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管道研究

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油气田埋地钢质管道修复技术

来源:《管道保护》杂志 作者:张宝良 时间:2019-7-17 阅读:

张宝良

大庆油田工程有限公司

 

摘 要:从管道外修复(包括管道本体和外防腐保温层)和管道内防腐修复两个方面,结合出现的不同类型缺陷,阐述了相关的修复技术及使用条件。以完整性管理技术为主线,提出了修复工程主要工作内容、施工流程以及实施过程中应注意的关键问题。

关键词:油气田;埋地管道;防腐保温;修复

 

 

针对油气田地面生产系统逐年老化、安全风险日益增多的现状,保证油气田安全平稳运行,大庆油田推广应用完整性管理技术,由“事后被动抢险维修”向以“基于检测评价的主动维护”转变,实现生产设施本质安全。介绍了现有防腐保温管道的基本类型,阐述了油气田管道的修复技术,提出了管道修复的基本实施流程以及注意的关键问题。

1 防腐保温结构及修复内容

油气田埋地钢质管道的防腐保温结构主要分为保温管道(图 1)和非保温管道(图 2)。

              

防腐保温结构修复包括外修复、内修复两部分。其中外修复包括管道本体、防腐层、保温层、外护层的修复,内修复为管道内防腐修复。


2 管道外修复技术

2.1 管道外修复工作流程

(1)管道内检测和外检测。

(2)进行管体缺陷评价。评价方法主要遵循标准 SY/T 0087.1―2006《钢制管道及储罐腐蚀评价标准 埋地钢质管道外腐蚀直接评价》,评价手段包括外腐蚀直接评价、压力试验等。按严重 程度分类,列出需要优先修复次序,确定最优化修复方式。

(3)制定修复计划和实施方案。根据管道外部缺陷评价结果,制定详细的管道修复计划和具体实施方案。内容包括修复方式、方法、材料、标准、操作程序、工艺规程、验收标准、质量检验、质量抽查及资料记录等。

(4)修复工程的实施和评价验收。开展管道外部缺陷修复工作,并评价修复质量。

2.2 管道外修复施工工序

管道外修复施工工序为①修复方案制定。②修复材料准备。③现场开挖。④外防腐保温层清除。⑤管体表面处理。⑥管道本体修复及质量验收。⑦管道外防腐保温层修复及质量验收。⑧回填及整体工程质量检查与验收。

2.3 管道本体的修复技术

(1) 不同管道本体的修复技术适用范围

管道本体修复技术主要遵循 QSY 1592―2013《油气管道管体修复技术规范》。修复方法的适用范围和要求详见表 1。

(2)管道本体修复技术的实施策略

①对于输送介质风险较小或可以停产的管道,可以采用焊接、套筒和复合材料修复技术。②对于输送介质风险大,且不可停产的管道,可采用环氧套筒或复合材料修复技术。③对于较长距离的腐蚀管段,当维修成本高、管道可停产时,可采用局部更换管段的方式。

(3)管道本体修复施工应注意的问题

①在制定修复计划时,应依据管道失效的风险和后果,制定管体修复计划和确定修复方式。②强化修复质量的监督检查,包括施工单位的自检和用户的质量抽查。③在修复方案中应明确过程资料的内容,采集方法等。

2.4 管道外防腐保温层的修复技术

管道外防腐保温层修复主要遵循的标准是 SY/T 5918―2011《埋地钢质管道外防腐层修复技术规范》和 GB/T 50538―2010《埋地钢质管道防腐保温层技术标准》。不同(保温)防腐层缺陷修复材料选取方案详见表 2。

3 管道内防腐修复技术

3.1 常用管道内修复技术

目前,常用的管道内修复技术遵循 SY/T 4076―2016《钢质管道液体涂料风送挤涂内涂层技术规范》和 SY/T 4110―2007《采用聚乙烯内衬修复管道施工技术规范》,主要包括三种修复工艺(图 3、 4、 5)。

                

3.2 常用管道内修复技术性能分析

根据现场施工所面临的条件,从一次性管道修复长度、弯头通过性、穿孔修复强度等方面进行的内修复技术性能对比结果见表 3。

3.3 实施管道内修复施工时应注意的几个关键问题

(1)对于在役管道应先进行压力试验,修复管道本体缺陷后,再进行管道内修复施工。

(2)应先采用一段高密度聚乙烯塑料管在待修复管道内进行试拉,未发现试拉管段损伤时,方可实施内修复施工。

(3)风送挤涂内防腐层修复工艺在施工前应进行工艺评定试验,确定施工参数,特别是管道内壁的除锈质量。


4 修复技术应用及效果

为了遏制油气田腐蚀老化带来的安全风险,中石油集团开展了管道完整性管理示范工程,推广了管道内外修复技术应用。以2015年为例,利用外修复技术修复管道近1 600余公里,修复严重缺陷点2 500余个,其中管道本体修复1 100余处,外防腐保温层修复1 400余处。利用管道内修复技术修复管道8 200公里,取得了投入产出比1:4以上的良好效果。


5 结论及建议

油气田埋地钢质管道维修维护技术涉及的面比较广泛,既包括维修所用的材料也包括相关的施工技术,还由于输送介质的多样性,建设成本、环境的差异,管网密度较大,弯头、三通等管件密集,使得现有成熟技术的应用受到一定的限制。因此,在管道修复过程中,应依据在役管道原有的材质和防腐保温结构,遵循相关的技术标准和施工标准做好修复方案的编制工作,实现整个修复环节完整化、各工序标准化、质量监督制度化、资料录取规范化。只有这样,才能实现维修维护降低管道运行风险、降低或消除管道失效率、延长使用寿命的目的。

 

作者:张宝良, 1962年生,博士,高级工程师,大庆油田企业二级专家,从事油气田管道与站场完整性管理及腐蚀防护技术研究工作。

2019年第4期(总第47期)

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