戴佳利
山东电力建设第三工程有限公司，山东青岛，266100
GRE Pipe Installation Process And Main Points In EPC Project
Dai Jiali
摘要：玻璃纤维增强环氧树脂管道，简称GRE管道，该类型管道具有质量轻，耐腐蚀，设计灵活以及投入成本低等特点，目前在沙特、阿联酋等沙漠地质的中东国家的使用率极高。随着中东市场竞争愈发激烈，掌握GRE管道的高质量安装以及把控其建造成本已经是各EPC承包商“必修课”。
关键词：GRE管道、安装流程、要点、成本优化
Abstract: Glass fiber reinforced epoxy pipes, or GRE pipes for short, have the characteristics of light weight, corrosion resistance, flexible design and low investment cost. Currently, they are used in desert geological Middle East countries such as Saudi Arabia and the United Arab Emirates. With the increasingly fierce competition in the Middle East market, mastering the high-quality installation of GRE and controlling their construction costs have become a "compulsory course" for EPC contractors.
Key words: GRE Pipes, Installation Process, Main points, Cost Optimization
1引言
本文通过对沙特延布三期燃油发电站的GRE管道项目为案例，探讨、总结以沙特为代表的中高端市场中GRE管道项目的最优安装流程及要点，从而实现以最优成本完成满足中东市场主流安装标准的GRE管道EPC项目，探寻GRE管道在EPC项目中的成本最优化是本文的意义所在。
2GRE管道主要分类及应用
GRE管道一般外观为黑色或蓝色，其主要应用于介质为具有腐蚀性且高温的污水或化工管道系统，其耐腐蚀能力高于GRV管道，最高允许介质温度可达到110摄氏度，但需注意一般生活用水或凝结水等纯净度要求较高的介质不采用GRE管道。
vGRE管道根据安装形式主要分为缠口型，插套型以及螺纹连接型。缠口型的GRE管道是应用最广泛地，其主要是通过缠口辅材的缠绕凝固实现管道及管件的连接安装，其一般多用于无压力或低压的管道系统。插套型是通过管道与管件进行胶接完成管道的连接安装，其可靠性较比缠口型低，而且管道设计及安装的灵活性远低于缠口型，而且胶接管道出现漏点时需要更换整个插套组合，大管道出现漏点往往需要更换整条管线以保证图纸延长米距离。螺纹连接型较为少见，一般用于特殊的中高压的管道系统。本文主要讨论是缠口型GRE管道安装流程及要点。
3GRE管道的安装流程
3.1应用背景
目前，以沙特为代表的中东区域国家主要采用的GRE管道的设计主要是基于AMIANTIT及ACWA两大GRE管道生产商的制造体系，故本文中的GRE管道的安装流程是以满足基于该制造体系的中东区域主流GRE管道质量标准为前提而总结出的一套追求成本最优化的安装流程与规范。
3.2 安装流程图
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3.3 安装过程描述
3.3.1 管道及管件使用前表面检查：在GRE管道安装前需要先检查管道及管件表面有没有在运输倒料途中受到磕碰造成破损或裂纹，如有破损或裂纹需及时更换主材。
3.3.2 管道及管件下料和打磨：GRE管道下料时需要注意GRE管道缠口需要一定的缠口宽度，所以不能盲目根据设计图纸中管道及管件长度截断GRE管道，需要考虑管道及管件的长度是否满足缠口宽度，而是应该根据图纸延长米总长，考虑足够的缠口宽度下进行合理下料。下料完成后，需要用GRE管道专用的磨光片将管道管壁的对口区域进行均匀打磨，打磨宽度应略宽于细玻璃丝布（BOAT TAPE）宽度，将表面光滑膜层去掉同时要确认管壁厚度仍保持一致，还要将对口面进行打磨，确保对口间隙满足要求。
3.3.3 管道清洁：在GRE管道完成下料打磨后，需将管道及管件内外的GRE粉末清洁干净，尤其是缠口区域不能附着GRE粉末和水，避免后续缠口不能紧密贴合。
3.3.4 对口配料：对口配料指的是将大小两瓶对口环氧胶粘剂（EPOXY ADHESIVE）按照指定的比例混合，其中大瓶为树脂胶（RESIN）每瓶167g，小瓶为树脂硬化剂（HARDENER FOR RESIN）每瓶83g。混合前需注意先各自搅拌均匀后，再进行混合以及混合后搅拌，直至均匀。一般中东区域采用的对口环氧胶粘剂（EPOXY ADHESIVE）型号为AMIPOX AM-48，如图1，图2。
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3.3.5管道及管件对口：GRE管道对口时需要先用对口定型胶将对口面进行胶接，然后将混合好的对口环氧胶粘剂（EPOXY ADHESIVE）均匀涂抹到管道对口两侧的管壁上，涂抹宽度需略宽于细玻璃丝布的宽度（如图3）, 再用GRE专用细玻璃丝布（BOAT TAPE）缠到该位置，每缠绕管道一周均匀涂一次对口环氧胶粘剂（如图4）。缠接完成后，等待对口环氧胶粘剂凝固，在等待凝固过程中需隔2分钟到3分钟将管道旋转180度，并刮平对口环氧胶粘剂，防止其因重力影响都聚集凝固到底部。
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3.3.6对口热处理：对口环氧胶粘剂均匀凝固后，用GRE专用电热毯将对口缠接处进行热处理1小时（如图5），在热处理过程中每隔20分钟将管道旋转180度，防止对口环氧胶粘剂因重力影响都聚集凝固到底部。
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3.3.9 缠口配料：GRE管道缠口配料需将环氧树脂油（Epoxy Resin）与催化剂（IPD）以5:2到2:1的比例进行混合并均匀搅拌，催化剂的占比随环境温度变高而适当调低。
3.3.10管道及管件缠口：
第一步需再次确认缠口区域的清洁度，确认无遗留粉末及水等杂质。
第二步先将配好的缠口配料均匀涂抹到管壁的缠口区域，然后用细玻璃丝布（BOAT TAPE）缠绕在管道外壁，每缠绕管道一周需均匀涂一次缠口配料。这里需注意与GRP/GRV缠口不同，GRE缠口方式并非是直接剪切规定缠口宽度玻璃丝布进行垂直管道缠口，而是采用固定宽度的细玻璃丝布从缠口区域最左端先垂直缠绕管道一周半后再向右侧进行倾斜缠绕（如图7），缠绕至缠口区域最右端后再垂直缠绕一周半的（如图8），完成后再由最右端往左侧倾斜缠绕（如图9），缠绕至最左端后再垂直缠绕一周半（如图10）。用此缠绕方法从缠口区域一端缠到另一端为一层，故用细玻璃丝布缠口层数为2层。
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第三步完成细玻璃丝布2层缠口后，换成方格纤维玻璃丝布（WOVEN ROVING）用与第二步细玻璃丝布相同的缠口方式对缠口区域进行往复缠绕，直至规定的缠口层数。
第四步完成方格纤维玻璃丝布（WOVEN ROVING）缠口后，再换回细玻璃丝布（BOAT TAPE）用上述相同的缠绕方式再进行2层缠口。
第五步完成上述缠口工作后，等待缠口配料凝固，在等待凝固过程中需隔2分钟到3分钟将管道旋转180度，并刮平缠口配料，防止其因重力影响都聚集凝固到底部。
3.3.11缠口热处理：缠口配料均匀凝固后，用GRE专用电热毯将对口缠接处进行热处理4-6小时，在热处理过程中，每隔20分钟将管道旋转180度，防止缠口配料因重力影响都聚集凝固到底部。
3.3.12缠口验收：缠口验收主要验收就是缠口的层数、宽度、表面平整度以及硬化程度，其中硬化程度可以通过使用硬度指示器测量硬度值进行确定，要求硬度值达到40以上，满足要求。
4EPC项目中GRE管道需注意的要点
4.1设计方面要点：GRE管道设计时不能根据碳钢管件的长度标准来设计安装图纸，一定要求设计方考虑GRE管件必要的缠口宽度。沙特延布三期GRE管道的ISO设计图纸由于未考虑缠口宽度造成现场管线变更，此类变更主要发生在母管上，母管发生位置变更，还会造成相连或相邻的众多其他管道也要进行变更，不仅会造成额外改造费用，还会因为GRE管件不可重复缠口而浪费GRE管件材料，造采购成本的浪费。再者，由于中东区域验收程序严格，如果发生设计变更需要等待升版图纸生效后才能进行验收，会造成工期的浪费。
综上，为避免成本及工期的浪费，在GRE管道设计阶段就要与设计院做好沟通，要求其按照GRE管道厂家的缠口体系要求的缠口宽度进行合理的图纸设计。
4.2采购方面要点：GRE管道的生产是先进行模具制作，再根据模具进行管道及管件的生产，由于不同口径的管道所需的模具不同，而模具制作在GRE管道生产成本和周期中的比重很大，所以采购GRE管道时，应该按照GRE管道口径划分采购的厂家，而不是按照专业提交材料计划的先后划分采购的厂家。例如专业提交了2个单项系统X系统和Y系统的GRE管道计划，2个系统都包含DN250、DN150、DN80以及DN25口径的GRE管道，如果有2个生产能力相似的待选厂家A和B，采购时应该按照口径将D250和DN25的管道分给A厂家，将DN150和DN80的管道分给B厂家；而不是盲目按系统将X系统管道分给A厂家，将Y系统分给B厂家。按口口径划分，A和B厂家都只需制作2种模具即可，而按照系统划分，A和B厂家都要制作4种模具。综上，按照口径划分厂家，不仅可通过降低厂家生产成本间接降低采购成本，而且还能减少采购周期，为后续安装争取更多工期，安装工期加长，安装的分包成本也会降低。
EPC项目中P环节的采购是最容易获取利润的，而采用合理的划分采购GRE管道可大幅度进行采购成本优化，增大P环节利润。
4.3 安装方面要点：安装首要是严格遵循上文的规范安装流程进行操作，不可随意省略步骤，以延布电厂为例，某些分包商为节省对口定型胶的采购费用，未在对口面涂抹定型胶，而GRE对口、缠口安装过程中为防止涂料聚集需要经常转动管道，造成管道在转动时对口处出现大量漏点；还有某些分包商在GRE对口、缠口前未严格清理对口区及缠口区粉末和水渍，造成的缠口不紧密，出现渗漏，故而GRE管道需严格按照本文第3部分的安装流程进行安装，以免出现漏点造成额外施工成本、采购成本及工期的浪费。第二点需注意湿度和温度对GRE管道缠口的质量有很大的影响，故不能在潮湿的环境或者夜间进行对口和缠口工作，建议合理安排时间白天进行缠口夜晚进行热处理。第三点GRE管道完成缠口验收后即使硬度达到40，也应再等待48或72小时以上再进行通介质，否者会造成管道投用一段时间后缠口出现渗漏。第四点是地埋GRE管道在回填之前必须检查其下方垫板等异物已移除。第五点GRE管道所用的缠口辅材与GRP/GRV管道的缠口辅材没有任何一种成分相同，故不可相互替换使用。
结语
随着EPC项目市场上竞争不断加剧，成本节约将是企业的第一要务。通过掌握EPC项目中GRE管道的安装流程与要点从而提高效率，规避成本风险，进行成本优化是公司决胜中东市场的重要前提。
5参考文献
［1］AMIANTIT缠口规范手册 Lamination?Multiaxial?butt?wrap?procedure
［2］ACWA设计手册 ACWA GRE DESIGN INPUT
［3］百度文库
【作者简介】
姓名：戴佳利 工作单位：山东电力建设第三工程有限公司 职务：项目汽机专业工程师