油氣埋地管道的勘測與修復研究

邵東

【摘要】作為大量輸送石油、水、氣體等介質的最為安全經濟的方式，油氣輸送管道在油氣田企業得到廣泛應用。由于管道穿孔發生漏油、漏水、漏氣等事故，不僅會造成經濟損失，還會對生態環境造成影響。

【關鍵詞】腐蝕穿孔 埋地管道 管道修復

一、埋地管道運行現狀

近年來，某油氣田企業逐年安排對運行年限超過10年的管道以及處于腐蝕嚴重區塊的埋地金屬管道進行檢測，經過現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，內腐蝕相對較輕，但隨著油田綜合含水進一步升高，管道（特別是采出部分的管道）的內腐蝕有加重的趨勢；從穿孔率統計看，各系統中污水處理系統、油系統穿孔頻率較高，氣系統、注入系統穿孔頻率相對較低。通過采取加強管理，以及技術升級改造等有效手段，管道穿孔率得到有效控制，呈現逐年下降的趨勢。

二、埋地管道的現場分析

管道作為大量輸送石油、水、氣體等介質的最為安全經濟的方式在油田得到廣泛應用。但管道所處的環境千差萬別，同時由于人為破壞、施工質量、長期使用及地下環境等因素，往往會造成防腐層損壞、管道老化，嚴重時可能會導致管道穿孔，直至發生漏油、漏水、漏氣事故，不僅造成巨大的經濟損失，而且對生態環境造成影響。

（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行確定的，需要我們從面到點，再到面的方式，進行普查掌握其腐蝕強弱分布規律，對土壤的腐蝕性情況有了總體的分析和大致的了解，然后根據實際情況進行布點測驗確定腐蝕等級，再根據所得到的測量腐蝕數據判斷出分級的邊界。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行腐蝕性綜合普查。選取典型土壤類型，開展現場取樣、測試及掛片試驗，進一步測試試驗區典型土壤類型的腐蝕性和分布規律。

（二）建設陰極保護系統

通過施加外部電流，使被保護金屬結構的電位向著減小氧化反應的方向偏移，從而減小腐蝕速率叫作陰級保護。作為控制金屬腐蝕措施之一，陰極保護得到廣泛的應用并取得良好的效果。陰極保護的基本原理很簡單，其復雜性在于陰極保護的應用過程中。

（1）選擇陰極保護方式。根據檢測結果來看，兩種保護方法都能對管道起到保護作用，但對于犧牲陽極法保護的管道來說，陽極保護體丟失嚴重，且運用6年以上的管道陰極保護已經基本失效。深井陽極法的外加電流保護法技術成熟，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情況。

（2）加強陰極保護系統化管理。陰極保護系統對管道的保護有著至關重要的作用，結合生產實際和人員情況，制定了“3、1、1”管理模式。

（三）三級管理

由規劃設計部門負責陰極保護現場資料管理，防腐方案、措施方案、綜合調整方案編制和分析，專業公司進行防腐日常管理工作；作業區職責，負責陰極保護系統日常生產的過程管理，協調、處理出現的生產問題及現場資料檢查工作；基層隊職責，對所轄管道進行巡線，發現測試樁破損或丟失、管道裸露等問題及時上報，恒電位儀崗位員工負責對電器設備進行日常管理，每天記錄恒電位儀的輸出電壓、輸出電流、保護電位等參數，發現異常及時上報。

（1）做好每年一次電位檢測。為了提高陰極保護設備的使用效率，最大限度延長管道的使用壽命，實現設備昀科學運行、精細管理，每年對在用的陰極保護系統進行一次電位檢測，檢測中發現過末端電位達不到最小保護電位、陽極地床失效接地電阻增大、系統效率降低等問題，通過生產維修等方式進行維修改造。

（2）調整運行參數。以各恒電位儀所保護管道的最遠端電位值達到0.85V以下為標準，依據每年的檢測結果，及時調節末端檢測電位及首端電位，最終確定了各機器保護電位范圍。在調整電位時還需注意，在保護電位處于規定范圍內的同時，電流、電壓值不可超過機器的額定值。

三、開展管道修復現場試驗

（一）施工準備

管道長度為1080m，管徑為φ89mm，因此選用規格為φ89mm的玻璃鋼軟管；在管內清理之前，對該環加大了摻水量，進行沖環工作，將一些凝固在管壁上的殘油、油污提前進行清理。將管道分割為5段，長度在200m-240m，挖1.5m×2m×1.5m的作業坑5個。

（二）管段內部清理

將浸滿丙酮溶液的泡沫放入管道內，對管壁進一步進行清理；使用皮克進行管道內壁油污的清洗，以管道出口沒有油污為標準，進入下一清理步驟；用干燥的泡沫對管道內壁進行擦干；用壓風機對管道內壁進行吹掃，使管道內壁沒有水分，盡可能地干燥。

（三）玻璃鋼軟管浸膠

軟管浸膠——纏入翻轉器是用人工連續一次完成。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、促進劑。按4小時凝膠時間配比.將3201乙烯基酯樹脂經攪拌機拌合均勻后灌入軟管內，再經浸膠機碾壓浸透軟管，留有一定膠基纏入翻轉器內。

（四）內襯玻璃鋼翻襯

裝入翻轉器內的浸膠軟管在壓縮空氣作用下實現翻襯，進入被修鋼管內，浸膠層朝外緊貼鋼管內壁，防滲透層朝里成為襯里管內壁，構成鋼塑復合管。采取加繩牽引，加油潤滑等措施翻襯300m。翻襯結束后進行管段的封口、憋壓，使軟管、膠體、管道三者進行充分的自然固化，2-3天后襯里層形成自然支撐強度。

（五）管段組裝

將兩段修復管道之間用相應長度的管道進行對接，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。卡箍上有一小孔，用膠粘劑進行灌注，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、結語

管道管理是一個與時俱進的連續過程，也是一個復雜的、龐大的系統工程，必須樹立“站線并重”的思想，為盡可能延長管道使用壽命，有以下幾點認識：一是對于新建管道，對管道設施終身檢測，可以有效掌握整個管道系統質量狀況。在管道腐蝕穿孔前，對于埋地管道定期進行防腐保溫層的檢測，修復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，從而有效延長管道的使用壽命，實現管道長期安全運行。endprint