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,不僅會造成經(jīng)濟損失,還會對生態(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、埋地管道運行現(xiàn)狀
近年來,某油氣田企業(yè)逐年安排對運行年限超過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,經(jīng)過現(xiàn)場的勘測分析可以得出,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;從穿孔率統(tǒng)計看,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)穿孔頻率相對較低。通過采取加強管理,以及技術(shù)升級改造等有效手段,管道穿孔率得到有效控制,呈現(xiàn)逐年下降的趨勢。
二、埋地管道的現(xiàn)場分析
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)境千差萬別,同時由于人為破壞、施工質(zhì)量、長期使用及地下環(huán)境等因素,往往會造成防腐層損壞、管道老化,嚴(yán)重時可能會導(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)濟損失,而且對生態(tài)環(huán)境造成影響。
(一)開展土壤腐蝕性研究
靠單一檢測是不能對土壤的腐蝕等級進(jìn)行確定的,需要我們從面到點,再到面的方式,進(jìn)行普查掌握其腐蝕強弱分布規(guī)律,對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)實際情況進(jìn)行布點測驗確定腐蝕等級,再根據(jù)所得到的測量腐蝕數(shù)據(jù)判斷出分級的邊界。對土壤腐蝕性的強弱情況分布,一般情況下要通過測土壤電阻率來得出。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,開展現(xiàn)場取樣、測試及掛片試驗,進(jìn)一步測試試驗區(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)的基本原理很簡單,其復(fù)雜性在于陰極保護(hù)的應(yīng)用過程中。
(1)選擇陰極保護(hù)方式。根據(jù)檢測結(jié)果來看,兩種保護(hù)方法都能對管道起到保護(hù)作用,但對于犧牲陽極法保護(hù)的管道來說,陽極保護(hù)體丟失嚴(yán)重,且運用6年以上的管道陰極保護(hù)已經(jīng)基本失效。深井陽極法的外加電流保護(hù)法技術(shù)成熟,管理維修方便,通過較少檢測樁的檢測就可以掌握管道保護(hù)情況。
(2)加強陰極保護(hù)系統(tǒng)化管理。陰極保護(hù)系統(tǒng)對管道的保護(hù)有著至關(guān)重要的作用,結(jié)合生產(chǎn)實際和人員情況,制定了“3、1、1”管理模式。
(三)三級管理
由規(guī)劃設(shè)計部門負(fù)責(zé)陰極保護(hù)現(xiàn)場資料管理,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)的過程管理,協(xié)調(diào)、處理出現(xiàn)的生產(chǎn)問題及現(xiàn)場資料檢查工作;基層隊職責(zé),對所轄管道進(jìn)行巡線,發(fā)現(xiàn)測試樁破損或丟失、管道裸露等問題及時上報,恒電位儀崗位員工負(fù)責(zé)對電器設(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)異常及時上報。
(1)做好每年一次電位檢測。為了提高陰極保護(hù)設(shè)備的使用效率,最大限度延長管道的使用壽命,實現(xiàn)設(shè)備昀科學(xué)運行、精細(xì)管理,每年對在用的陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行一次電位檢測,檢測中發(fā)現(xiàn)過末端電位達(dá)不到最小保護(hù)電位、陽極地床失效接地電阻增大、系統(tǒng)效率降低等問題,通過生產(chǎn)維修等方式進(jìn)行維修改造。
(2)調(diào)整運行參數(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)每年的檢測結(jié)果,及時調(diào)節(jié)末端檢測電位及首端電位,最終確定了各機器保護(hù)電位范圍。在調(diào)整電位時還需注意,在保護(hù)電位處于規(guī)定范圍內(nèi)的同時,電流、電壓值不可超過機器的額定值。
三、開展管道修復(fù)現(xiàn)場試驗
(一)施工準(zhǔn)備
管道長度為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,長度在200m-240m,挖1.5m×2m×1.5m的作業(yè)坑5個。
(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,以管道出口沒有油污為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)入下一清理步驟;用干燥的泡沫對管道內(nèi)壁進(jìn)行擦干;用壓風(fēng)機對管道內(nèi)壁進(jìn)行吹掃,使管道內(nèi)壁沒有水分,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乙烯基酯樹脂、固化劑、促進(jìn)劑。按4小時凝膠時間配比.將3201乙烯基酯樹脂經(jīng)攪拌機拌合均勻后灌入軟管內(nèi),再經(jīng)浸膠機碾壓浸透軟管,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度。
(五)管段組裝
將兩段修復(fù)管道之間用相應(yīng)長度的管道進(jìn)行對接,在接口處涂有膠粘劑。然后用卡箍將接口處封死,在卡箍兩端與管道用電焊相連??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,完成整個管段連接。
四、結(jié)語
管道管理是一個與時俱進(jìn)的連續(xù)過程,也是一個復(fù)雜的、龐大的系統(tǒng)工程,必須樹立“站線并重”的思想,為盡可能延長管道使用壽命,有以下幾點認(rèn)識:一是對于新建管道,對管道設(shè)施終身檢測,可以有效掌握整個管道系統(tǒng)質(zhì)量狀況。在管道腐蝕穿孔前,對于埋地管道定期進(jìn)行防腐保溫層的檢測,修復(fù)外防腐保溫層和管道本身腐蝕點,使管道自身強度得以恢復(fù),從而有效延長管道的使用壽命,實現(xiàn)管道長期安全運行。endprint