油氣長(zhǎng)輸管道絕緣接頭滲漏原因分析及預(yù)防措施

王 營(yíng)，牛益民，徐 林，武文輝，郝海波，張 健

1.石油天然氣管道工程質(zhì)量監(jiān)督站，河北廊坊 065000

2.廊坊中油朗威工程項(xiàng)目管理有限公司，河北廊坊 065000

3.中油管道機(jī)械制造有限責(zé)任公司，河北廊坊 065000

1 管道絕緣接頭滲漏問題調(diào)查情況

在實(shí)際工程中經(jīng)常出現(xiàn)由于絕緣接頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、產(chǎn)品試驗(yàn)不達(dá)標(biāo)或安裝不合理導(dǎo)致的絕緣接頭泄漏問題[1-4]。筆者通過對(duì)中緬天然氣管道工程等多條在役運(yùn)行長(zhǎng)輸管道的絕緣接頭進(jìn)行專項(xiàng)調(diào)查，統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn)絕緣接頭質(zhì)量問題33個(gè)，其中進(jìn)、出站場(chǎng)處的絕緣接頭滲漏問題30個(gè)，占比高達(dá)91%，絕緣接頭電涌損壞問題2個(gè)，占比6%，絕緣接頭內(nèi)壁腐蝕問題1個(gè)，占比3%。

管道站場(chǎng)的進(jìn)、出站絕緣接頭頻繁出現(xiàn)滲漏問題[2]，往往會(huì)導(dǎo)致主干線管道降壓運(yùn)行，帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失和安全風(fēng)險(xiǎn)。為了有效控制管道工程運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，需根據(jù)絕緣接頭發(fā)生滲漏的原因，提出相應(yīng)的預(yù)防措施，即質(zhì)量管控手段。

2 絕緣接頭滲漏預(yù)防措施

2.1 加強(qiáng)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制

一是絕緣接頭的設(shè)計(jì)必須由取得國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局頒發(fā)的相應(yīng)等級(jí)壓力容器設(shè)計(jì)資質(zhì)的單位承擔(dān)。二是在設(shè)計(jì)計(jì)算絕緣接頭荷載時(shí)，應(yīng)考慮管道附加彎矩的影響，設(shè)計(jì)許用應(yīng)力應(yīng)分別按ASME VIII Div.I Appendix 2和數(shù)據(jù)單中的設(shè)計(jì)系數(shù)計(jì)算，然后取較小值，否則有可能帶來(lái)安全裕度降低、剛度不夠等問題。三是以往管道設(shè)計(jì)中，絕緣接頭主要布置在站場(chǎng)外50 m左右，近年來(lái)設(shè)計(jì)中，為方便更換，絕緣接頭一般布置在站場(chǎng)內(nèi)；而布置在站場(chǎng)內(nèi)的絕緣接頭因受站場(chǎng)面積限制，與管道連接的條件苛刻，增加了彎曲應(yīng)力集中的風(fēng)險(xiǎn)[5]；設(shè)計(jì)文件中絕緣接頭的位置應(yīng)經(jīng)過分析計(jì)算，確保最大彎矩、最大應(yīng)力均不超過允許值，以排除外部安裝應(yīng)力導(dǎo)致絕緣接頭滲漏的可能性。

2.2 加強(qiáng)制造階段的質(zhì)量控制

一是絕緣接頭的制造組裝應(yīng)由取得國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局頒發(fā)的相應(yīng)壓力等級(jí)的壓力容器或壓力管道元件制造資質(zhì)的單位承擔(dān)。二是絕緣接頭的采購(gòu)單位應(yīng)對(duì)制造單位試驗(yàn)裝備進(jìn)行實(shí)地調(diào)查；有些制造單位存在原材料檢驗(yàn)設(shè)施簡(jiǎn)陋、無(wú)水壓加彎矩試驗(yàn)成套設(shè)備而采用組裝設(shè)備代替等問題，導(dǎo)致難以保證絕緣接頭材料性能、氣密性和水壓加彎矩等的試驗(yàn)質(zhì)量要求。三是應(yīng)嚴(yán)格執(zhí)行SY/T0516—2016《絕緣接頭與絕緣法蘭技術(shù)規(guī)范》中制造檢驗(yàn)技術(shù)要求，落實(shí)駐場(chǎng)監(jiān)造和型式試驗(yàn)抽檢的相關(guān)規(guī)定，型式試驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目見表1。

表1 型式試驗(yàn)檢驗(yàn)項(xiàng)目

2.3 加強(qiáng)施工過程的質(zhì)量控制

一是絕緣接頭各相關(guān)施工單位應(yīng)具有相應(yīng)的施工安裝資質(zhì)，絕緣接頭施工安裝不得轉(zhuǎn)包或違法分包。二是在質(zhì)量檢驗(yàn)計(jì)劃等質(zhì)量體系文件中，應(yīng)包括對(duì)絕緣接頭安裝施工的技術(shù)要求，如埋地的絕緣接頭應(yīng)位于管道的水平或豎直管段上，不應(yīng)安裝在常年積水或管道走向的低洼處；絕緣接頭與管件之間宜有不小于6倍公稱直徑且不小于3 m的距離，最終應(yīng)通過所在管道系統(tǒng)的應(yīng)力分析計(jì)算確定；安裝的絕緣接頭兩端12 m范圍內(nèi)不宜有待焊接的死口。三是絕緣接頭在現(xiàn)場(chǎng)安裝前必須進(jìn)行水壓試驗(yàn)和電絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)；絕緣接頭在進(jìn)行水壓、嚴(yán)密試驗(yàn)時(shí)，若僅通過觀察壓力表變化情況判斷是否滲漏，將難以發(fā)現(xiàn)微滲漏情況，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)增加對(duì)微滲漏的檢測(cè)方法。四是必須按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行絕緣接頭絕緣性能的日常測(cè)試評(píng)價(jià)；對(duì)于站內(nèi)管道及進(jìn)、出站絕緣接頭處，可在地上埋設(shè)檢測(cè)口，以便于第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)絕緣接頭的滲漏現(xiàn)象。

3 結(jié)束語(yǔ)

在長(zhǎng)輸管道施工中，絕緣接頭起著至關(guān)重要的作用。一旦滲漏，將給管道運(yùn)營(yíng)帶來(lái)重大損失，所以，雖然其造價(jià)在整體投資中占比較小，但也是不可或缺的壓力管道元件。要保證絕緣接頭的質(zhì)量，就要對(duì)其生產(chǎn)、制造過程進(jìn)行全過程的控制，才能有效地降低甚至杜絕絕緣接頭出現(xiàn)滲漏的情況，這對(duì)于絕緣接頭的設(shè)計(jì)、制造、安裝以及成品試驗(yàn)具有一定的指導(dǎo)意義。