油气集输管道管体缺陷修复技术解析论文_刘露1,吴楠1,于永建2,张兵1,任爱平1

油气集输管道管体缺陷修复技术解析论文_刘露1,吴楠1,于永建2,张兵1,任爱平1

1.中国石油天然气股份有限公司管道呼和浩特输油气分公司 内蒙古呼和浩特 010070

2.长庆油田分公司第三采油厂吴起采油作业区 陕西西安 710000

摘要:管道运输在我国国民经济发展中占据十分重要的地位,具有成本低廉、能源节约、安全性能高的特点,在使用的过程中管道一旦出现事故不仅会对社会经济发展带来严重的损失,而且还会危害社会稳定和谐。为此,文章在阐述油气集输管道管体缺陷常见类型的基础上,结合管体缺陷类型来选择适合的管体修复技术,旨在能够更好的促进油气集输管道安全、稳定应用。

关键词:油气集输管道;管体缺陷;修复技术;应用

油气管道运输是原油、天然气、成品油的主要运输方式,和公路、航空、水运、铁路等共同构成社会发展的运输体系。在社会经济的不断发展下,我国油气长输管道长度达到了三万多公里。油气集输管道在长期运行过程中在受地层压力、土壤腐蚀和外力损伤等因素的作用下会出现管道爆裂、油气资源泄露等问题,这些问题的存在严重影响了管道的正常运输。为此,文章结合实际就油气集输管道管体缺陷修复技术的应用问题展开探究。

一、油气集输管道管体缺陷的类型

(一)腐蚀

油气集输管道管体腐蚀是金属和周围介质产生的或化学、或物理作用现象。油气集输管道管体缺陷腐蚀分为电化学腐蚀、选择型腐蚀、沉淀物体腐蚀和细菌腐蚀。第一,电化学腐蚀。电化学腐蚀是由多种金属和电解液形成的一种腐蚀,在油气集输管道出现不同类型金属的时候,在这些金属的作用下会出现化学腐蚀。第二,选择性腐蚀。选择性腐蚀主要是指固体合金在某一定时间内优先去除的腐蚀过程,这些腐蚀现象的出现会导致油气集输管道出现断裂的问题。第三,沉淀物腐蚀。这类腐蚀是一种内腐蚀现象,一般会出现在管道的内部。在原油处理的过程中会出现分解的腐蚀产物,比如氯化物和酸性气体,这些腐蚀物质的存在会加速管道底部的腐蚀。第四,细菌腐蚀。细菌腐蚀主要是指含有硫酸盐的金属在阴极反应的过程中会将硫酸盐转变为硫化物,从而加速金属物质的腐蚀。

(二)开裂

第一,氢致开裂。具备缺陷材料如果出现在湿润的H2S环境中,腐蚀性因素浸入到锅炉内部,在因素集聚的情况下会使得钢材出现开裂扩展。第二,应力腐蚀开裂。这类腐蚀开裂是在应力、电化学环境中出现的现象,一旦出现这类现象之后会沿着管轴方向发展,最终导致管子出现破裂。第三,疲劳开裂。管道系统疲劳开裂的原因是周围多种应力的影响。第四,蠕变开裂。蠕变和时间、温度、应力水平等存在密切的关联,在应力的作用下会出现疲劳现象。

(三)制造缺陷

第一,分层。分层现象是由于管表内部金属分离形成的。第二,冷焊。冷焊是指对接边缘缺乏足够焊接强度而导致的热量和压力缺乏。第三,咬边。咬边是由于焊接操作不恰当而出现的电流过大和接头位置不对称的问题。第四,硬点。硬点是钢板热轧过程中部分淬火而出现的高硬度区域。第四,夹渣。熔池在结晶的过程会快速凝固,杂质不会出现上浮,因而在焊缝之间会出现非金属形式的夹渣。

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二、油气集输管道管体缺陷修复技术

(一)腐蚀问题的修复

第一,外腐蚀问题的修复。在油气管道管体外部金属损失比80%管道壁厚小的时候可以应用堆焊、补板、套筒、负荷材料的形式进行修复。在油气管道管体点腐蚀深度超过80%管道壁厚的时候可以应用补板、套筒、环氧钢套筒组合的形式进行永久修复。另外,如果油气管道管体焊缝发生损伤、腐蚀现象的时候可以应用B型套筒或者复合型材料进行永久修复,从而在有效的修复操作中减少修复层的接头数量。第二,内腐蚀问题的修复。油气集输管道管体在出现内腐蚀问题的时候可以应用B型套筒进行永久操作,如果腐蚀和缺陷问题没有超出临界值,可以应用A型套筒、环氧钢套筒或者复合材料进行永久性修复。如果两个型号的套筒同时被应用到修复操作中,则是需要确保套筒和缺陷位置的紧密符合,特别是要对B型套筒的侧面焊缝和末端焊缝进行焊透处理。

(二)开裂问题的修复

第一,油气集输管道管体裂缝<40%壁厚情况下的裂缝修复。对于油气集输管道管体裂缝<40%壁厚裂缝的处理方式是换管修复。如果缺陷金属的去除量满足设计要求可以采取打磨、焊接、环氧钢套筒、复合材料修复任何一种技术来进行永久修复。第二,油气集输管道管体裂缝在40%-80%之间壁厚的修复方式。油气集输管道管体裂缝在40%-80%之间壁厚的时候可以进行换管修复。如果缺陷金属去除量满足要求可以应用打磨、焊接、环氧钢套筒、复合材料修复任何一种技术来进行永久修复。第三,管体焊缝缺陷的修复。在油气集输管线出现体积缺陷问题的时候可以应用B型套筒或者换管来进行修复。而如果金属去除量满足相关要求可以选择打磨的方式进行修复。油气管道存在有线缺陷的时候可以采取换管的方式进行修复。

(三)制造缺陷的修复

第一,泄露修复。在管体出现泄露且缺陷深度超过80%壁厚的时候可以应用机械夹进行及时修复,应用B型套筒、环氧套筒夹具进行永久修复。在应用B型套筒修复管道的时候需要排干净气体,之后进行焊接操作。同时,在修复之前还需要确保管道内部的压力降低到0.8倍,在切除管道的时候,切除位置要和泄露位置之间至少保持100mm 的距离。第二,管体夹渣问题的修复。油气管道管体在出现烧伤、夹渣的时候可以应用A型套筒、B型套筒或者换管进行处理。如果缺陷金属的去除量满足相关要求可以进行打磨修复处理。第三,管体凹坑修复。在油气管道出现凹坑的时候需要在第一时间对其进行深度检测,在管体凹坑深度小于6%管径大小同时不含有应力集中光滑凹坑的时候要及时进行处理。

结束语

综上所述,在油气长输管道的长期使用中油气长输管道管体缺陷问题的出现是一种必然,缺陷问题的出现会严重影响油气长输管道的安全、稳定使用,为此,需要相关人员结合油气长输管道应用实际情况对管道缺陷问题进行正确的判断,结合油气长输管道不同故障类型选择适合的修复技术和修复方法,从而更好的促进油气长输管道的安全使用。

参考文献

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[4]罗翀. 油气集输管道腐蚀检测技术现状与应用研究[J]. 化工管理, 2018(14).

论文作者:刘露1,吴楠1,于永建2,张兵1,任爱平1

论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/27

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