凍土區(qū)油氣管道保溫技術(shù)現(xiàn)狀分析

劉志增

摘 要：隨著石油天然氣的需求越來越大，油氣管道的發(fā)展成為油氣運輸也發(fā)展中的重要部分，而在油氣管道的建設(shè)過程中，部分管道要穿越凍土區(qū)，這就對油氣管道提出了更高的要求。本文主要是對凍土區(qū)油氣管道保溫技術(shù)現(xiàn)狀進行了分析，以期促進油氣管道更好的發(fā)展，滿足人們在生產(chǎn)和生活中對油氣的需求量。

關(guān)鍵詞：凍土區(qū)；油氣管道；保溫技術(shù)

在我國的油氣運輸中，最主要的方式之一就是管道運輸，隨著人們對油氣的需求量越來越大，對油氣管道的要求也越來越高。而在我國的油氣管道運輸過程中，有一段的管道運輸是需要穿過凍土區(qū)的，這就對管道的保溫技術(shù)提出了更高的要求。因此，本文對凍土區(qū)油氣管道的保溫技術(shù)現(xiàn)狀展開討論具有十分重要的意義。

一、國內(nèi)凍土區(qū)油氣管道保溫技術(shù)狀況

國內(nèi)穿越凍土區(qū)的油氣管道主要有格爾木——拉薩成品油管道（簡稱格拉線）、中俄原油管道漠河——大慶段管道（簡稱漠大線）。格拉線是迄今為止中國最長、世界上海拔最高的輸送成品油的固定管道。漠大線是國內(nèi)第一條通過多年凍土區(qū)的大口徑長輸原油管道，穿越大興安嶺不連續(xù)多年凍土區(qū)的長度達441km，漠河至加格達奇之間的凍土、低洼、沼澤地區(qū)超過70km管道的設(shè)計采用了預(yù)制直埋保溫管。本文以漠大線為例，著重介紹其保溫管的預(yù)制工藝及保溫補口技術(shù)。

（一）漠大線保溫管預(yù)制工藝

漠大線的預(yù)制直埋保溫管道防腐保溫層是由防腐層、保溫層、防護層構(gòu)成的，其中，防腐層主要是采用三層結(jié)構(gòu)聚乙烯（3PE普通級）；保溫層采用硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料（厚80mm）；防護層采用高密度聚乙烯塑料（厚12mm）。保溫管預(yù)制工藝主要內(nèi)容為：在防腐管的外表面安裝等間距的支撐板后，再將其穿入到高密度聚乙烯外護管中；轉(zhuǎn)運至發(fā)泡平臺，采用液壓法蘭進行兩端封堵；調(diào)整發(fā)泡平臺，使其處于傾斜狀態(tài)，傾角約15°；高壓發(fā)泡機調(diào)試完成后，在傾斜保溫管的高端處注料，注料完成后將其調(diào)至水平狀態(tài)進行發(fā)泡；待泡沫固化后，開啟兩端液壓封堵；之后進行端頭二次處理，安裝防水帽。

（二）漠大線保溫補口技術(shù)

由于漠大線穿越過凍土區(qū)、低洼區(qū)和沼澤區(qū)，因此，其需要在冬季進行施工。而由于保溫補口環(huán)境溫度較低，不適合采用現(xiàn)場發(fā)泡工藝進行保溫層的補口。因此，我們可以采用預(yù)制保溫瓦塊捆扎的方式進行，由3塊120°與主管體同材質(zhì)的硬質(zhì)聚氨酯泡沫瓦塊拼接而成，拼接采用子母扣連接方式，性能指標(biāo)滿足GB/T29047-2012《高密度聚乙烯外護管硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料預(yù)制直埋保溫管及管件》中相關(guān)規(guī)定。現(xiàn)場的補口工藝是：先對管道的接口進行預(yù)熱，預(yù)熱的溫度一般在50～70℃；對管道的接口進行除銹處理，同時處理好防腐層的表面；無溶劑環(huán)氧涂料，黏彈體防腐層補口；安裝聚氨酯保溫瓦3塊拼接成補口保溫層，并加以固定；采用捆扎帶安裝電熱熔套（厚12mm），電熱熔套兩端與管道防護層搭接寬度不小于100mm，接通電源熱熔焊接；電熱熔套軸向搭接焊縫及其兩端與管道外護層的搭接焊縫均采用黏彈體膠條進行密封，再采用聚丙烯膠帶進行外防護。

二、管道保溫技術(shù)的要點解析

（一）管道保溫技術(shù)分析

管道的保溫技術(shù)主要分為兩種：管中管和一次成型。其中，管中管技術(shù)就是利用穿管技術(shù)將PE的外護管套進鋼管上，并將聚氦酷泡沫塑料灌入它們的環(huán)形空間中，進而實現(xiàn)保溫作用。而一次成型技術(shù)就是將已經(jīng)經(jīng)過防腐處理的鋼管放在同一條生產(chǎn)線上，完成相應(yīng)的硬質(zhì)泡沫保溫和相應(yīng)的保護層。除此之外，最重要的就是焊口保溫技術(shù)，其主要是在焊口連接之后，對焊口進行相應(yīng)的保溫處理，在進行處理的過程中，重點是制作焊口保溫模具，還要注意留有一定的空間，防止焊接的過程中烤壞防腐保溫層。在焊口處一定要進行除銹工作，并且還要達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)才行。焊口的保溫模塊大小是根據(jù)保溫的長度來決定的，同時還要按照相應(yīng)的比例對所用的材料進行混合，再放入保溫膜中發(fā)泡，在保溫膜中經(jīng)過一段時間的反應(yīng)后，并且保證其是經(jīng)過固化的，就會形成我們需要的聚氦酷泡沫，最后拆掉模具，需要注意的是在整個的工藝過程中，一定都要保障產(chǎn)品的質(zhì)量沒有問題，進而確保良好的管道保溫性能。

（二）管道保溫技術(shù)改進措施

在管道保溫技術(shù)中，要加強保溫結(jié)構(gòu)的設(shè)計，滿足保溫條件的要求，熱損失量應(yīng)該低于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，并應(yīng)該保證保溫層的厚度，防水性能良好，結(jié)構(gòu)簡單，機械強度高，材料消耗量小，并且要保證保溫結(jié)構(gòu)和防腐結(jié)構(gòu)的銜接，防止它們之間的相互影響。并且，保溫材料應(yīng)該盡量選擇價格便宜，并能就地取材的，并且要施工方便，便于維修保養(yǎng)，加強監(jiān)督，定期進行檢查，對出現(xiàn)保溫損傷的地方，要及時進行修補，使保溫技術(shù)達到相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。

（三）保溫常用材料選擇

硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料因其導(dǎo)熱系數(shù)低、密度小、可工廠預(yù)制、現(xiàn)場施工方便，廣泛應(yīng)用于埋地長輸管道的保溫。當(dāng)輸送高溫介質(zhì)管道時，經(jīng)綜合經(jīng)濟比較后可采用復(fù)合結(jié)構(gòu)，即在鋼管與聚氨酯泡沫之間加微孔硅酸鈣等耐溫材料。泡沫塑料是一種發(fā)泡體保溫材料，由多異氰酸酯、組合聚醚加催化劑、發(fā)泡劑、穩(wěn)定劑等原料組成，其中發(fā)泡劑是聚氨酯泡沫中最重要的一種助劑，應(yīng)為無氟發(fā)泡劑。

三、結(jié)語

綜上所述，本文主要對我國的漠大線保溫管預(yù)制工藝以及漠大線保溫補口技術(shù)進行了分析，對其所在凍土區(qū)的管道保溫技術(shù)進行了分析，并提出了有效的管道保溫技術(shù)改進措施，最后說明了常用的保溫材料的選擇，對提高凍土區(qū)的管道運輸效率具有一定的促進作用。

參考文獻：

[1]蔣林林，潘麗紅，韓文禮，張紅磊.凍土區(qū)油氣管道保溫技術(shù)現(xiàn)狀[J].石油工程建設(shè)，2014，04：41-44.