油氣埋地管道的勘測(cè)與修復(fù)研究

邵東

【摘要】作為大量輸送石油、水、氣體等介質(zhì)的最為安全經(jīng)濟(jì)的方式，油氣輸送管道在油氣田企業(yè)得到廣泛應(yīng)用。由于管道穿孔發(fā)生漏油、漏水、漏氣等事故，不僅會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。

【關(guān)鍵詞】腐蝕穿孔 埋地管道 管道修復(fù)

一、埋地管道運(yùn)行現(xiàn)狀

近年來(lái)，某油氣田企業(yè)逐年安排對(duì)運(yùn)行年限超過(guò)10年的管道以及處于腐蝕嚴(yán)重區(qū)塊的埋地金屬管道進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的勘測(cè)分析可以得出，管道穿孔原因主要為三種，其中腐蝕穿孔約占96%，施工質(zhì)量造成穿孔約占3%，打孔約占1%。腐蝕穿孔中主要是外腐蝕，內(nèi)腐蝕相對(duì)較輕，但隨著油田綜合含水進(jìn)一步升高，管道（特別是采出部分的管道）的內(nèi)腐蝕有加重的趨勢(shì)；從穿孔率統(tǒng)計(jì)看，各系統(tǒng)中污水處理系統(tǒng)、油系統(tǒng)穿孔頻率較高，氣系統(tǒng)、注入系統(tǒng)穿孔頻率相對(duì)較低。通過(guò)采取加強(qiáng)管理，以及技術(shù)升級(jí)改造等有效手段，管道穿孔率得到有效控制，呈現(xiàn)逐年下降的趨勢(shì)。

二、埋地管道的現(xiàn)場(chǎng)分析

管道作為大量輸送石油、水、氣體等介質(zhì)的最為安全經(jīng)濟(jì)的方式在油田得到廣泛應(yīng)用。但管道所處的環(huán)境千差萬(wàn)別，同時(shí)由于人為破壞、施工質(zhì)量、長(zhǎng)期使用及地下環(huán)境等因素，往往會(huì)造成防腐層損壞、管道老化，嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)導(dǎo)致管道穿孔，直至發(fā)生漏油、漏水、漏氣事故，不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，而且對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。

（一）開(kāi)展土壤腐蝕性研究

靠單一檢測(cè)是不能對(duì)土壤的腐蝕等級(jí)進(jìn)行確定的，需要我們從面到點(diǎn)，再到面的方式，進(jìn)行普查掌握其腐蝕強(qiáng)弱分布規(guī)律，對(duì)土壤的腐蝕性情況有了總體的分析和大致的了解，然后根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行布點(diǎn)測(cè)驗(yàn)確定腐蝕等級(jí)，再根據(jù)所得到的測(cè)量腐蝕數(shù)據(jù)判斷出分級(jí)的邊界。對(duì)土壤腐蝕性的強(qiáng)弱情況分布，一般情況下要通過(guò)測(cè)土壤電阻率來(lái)得出。一般情況下，要在邊界、管道沿線等涉及到各類土壤進(jìn)行腐蝕性綜合普查。選取典型土壤類型，開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)取樣、測(cè)試及掛片試驗(yàn)，進(jìn)一步測(cè)試試驗(yàn)區(qū)典型土壤類型的腐蝕性和分布規(guī)律。

（二）建設(shè)陰極保護(hù)系統(tǒng)

通過(guò)施加外部電流，使被保護(hù)金屬結(jié)構(gòu)的電位向著減小氧化反應(yīng)的方向偏移，從而減小腐蝕速率叫作陰級(jí)保護(hù)。作為控制金屬腐蝕措施之一，陰極保護(hù)得到廣泛的應(yīng)用并取得良好的效果。陰極保護(hù)的基本原理很簡(jiǎn)單，其復(fù)雜性在于陰極保護(hù)的應(yīng)用過(guò)程中。

（1）選擇陰極保護(hù)方式。根據(jù)檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，兩種保護(hù)方法都能對(duì)管道起到保護(hù)作用，但對(duì)于犧牲陽(yáng)極法保護(hù)的管道來(lái)說(shuō)，陽(yáng)極保護(hù)體丟失嚴(yán)重，且運(yùn)用6年以上的管道陰極保護(hù)已經(jīng)基本失效。深井陽(yáng)極法的外加電流保護(hù)法技術(shù)成熟，管理維修方便，通過(guò)較少檢測(cè)樁的檢測(cè)就可以掌握管道保護(hù)情況。

（2）加強(qiáng)陰極保護(hù)系統(tǒng)化管理。陰極保護(hù)系統(tǒng)對(duì)管道的保護(hù)有著至關(guān)重要的作用，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和人員情況，制定了“3、1、1”管理模式。

（三）三級(jí)管理

由規(guī)劃設(shè)計(jì)部門(mén)負(fù)責(zé)陰極保護(hù)現(xiàn)場(chǎng)資料管理，防腐方案、措施方案、綜合調(diào)整方案編制和分析，專業(yè)公司進(jìn)行防腐日常管理工作；作業(yè)區(qū)職責(zé)，負(fù)責(zé)陰極保護(hù)系統(tǒng)日常生產(chǎn)的過(guò)程管理，協(xié)調(diào)、處理出現(xiàn)的生產(chǎn)問(wèn)題及現(xiàn)場(chǎng)資料檢查工作；基層隊(duì)職責(zé)，對(duì)所轄管道進(jìn)行巡線，發(fā)現(xiàn)測(cè)試樁破損或丟失、管道裸露等問(wèn)題及時(shí)上報(bào)，恒電位儀崗位員工負(fù)責(zé)對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行日常管理，每天記錄恒電位儀的輸出電壓、輸出電流、保護(hù)電位等參數(shù)，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)上報(bào)。

（1）做好每年一次電位檢測(cè)。為了提高陰極保護(hù)設(shè)備的使用效率，最大限度延長(zhǎng)管道的使用壽命，實(shí)現(xiàn)設(shè)備昀科學(xué)運(yùn)行、精細(xì)管理，每年對(duì)在用的陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行一次電位檢測(cè)，檢測(cè)中發(fā)現(xiàn)過(guò)末端電位達(dá)不到最小保護(hù)電位、陽(yáng)極地床失效接地電阻增大、系統(tǒng)效率降低等問(wèn)題，通過(guò)生產(chǎn)維修等方式進(jìn)行維修改造。

（2）調(diào)整運(yùn)行參數(shù)。以各恒電位儀所保護(hù)管道的最遠(yuǎn)端電位值達(dá)到0.85V以下為標(biāo)準(zhǔn)，依據(jù)每年的檢測(cè)結(jié)果，及時(shí)調(diào)節(jié)末端檢測(cè)電位及首端電位，最終確定了各機(jī)器保護(hù)電位范圍。在調(diào)整電位時(shí)還需注意，在保護(hù)電位處于規(guī)定范圍內(nèi)的同時(shí)，電流、電壓值不可超過(guò)機(jī)器的額定值。

三、開(kāi)展管道修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

（一）施工準(zhǔn)備

管道長(zhǎng)度為1080m，管徑為φ89mm，因此選用規(guī)格為φ89mm的玻璃鋼軟管；在管內(nèi)清理之前，對(duì)該環(huán)加大了摻水量，進(jìn)行沖環(huán)工作，將一些凝固在管壁上的殘油、油污提前進(jìn)行清理。將管道分割為5段，長(zhǎng)度在200m-240m，挖1.5m×2m×1.5m的作業(yè)坑5個(gè)。

（二）管段內(nèi)部清理

將浸滿丙酮溶液的泡沫放入管道內(nèi)，對(duì)管壁進(jìn)一步進(jìn)行清理；使用皮克進(jìn)行管道內(nèi)壁油污的清洗，以管道出口沒(méi)有油污為標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)入下一清理步驟；用干燥的泡沫對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行擦干；用壓風(fēng)機(jī)對(duì)管道內(nèi)壁進(jìn)行吹掃，使管道內(nèi)壁沒(méi)有水分，盡可能地干燥。

（三）玻璃鋼軟管浸膠

軟管浸膠——纏入翻轉(zhuǎn)器是用人工連續(xù)一次完成。軟管翻襯所用的膠主要有三種成分：分別是3201乙烯基酯樹(shù)脂、固化劑、促進(jìn)劑。按4小時(shí)凝膠時(shí)間配比.將3201乙烯基酯樹(shù)脂經(jīng)攪拌機(jī)拌合均勻后灌入軟管內(nèi)，再經(jīng)浸膠機(jī)碾壓浸透軟管，留有一定膠基纏入翻轉(zhuǎn)器內(nèi)。

（四）內(nèi)襯玻璃鋼翻襯

裝入翻轉(zhuǎn)器內(nèi)的浸膠軟管在壓縮空氣作用下實(shí)現(xiàn)翻襯，進(jìn)入被修鋼管內(nèi)，浸膠層朝外緊貼鋼管內(nèi)壁，防滲透層朝里成為襯里管內(nèi)壁，構(gòu)成鋼塑復(fù)合管。采取加繩牽引，加油潤(rùn)滑等措施翻襯300m。翻襯結(jié)束后進(jìn)行管段的封口、憋壓，使軟管、膠體、管道三者進(jìn)行充分的自然固化，2-3天后襯里層形成自然支撐強(qiáng)度。

（五）管段組裝

將兩段修復(fù)管道之間用相應(yīng)長(zhǎng)度的管道進(jìn)行對(duì)接，在接口處涂有膠粘劑。然后用卡箍將接口處封死，在卡箍?jī)啥伺c管道用電焊相連?？ü可嫌幸恍】祝媚z粘劑進(jìn)行灌注，再將小孔焊死，最后做好防腐保溫工作，完成整個(gè)管段連接。

四、結(jié)語(yǔ)

管道管理是一個(gè)與時(shí)俱進(jìn)的連續(xù)過(guò)程，也是一個(gè)復(fù)雜的、龐大的系統(tǒng)工程，必須樹(shù)立“站線并重”的思想，為盡可能延長(zhǎng)管道使用壽命，有以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)：一是對(duì)于新建管道，對(duì)管道設(shè)施終身檢測(cè)，可以有效掌握整個(gè)管道系統(tǒng)質(zhì)量狀況。在管道腐蝕穿孔前，對(duì)于埋地管道定期進(jìn)行防腐保溫層的檢測(cè)，修復(fù)外防腐保溫層和管道本身腐蝕點(diǎn)，使管道自身強(qiáng)度得以恢復(fù)，從而有效延長(zhǎng)管道的使用壽命，實(shí)現(xiàn)管道長(zhǎng)期安全運(yùn)行。endprint