毫米。

2.3.12一旦发现涂层偏离钢管中心位置，厚的涂层应该在其重范围内将其刮平（当混凝土层仍然湿软时），低点应该将涂层刮去直到露出金属丝网，然后将钢管运送到养护区进行修补。

2.3.13整套修补工作应该按顺序进行目检。

2.4吊装和贮存

2.4.1只有审核过的吊装设备（用当前测试证书），包括推土机、吊具等才可以用来吊运钢管。

涂敷商的安全部门应该对所有用于吊装的设备进行检验、验证，并用彩色进行标识。

2.4.2钢管的吊运应该由吊车来完成，并确保涂敷管小心轻放，以防止损坏。

2.4.3防腐管吊装于拖车时应格外小心，拖车下支架及侧支架应保护有柔软物品。

2.4.4配重管在吊卸和堆管过程中应特别小心保护涂层。

堆场支架应可以避免地面水、泥土直接接触以及尖硬物可能对涂层造成的损坏。

2.4.5同样，在涂敷管出厂过程中，光管吊装的注意事项同样适合。

2.4.6在出管过程中，每根钢管应依照进管记录详细验证，保证在整个吊装和涂敷过程中跟踪工作顺利进行。

2.4.7本质上，对光管机械和制造缺陷的检查是一个连续的过程，这个过程包括从进管到出管操作。

缺陷管（光管或涂敷管）可以修补，也可以独立堆放并交还业主。

3.产品特性

3.1范围

所有在技术说明允许范围内购买或使用的涂敷材料应该被包装在适当和批准的集装箱内。

集装箱上应标有涂敷商的名称及产品描述。

所有污染、生锈或损坏的原材料应该丢弃。

混合物如铁矿砂、砾石和河沙常规来讲散装发运并且存放于平而坚实的地面上并根据其型号和等级分别摆放。

自带全套出料系统的水泥散装车将水泥输送到水泥贮存装置。

3.2详细描述

3.2.1水泥

波特兰水泥，依照ASTMC150标准或BS12，或等效采用的中国标准。

3.2.2混合物

3.2.2.1砾石和沙，依照ASTMC33，不包括等级。

3.2.2.2重的混合物，如铁矿石，其要求比重在4.4和5.0之间。

3.2.3水

Potablewatertappedfromlocalwatersupplyorwaterhavinglessthan500ppm.普通饮用水

3.2.4加固层，可为以下任意一种：

∙预制的螺旋网笼

∙金属丝网（六边形或鸡形网）

∙金属丝网（手编/焊接）

∙以上材料的组合（适合%CSA的需要）

3.2.5混凝土密度/比重

∙比重为2.2吨/立方米

∙比重为3.3吨/立方米

∙压缩强度（或等级）

∙14MPa（24小时内）

∙25MPa（7天内）

∙35MPa（28天内）

3.3材料数据说明：

参考附件

3.4试验报告（证书）：

工作开始前提供

4.涂层特性

4.1范围

混凝土涂层可以是——

∙常规涂敷厚度为25-150毫米（根据不同的管径）。

∙不同的密度/比重以达到标准要求。

∙特殊轻量级混凝土配重可以设计。

∙不同的混凝土混合设计可满足业主提出的要求和抗压强度。

4.1.1典型的涂层成份：

∙金属丝网加固层

∙水泥

∙砾石（片状和/或铁矿石）

∙沙

∙水

4.1.2完成的涂层（受控）

∙尺寸依据——涂敷配重管的直径及公差范围内的涂敷厚度

∙重量依据——根据钢管在水中的重量和受到的浮力（假设钢管内部为空）

∙允许的最小混凝土密度和抗压强度。

4.2物理特性

混凝土配重涂层是一种连续、均匀、重而强度很高的涂层，它可以抵抗在铺设过程各种冲击和吊运。

与防腐层之间的剪切压力与涂层的压力有关，处理方法或特殊的涂层可有效地满足在管线铺设过程中的最小强度要求。

剪切强度从0.10到0.30Mpa不等。

5.生产控制

5.1过程及工艺

一般来讲，整个操作包括光管接收、堆放、涂敷、成品管贮存和发运应该由对混凝土配重涂敷有丰富经验的人员来严格监督控制。

5.1.1首先，经过防腐的钢管通过特殊设计的卡车或抓管机传送到进管台架上；

5.1.2在进管台架上，通过目检来检查防腐层表面是否损伤，如有，将被明确标识并运至修补台架进行修补；

5.1.3缺陷管将被堆放一边等待进一步的检验。

5.1.4损坏的涂层将依照相关的执行标准进行修补，修补材料也应该经过验证；

5.1.5修补过的钢管应该重新检查，然后可以进行混凝土配重涂敷或阳极安装；

5.1.6混凝土混合生产线可通过测量体积或重量任何一种方法校准。

混凝土的组成部分一般包括砾石、沙和高密度的铁矿砂、水泥和水。

水与水泥的混合比在0.3到0.5之间，最大相当于6%给定的混合重量，这是一种比较干且硬的混合工艺；

5.1.7当配重生产线启动后，混合物（沙和/或铁矿石）组分通过皮带传动线进入主混合器，同时，水泥也由螺杆传动线进入主混合器；

5.1.8主混合器把确定的原材料混合并通过传动线将混凝土传送到小料斗中，小料斗以一定的输出速度将混凝土输送到橡皮轮，这个橡皮轮用来将混凝土以高速旋转的方式将混凝土涂于旋转的防腐管上；

5.1.9混凝土加固。

对预制的螺旋金属笼，涂敷前金属笼通过宽带塑料支垫安装在与钢管同一中心线上；对于金属丝网或焊接类金属网，丝网被拉直并植入到给定厚度的混凝土涂层中，在喷涂过程中，丝网的重叠部分宽度不小于25毫米。

5.1.10金属加固笼可以通过一个特定的装置将防腐管与其安装在一起，在安装过程中，有一个牵引装在金属笼中将防腐管一端牵引，而钢管另一端则由传动线支撑，这样可以保证防腐管与金属笼合适地装在一起，但并不会由于拖拉造成防腐层的损伤。

5.1.11安装了金属笼的钢管被吊运到金属笼工作台，在这里金属笼在宽带塑料支撑的帮助下完成与钢管中心对齐的工作，同时安装用于管端涂层切除的橡皮环。

5.1.12安装了金属笼的钢管然后由航吊运输至混凝土喷涂区，钢管管端由一套强度较高的橡胶轮支撑。

5.1.13在混凝土喷涂过程中，涂层表面由水泥刮刀除去多余的涂层。

涂层厚度取决于钢管行走的速度、钢管旋转的速度以及混凝土混合输出到喷射胶辊的能力。

这此过程中，多层聚乙烯带缠绕在涂层表面以防止涂层脱落。

5.1.14喷涂后的钢管在移动过程中，管端非涂敷部分（用于现场安装时管端焊接）被子切除。

管端预留尺寸在工作指南、检验试验计划（ITP：

详见第六节）或图纸。

5.1.15完全涂敷后的配重管被传送到端部清理设备进行管端清洁，最后被传输到称重工作台，在这里，检测配重管的重量、体积，并用电脑自动计算配重管在水中重量、比重以及所需要克服的浮力。

5.2质量控制

5.2.1混凝土组分在实验室进行测试鉴定，所使用的检验试验方法在第九节中将详细描述。

5.2.2对混凝土加固层进行检查，确定%CSA值是否满足业对的需要和要求。

5.2.3对焊接或金属网来说，横向和纵向金属丝必须符合%CSA对加固的要求。

5.2.4同样，对于笼式加固结构，也要计算横向和纵向金属杆在混凝土配重层中的比例，计算%CSA值使其达到最低的金属加固要求。

5.2.5笼式加固一般在涂敷生产线制作，制作机械为诸如ZUBLIN的自动纺织设备，设备可以预设程序以满足不同口径防腐钢管的要求。

5.2.6数量统计人员一般要记录由防腐厂运送到金属笼制作生产线的防腐管，以确保每根防腐管都有相对应的金属笼，然后对其进行配重涂敷。

5.2.7检查防腐管是否将金属笼装配正确，如钢管与金属笼中心是否一致、金属笼与钢管之间的间隔及管端预留长度是否正确。

5.2.8在进行涂敷前，水泥刮刀应调整到合适的位置。

5.2.9在称重工作台，确保操作指南已发到操作人员手中进行准备工作，如管端清理；预留管端应完全清洁，保证管端预留范围内没有混凝土。

5.2.10质量控制技术人员将依照项目技术说明及第八节中描述的实验方法进行第六节中列出的实验内容。

5.2.11文件——

每根钢管的唯一性将在整个涂敷过程中保持。

钢管在整个涂敷过程中的相关数据应输入计算机系统，并以原有唯一的数据识别，如管长、等级、管号、炉批号等。

作为永久性保持的资料，所有相关的生产和质量报告应校对并制作一份生产数据报告，交给业主作为永久性的记录。

5.2.12所有测量仪器及监测特殊工序过程的设备必须进行校验，表明仪器正常工作状态的校验记录应保存。

5.3原材料控制

5.3.1在第三节中描述的原材料应该通过目测、尺寸检测等进行检验。

5.3.2对混合物进行实验和试验，如等级、比重（密度）和含水量。

5.3.3水泥应根据制造厂家提供的合格证及检验报告进行检测，尤其是C3A值和碱的含量。

5.4可追溯性

5.4.1钢管及原材料证书，包括由制造商提供的炉号（对钢管而言）、批号（对原材料而言），批号的内容一般还包括有装船清单及发运清单。

这些证书由原材料控制者和质量控制工程师掌握。

包括数量控制及原材料的文件用来对质量进行控制和产品追溯。

5.4.2原材料的证书和钢管识别都要进行记录并由原料控制者和数量控制人员存档，同时质量控制工程师也可保存质量证书作为将来的参考。

5.4.3每根钢管将以其唯一的标识而清楚地识别，同时用于涂敷的原材料可以在每日质量控制报表记录中追溯到。

5.4.4散装原料通常根据其供货批次分别堆放（与混合物有关，主要由于其不同的重量/比重）。

5.5不一致的要求及让步报告

5.5.1原材料及产品，包括将用于本制造过程中的操作程序都应等到有效的控制。

如果有不合格的原材料，应分别堆放防止在生产过程中不小心使用。

5.5.2本过程适用于涂敷商购买的原材料和业主为此提供的“非正式出版”文件。

5.5.3不合格产品的常规的识别，文件，估价，隔离，部署和对各层职能部门，包括管理层的通告。

5.5.4对由制造商提供的原材料，检验和报告与涂敷商所提供产品同样进行。

对于不一致的原材料，将通知制造厂家及驻厂代表。

不合格原材料将分别堆放并进行检验、验证、评估，包括实验并决定正确的处理方法。

5.5.5所有与要求不一致产原材料应设有标签或用彩色数码识别。

5.5.6在合同的执行过程中，可能会由于形势的改变而引发涂敷商在涂敷技术、工艺、原材料的可用性和发运等方面的改变。

5.5.7这种让步不能使最终产品的性能标准比原始设计标准降低。

审核后的程序中的任何变动都应通过业主的认可和审批。

5.5.8不一致和/或让步请求报告应由质量保证经理准备，并通过项目经理和/或总经理的批准，同时对所发生情况提供实质性的解释和理由。

5.5.9业主应当对参阅并评价此报告并做出适当的决定，如合格和判废。

5.5.10不一致和让步请求报告应返回到质量保证经理以便执行和归档。

6.涂敷商检验指南

6.1范围

本节中所描述的检验指南是最终检验试验计划（由业主批准用来建筑，统一合同说明的资格证书），从而成为指导工作的依据。

6.2生产检验试验计划（ITP）

6.3预生产资格试验（PQT）

参看附录

7.业主检验指南（非受控文件）

7.1范围

本节中提到的检验指南摘至合同中的技术说明。

常规应该在投标过程中发行，业主通常回顾项目需求并发行技术注解或变化。

7.2生产检验试验计划（ITP）

7.3预生产资格测试（PQT）

8.参照标准（只列清单）：

∙ASTM标准：

ASTMA82-Std.Spec.forSteelwire,Plain,forConcreteReinforcement

ASTMA185–Std.Spec.forSteelWeldedWireFabric,Plain,forConcreteReinforcement

ASTMA390–Std.Spec.forZinccoated（galvanized）SteelPoultryFenceFabric（hexagonalandstraightline）

ASTMA615M–Std.Spec.forDeformedandPlainBillet-steelbarsforConcreteReinforcement（Metric）

ASTMA641–Std.Spec.forZincCoated（Galvanized）CarbonSteelWire

ASTMC33–StandardSpecificationforConcreteAggregates

ASTMC39–MethodofTestingCompressiveStrengthofCylindricalConcreteSpecimen

ASTMC42–MethodofObtainingandTestingDrilledcoresandSawedConcreteBeams

ASTMC150–PortlandCementSpecification

ASTMC642–TestMethodforSpecificGravity,AbsorptionandVoidsinHardenedConcrete

∙BRITISH标准

BS12–SpecificationforOrdinaryandRapidHardeningPortlandCement

BS146–PortlandBlastFurnaceCement

BS812–MethodofSamplingandTestingMineralAggregates,SandandFillers

BS882–SpecificationforAggregatesfromNaturalSourcesforConcrete

BS1305–SpecificationforBatchTypeConcreteMixers

BS1881–MethodofTestingConcrete

BS3148–TestsforWaterforMakingConcrete

BS3963–MethodforTestingthemixingperformanceofConcreteMixers

BS4449–HotRolledSteelBarfortheReinforcementofConcrete

BS4482–ColdReducedSteelWirefortheReinforcementofConcrete

BS4483–SpecificationforSteelFabricfortheReinforcementofConcrete

∙等效本地/企业标准

TBA

9.附录检验和试验方法

9.1范围

在这里说明的应用于保护的涂敷材料的整个过程将严格地从光管接收到涂敷管发运并装到业主运输车箱执行检验和试验。

∙第一部分：

实验室控制试验

∙第二部分：

现场/生产线试验

9.2详见附录A-I

附录A粒径分配

A.1范围

本试验通过筛网分析（等级），使用标准孔径的联锁筛网。

A.2过程

A.2.1将已知重量的混合物（一般为1500克）通过标准孔径的筛网（从最大孔径筛网）。

混合物必须干燥（可通过火炉烘干）。

A.2.2通过最后筛网的混合物被收集到一个叫做接收器的平锅中。

根据每一个筛网及平锅中的混合物的数量，就可以确定混合物的粒径。

A.2.3相互联锁的筛网必须充分振动（一般通过机械振动器），以确保所有经筛网孔径小的混合物通过该筛网。

通常的振动时间为4分钟，4分钟后，振动停止。

A.3计算

A.3.1在不同振动筛中以及平铞中混合物的数量可以确定计算结果。

注意记录余留在筛网中的混合物的重量及百分比。

A.3.2使用图表的形式将通过不同孔径筛网的混合物百分含量。

对于相关的孔径大小值，可以很方便的用对数的形式