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油气管道腐蚀现状及修复技术对策 冯士明胡延新冯星安王宗玉 中国石油天然气集团公司工程技术研究院 天津 摘要本文结合对国内长输油气管道及大庆 、 胜利 、 辽河 、 新姗等个油气田集输管线腐蚀现状 的调查 , 概括性地介绍了国内管道的基本情况 , 归纳了影响管线腐蚀的各种因素在取得的大油田腐 蚀现状及修复技术方法等第一手资料和数据的基础上进行了分析 , 并据此提出相应 的对策和建议 。 以配 合管线修复技术的研究和开发 , 从而延长管道的使用寿命 , 提高经济效益 文中同时就管道修复工程技术方面的有关内容作以介绍 , 以便能够借鉴国外的好的经验 , 开发出适 合中国石油工业发展要求的管道修复配套技术 关键词管道腐蚀调研管道修复覆盖层 、 引言 随着石油工业的发展 , 我国现已拥有长输油气管道约万 公里其中输油 、 输气管道约各万公里 , 这些油气管道分布在个省 、 市 、 自治区 , 形成了贯穿全国主要地区的地下大动脉 , 把油气田和炼油 厂 、 化纤厂 、 化肥厂 、 铁路装卸站及油港连接起来 , 担负着以上原油产量及天然气产量的输送 任务另外 , 我国的个油气田大约还有集输管道余万公里 。 油气管道运输不断得到发展 , 在能 源运输领域和国民经济各部门中起着举足轻重的作用 。 但是应该看到 , 我国的油气管道约有是在年代前建设的 , 受历史条件的限制 , 管道的早 期防腐措施薄弱 。 随着这些管线在役时间的延长 , 逐渐暴露出搜盖层 老化和管体腐蚀等问题 。 同时 , 国内各大油田的主力油层原油含水率己达 一 , 因而加速了原油生产输送管道系统 的腐蚀速度 。 目 前的外防腐方法主要采取是外覆盖层与阴极保护相结合的保护方式内防腐方法一般也土要有在管道 内壁喷涂防腐层内衬以及加缓蚀剂于输送介质之中二种方法 。 深入了解我国管道运输的特点及腐 蚀现状 , 掌握管道腐蚀的规律并加以有效控制 , 对腐蚀程度严 重的管道采用适宜 的技术进行修复 , 以 期达到最佳 的经济效益 , 是摆在我们面前的迫切任务之一 。 它对于延 长管道的使用寿命 , 确保国 民经 济 “ 地大动脉 ” 的安全运行都具有十分重要的现实意义 。 、 管道腐蚀现状与分析 长输管道腐蚀现状 我国长输油气管道的建设起源于年 , 管网分布 以东北 、 华北 、 新疆和 四川盆地等地区最 为 密集 。 地质状况复杂多样 , 建设年代分布大 , 管径分布范围宽 , 所采取的管道防腐措施也有所不 同 。 早期管道的覆盖层均以石油沥青玻璃布结构为主 , 覆盖层老化和管体腐蚀等问题日渐突出 。 图列 出 了截止到年底 , 根据调查统计的总长度约为的管道按其建设年代分布的情况 , 可见 , 我国在年代前建管道为 , 约占 , 运行时间在 一 年 。 根据课题调查结果 , 我国长输管道的运营现状可总结出以 一下儿 点 中的 腐 蚀性 介 质 增 多据 统计胜 利 油田 的 采 出污 水 对管 道 内壁 腐 蚀 速度 高 达一第 二目 前的 内 防 腐措 施 相 对 都 比较 弱内补 口 技 术 也没 有 很 好解 决实施 起 来 造 价 也高使 得 油 田内 部 集 输 管线 内 壁 都没 有 涂 敷 任何 内 防 腐 层 或 涂 敷 的 内防 腐 层质 量 较 差第 三各 种各 样 的 阴 极保 护 系 统 对 管线 的 外 部腐 蚀 起 到 很好 的 抑 制 作用而 对 内腐 蚀 却 作用 甚 微加 之 受 管 理和 维 护 条 件 的 限制使 得 图所 示 的内 腐 蚀 曲线 呈 较 强上 升 趋势 管 道 修 复 对 策 管 道 修 复是 指 在 管 道状 况 大 范 围恶 化 而 无法 正 常 运行 的 情 况 下 为 恢 复 和 改善 管 道 状况延 长 管 道 使 用 寿 命而 采 用 的 各种 措 施从而 使 管 道恢 复 原 来 设计 的 输 送功 能随 着现 代 石 油 工 业的 发 展 和科 学 技 术 的进 步近 二 十年 来 产 生 了各 种 新 的和 实 用 性 强的 修 复 方法现 代 的修 复 方 法 通 常不 需 要 将管 道 从 沟 内 吊出在 原地 即 可 进 行清 理 和 修 复有 些 方法 还 可 在 管道 不 停 输 的情 况 下 进 行 对 于 不 同输 送 介 质 的管 道其 修 复方 法 也 各 不相 同如玻 璃 钢 外修 复 法主要 用 于 原 油 管道 的 修 复现 场 双 层缠 绕 带 法 更新 旧 涂 层主 要 用 于 在线 高 压 气 体管 线 的 修 复 对 局 部腐 蚀 泄 漏 的管 道则 采 用管 道 不 停 输 条 件 下 的环 氧 套 筒 法卡 箍 法 和灌 封 法 等 技术 修 复近 十 余 年 来开 发 的 采 用管 道 内 加 各种 衬 里 的 方 式 对 原 管 道进 行 原 位 修复此 技 术 的核 心 是 衬里 材 料 及施 工 工 艺 常 用 的 衬 里材 质 有 液 体或 粉 末 涂 层衬 里水泥 砂 浆 衬里柔 性 软管 衬 里硬 塑 管 套接 衬 里及 玻 璃 钢衬 里 等 五大 类 管道 修 复 后 的完 整 性 和 可 靠性 在 很 大程 度 上 取 决于 所 采 用 的结 构 材 料 的技 术 经 济 特性 所 以 对结 构 材 料提 出 的 要 求特 别 高其 基本 要 求 是与 金 属 有 良好 的 粘接 性有 良好 的 电 绝 缘 性防 水 性化 学 稳 定性耐 腐 蚀性和 耐 热 性有 高 的机 械 强 度 和韧 性如耐 氢 脆 性 能耐 腐 蚀 破 裂性 能 等且 价 廉 和便 于 施 工从 实 际 需 要 出发修 复更 新 时 的 重要 原 则 之一 就 是 尽 量减 少 管 道 停 输时 间从 而最 终 实 现不 停 输 修 复这 是 实 际 工程 向 修 复技 术 提 出 的最 大 挑 战 从 国 外 应用 来 看有 以 内修 复 技 术来 同 时 解 决内 外 防 腐层 失 效 问 题 的趋 势如用 塑 料 管 穿插 法 可 同 时起 到 内外 修 复 的 作用而 将 原 金属 管 作 为保 护 性外 壳看 来各 种 免 开挖 内 穿 插施 衬 技 术将 是 今后 管 道 修 复技 术 发 展的 方 向 之一 管道 修 复 是一 种 娴 熟 的 技巧 而 不 是简 单 的 重 复性 工 作这就 意 味 者 每一 项 修 复 工程 都 是 独 特 的 都 将 根据 管 线 的破 坏 程 度环境 的 变 化及 修 复 后 管线 的 运 行 寿命 等 因 素 而产 生 其 特 有 的复 杂 课 题在 选 择 修复 技 术 及方 案 设 计 时 必 须 特 别考 虑 其 使 用过 程 中 的 腐蚀 破 坏 特 征而 考 虑 到管 道 修 复 后 的寿 命 周 期则 使 得 修复 方 案 更 加 经济 可 行 从目前 发 展趋 势 看 来修 复 技 术 正 向着 系 统 配套复 合 多功 能 综合 防 腐 性免 开挖不 停 输及 材 料低 维 化 等方 向 发 展 结 语 管道 防 腐 工作 的 目 的 是获 得 经 济效 益防腐 寿 命 的最 佳 年 限要 从 经 济 技术 综 合 效益 上 反 映 出来 因 此设 计 时 就应 该 同 时 考 虑设 备装 置的 防 蚀 措施 和 最 佳 经济 寿 命应 以合 理 的 防护 寿 命 为 目 标根 据 成本 和 效 益分 析 做 出 选 择 从 国 外对 防 腐 层 的选 择 标 准 看来选 择 性能 高寿 命 长但 一 次性 投 资 大 的防 腐 层 要 比性 能 低寿命 短一 次性 投 资 费用 低 的 涂 层对 于 长 期的 或 关 键 性 的工 程 更 经济因 此从 实 际环 境 出 发按 工 程 寿命 而 经 济地 选 择 防腐 层 已成 为 防 腐层 保 护 技 术发 展 的 一种 趋 势 对于 管 道 腐蚀 与 防 护 工程 国 际 上主 要 做 四方 面 的努 力 【腐 蚀 与 防腐 蚀 数 据 的采 集分 析处理 和 积 累 合 理 的 加速 试 验 装和 方 法 、 寿命评估手段作为系统工程 , 从腐蚀规律中找出主导因素 、 适时因地制宜地采取管道修理和修复措施包括防腐层施工前的管线表面的妥善处理 , 设 计和或 结构变更 , 阴极或阳极 保护 , 改变环境和 内外涂层等 。 应该指出 , 各种油 、 气 、 水输送碳钢管线的腐蚀作用是绝对存在的 , 任何防腐措施只是缓解腐蚀反 应而不能彻底杜绝腐蚀 。 即使是被防腐处理的很好的碳钢管线也有极限工作寿命 。 由于管道受腐蚀 损坏 , 以致漏油 、 漏气 , 或被迫降低压力运行 , 为了维持管道的正常运行 , 须对管道进行维护修理 对于钢制管道来讲 , 约有的管道损坏是由于管外腐蚀引起的此外 , 管道还可能受到天灾或其他 事故而损坏因此 , 管道的修理 、 修复和更新工作己成为管道建设和运营的重要组成部分如果现有 管道的防腐筱盖层已失效 , 不再能提供充分的防蚀保护或造成经济上不合理时 , 则必须对管道进行防 腐大修 , 以延长管道的使用寿命 , 提高经济效益 参考文献 曲镇扬等 , 原油管道工程 , 北京石油工业出版社 , ,八刀切 , 沐我阳枷‘肠协城 】 , 中国石油天然气集团公司信息研究所 、 施工研究所合编 , 国内外管道工程技术调研 , 内部交流 冯士明等 , 管道技术与设备 , 】 , 中国石油天然气集团公司 油田防腐技术经脸交流会材料汇编 , 中国石油天然气管道科学研究院 , 管道科学研究论文集 , 清华大学出版社 中国石油天然气管道科学研究院 , 管道科技情报与经济研究论文集 , ’ 叭 洲哭活 胡 目朋,爪如以阮 肠幽以即 , , 七 , 加忱目 的 尹扣以阮‘肠血翻口 , 毗 ,一 , ” 件 ⋯ , ” , 卯 卜么玉 东尔乐大么叭