油气输送管道补强修复新技术.pdf

学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 一 6 8 一 腐蚀防护 石 油 和 化工 设 备 2 0 1 5 年 第 1 8 卷 2 ． 1 湿法复合修复技术的优越性 与传统的焊接修复、夹具修复相 比，具有以 下优点。①免焊不动火，安全；②湿法缠绕，系 列化产 品，现场操作灵活方便；③ 高抗拉 强度 、 高弹性模量纤维复合材料 ，保证 管道安全运行 ； ④ 不需要 大型施工设备 ，工程成本大大 降低 ；⑤ 施工期间无需停输，对生产的影响最小；⑥适用 于各种作业环 境；⑦不影 响阴极保护系统和任何 管道作业 。 2 ． 2应用案例 1 中国石化西南公司中3 7 7 黄金线管道缺陷补 强修复 中国石化西南公司川西采输处是 中国石化在 西南地 区的大 型天然气生产企业 。其管理的管道 在P C M防腐层检测时发现部分缺陷，经过技术 比 选 ，2 0 0 7 年1 1 月和2 0 0 8 年5 月选择湿法复合修复技 术对黄金线天然气管道部分缺陷进行 了修复。 2 中国石油管道沈阳输油公司 中7 2 0 管道缺陷 补强修复 中国石油管道公司是 中国最大 的管道企业之 一 ，沈 阳输油 公司管道进站部位发现大面积严重 腐蚀缺 陷，由于处于管道弯头部位 ，经过技术 比 选 ，选 择了湿 缠绕法对存在 的缺 陷进行 了补强修 复 。 3 中国石油大港油 田天然气公司 5 2 9 管道缺 陷补强修复 2 0 0 7 年1 0 月 中国石油大港油 田天然气 公司经 过技术 比选 ，选择 了湿缠绕法对检测发现 的1 0 4 9 处缺陷进行了补强修复 。 3预成型法复合管道修复技术 预成型法复合管道修复技术 由美 国天然气技 术协会组织八家研究机构开发。产品完全符合I S O T S 2 4 8 1 7 国际标准。典型的预成型法复合修复产品 由三部分构成 ，如图2 所示 ① 由复合材料制成的 复合套筒；②复合套筒层与层之间涂刷的粘胶； ③ 一种 高强度 的填料 ，填充 于缺 陷和管道表面不 平整 的部位 ，保证 复合材料与管道紧密接触 。现 场施工完成后 ，在常温 下，约需2 h ，粘胶和填料 就可 以完全 固化 ，三部分构成一个完整 的复合修 复层 ，保 障管道缺 陷部位安全运行 。与传统 的换 管、补焊相比，复合管道修复技术具有不动火、 不停输 、简单方便快捷 的特 点。美 国天然气技术 协会经长达3 年的实验 室测 试和7 年 的现场测试表 明预成型法 复合 管道修复技术是唯一通过 了长 期可靠性测试 的产品，用于中高压管道 8 0 ％的缺 陷补强修复，使用寿命长达5 0 年 以上。 图2 预成型法复合管道修复技术 3 ． 1 应 用领 域 ①腐蚀深度 8 0 ％的管道腐蚀缺陷补强修复 ； ②金属损伤缺陷程度 4 O ％的机械损伤缺陷补强修 复；③金属损失程度 5 0 ％且缺陷圆周长度 3 O ％的 环焊逢缺陷补强修复 ；④抑 制正在发 育的管道裂 纹 ；⑤泄漏孔径 2 5 mm，运行压力 7 MP a 的管道 堵漏 配合堵漏套件 使用 ；⑥海洋平 台立管补 强修复；⑦水下管道补强修复 。 3 ． 2应用案例 1 中国石油西南油气 田公司输气管理处 ①7 2 0 北干线管道缺陷补强修复 7 2 0 L 干线是 四川气 田最重要的输气管道之 一 。2 0 0 6 年1 2 1，根据P I I 公司智能检测结果，经 过技术 比选，西南油气 田公司输气管理处选用 了 管道缺陷补强修复复合材料对存在 的缺 陷进行 了 补强修复 。 2 中国石油西南油气田公司输气管理处北干 线管道缺陷紧急修复 2 0 0 5 年 l 0 月，G E P I I 在对中国石油西南油气田 输气管理处管理的北干线检测 中，发现2 0 处严重 腐蚀缺陷，其中缺陷最深的深度达到8 5 ％以上。根 据美 国运输部技术标准 ，复合修复只能用于腐蚀 深度 小于8 0 ％的缺 陷修复 ，由于该管线 当时无法 停输换管，为了保证管道安全运行，后采用管道 缺 陷补强修复复合材料对存在 的缺陷进行临时补 强修复，保证了管道缺陷修复后1 年内安全平稳运 行 。 3 中国石油管道公司 7 2 0 铁大线管道缺 陷补 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第1 期 陆军 油气输送管道补强修复新技术 ． 6 9一 强修复 7 2 0 铁大线是一条热输原油 管道 。2 0 0 5 年5 月 ，在铁大线防腐层大修期间 ，经过技术 比选 ， 中国石油管道公司选用了管道缺陷补强修复复合 材料对防腐调查 中发现 的腐蚀缺陷进行 了补 强修 复。 f 4 中国石油西南油气 li t 公司重庆气矿讲渡线 管道缺陷补强修复 重庆 气 矿 是西 南地 区重要 的天然 气 生产 企 业 。2 0 0 6 年 l 1 月 ，中国石油西南油气 田重庆气矿 经过技术 比选 ，选用 了管道缺陷补强修复复合材 料对存在的缺陷进行补强修复，管径包括 04 5 7 、 5 08 、 5 5 9。 f 5 B P k i 油珠海化工管道缺陷补强修复 B P 石油是世界上知名的石油公司之一，B P 珠 海化工是B P 石油在 中国的独资企业 ，其所属的物 料管道关系着整个企业 的生产安全。2 0 0 5 年5 月， 经过B P 石油管道专家推荐，B P 石油珠海化工选用 了管道缺陷补强修复复合材料对智能检测中发现 的管道缺陷进行 了补强修复。 6 广东大鹏L NG管道缺陷补强修复 广 东大鹏L NG是 中海油、B P 石油控股 的大型 L N G企业。该公司技术人员在充分调研管道缺陷 复合修 复材料基础上，经B P 石油专家 同意 ，选择 使用 了管道缺陷补强修 复复合材料对干线 管道缺 陷进行了补强修复。 7 中国海洋石油天津公司平台立管缺陷补强 修复 2 0 0 5 年 1 1 月和2 0 0 6 年7 月，中国海洋石油天津 公司在F P S O 及平 台管道修复施工中，选用 了复合 修 复材料对海洋平 台立管缺 陷进行 了修复 ，获得 用户好评。 4 缺陷点补强修复处理实例 4 ． 1 施工背景 福建L NG长输管线2 0 0 6 年动工铺 设，2 0 0 8 年 陆续投产运 行 ，在 累计 8 年多 的时间里 ， 曾出现 过第三方施工破坏 、管道变形 、母材裂纹 、焊缝 渗漏、腐蚀减薄等事故隐患。为全面了解管道现 状 ，福建L NG公司委托 中海油海管中心于2 0 1 4 年 1 月对秀屿首站至福州末站 1 0 6 公里 中4 0 6 管线进行 了智能内检测作业。 根据海管中心提交的检测报告，秀屿首站至 福州末站天然气管线存在8 0 0 余处可记录缺陷，选 择其 中3 9 个 比较严重的缺陷点进行开挖验证 。金 属损失量最大为6 3 ％，经现场实 际测量 ，最薄剩 余壁厚约为3 ． 1 m m。为确保管道长期安全稳定运 行 ，应急抢维修 中心组织召开管道缺陷修复补强 专家会，研究决定对 已验证的金属损失量超过3 0 ％ 的8 个缺 陷点采用全包焊接式套袖 B 型套筒 的 方式进行补强。 4 ．2施工作业 4 ． 2 ． 1 作业票办理 此项抢修作业在野外进行 ，在天然气管道上 动火，按照安全 管理规定 ，作业前 需由作业人员 按规定办理 电工作业票 、热工作业票和 吊装作业 票。 4 ． 2 ． 2作业现场布置 1 人 员、设备进场前，由现场安全管理人 员 对作业现场进行警戒隔离，划分出动火 区、设备 摆放 区和紧急集合 区。 2 施 工作业期 间安全管理员按照规定对进出 入各区域 的人员进 行登记备案 。 3 动火区为施工作业工艺区域 ，动火作业期 间仅焊接作业人 员、技术人员及监护人员可凭证 出入。 4 设备 摆放 区位 于施工 作业 工艺 区 的空地 上 ，设备运行及作业期 间，与抢修无关的人员禁 止入内。 4 ．2 ．3现场技术交底 为确保施工的安全，需焊接组长在现场对 参与组对、安装、焊接等作业的人员进行技术交 底。 4 ． 2 ． 4施工步骤 本次现场施工主要包括 以下六类作业 ，按 照 要求均需编制相应 的施工技术方案，详细 描述 具 体施工步骤，以保证各项作业顺利有序完成 。 1 作业坑整改回填 该管线属 于埋地管线，在管线补强焊 接作业 时 ，需要提供作业空 间，在施工结束后需恢复地 形地貌 ，且此次需要补 强的8 个缺陷点地处荒僻 ， 人员及设备进入需要修筑临时道路 。 作业坑恢复施工总体安排如下 ①坑底检查1 1 检查作业坑底是否有遗留工 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 一 7 0 一 ■ 腐蚀防护 石油和化工设备 2 O1 5 年第 1 8 卷 具 ；2 检查是否有未清理干净 的施工余料 、杂物 等；3 N填后，如作业坑 内有积水，应排除，并立 即回填 。 ②管道检查 1 检查管道焊缝、防腐层是否遭 受二次破坏 ；2 坑 内电缆应做套管保护、交叉管道 应做管墩支护固定处理。 ③ 回填用土检查1 管道底层回填用土不得夹 有粒径超过1 0 mm的大型颗粒或石块；2 管道 四周 3 0 0 mm范围内须用细沙 回填；3 1 管道上层 回填用 土最大粒径不得超过2 5 0 mm。 ④回填1 由于该处地下管道、管线较多，作 业坑 的回填须 由人工完成 ，严禁采用大型机器操 作 ；2 1 先用细土回填至管顶上方3 0 0 mm后 ，回填 原开挖土 ，但石头 的最大粒径不得超过2 5 0 mm； 3 作业坑 回填土须高出地面0 ． 3 0 ． 5 m，用来弥补沉 降的需要；4 覆土要与作业坑中心线一致 ，其宽度 为作业坑上开 口宽度 ，并做成梯形；5 回填后恢复 管道阴极保护系统。 2 脚手架搭建 管线补 强时需进行焊 接作业， 由于福建降雨 量较 多，又在荒芜地段施工 ，故需搭建脚手架， 为焊接作业提供无雨环境及施工人员临时休 息场 所 。 脚 手架搭设顺序 放 置横 向扫地杆 一立柱 一 纵 向扫地杆一第一步大横杆一第一步小横杆 一连 墙件一第二步大横杆一第二步小横杆- -- a n 剪刀撑 f 3 i艺操作 为保证 北线缺 陷补 强作业 安全稳定进 行，施 工焊接期 间，生产系统将控制北线秀 屿首站至福 州末站压力在3 ． 5 。 5 ．0 MP a 之间，管道内天然气流速 在 0 ． 5 ～ 3 ． 0 r n ／ s 之 间。 4 带压补强焊接 根据海 管 中心提交的北线 内检测报 告，秀屿 答读者问 首站至福州末站天然气管线存在8 0 0 余处可记录缺 陷 ，其 中第一批验 证点中检测 出金属损 失最严重 的为6 3 ％，经现场实际测量 ，最薄剩余壁厚 约为 3 ． 1 mm。为此对 己验证的金属损失量超过3 0 ％的8 个缺陷点进行焊接套袖补强。 5 无损检测 对8 个缺陷点进行焊接套袖补强后，应按照检 测工艺要求，在焊接完成2 4 t J 时后 ，对焊缝进行 渗透检测，检验焊接质量是否满足要求。 6 防腐层恢复 福建L NG北线管线 内检测存在3 9 处缺陷点，8 处进行 了焊接B型套筒补强作业 ，埋地主管线3 P E 防腐层被部分剥离 ，故焊接完成后需对防腐层剥 离区域进行防腐补 口，修复防腐层。 5结语 随着管道修复技术 的不断发展，国内管道 修 复市场 正 日趋成熟 。对老管线 的缺陷补强修复 与 内部 防腐取得成功 ，并产生 了很大的经济效益 与社会效益 。应积极借鉴 国外先进技术 ，加速发 展 国内的技术应用 ，做好管道修复技术标准的制 定、发布实施等配套工作 ，以推动管线修复技术 的进一步推广应用和研究。 ◆参考文献 [ 1 ] 王巨洪，姜世强． 管道缺陷补强修复新技术[ J ] ． 管道技术与 设备，2 0 1 2 ，2 3 5 1 2 0 - 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