埋地管道防腐保溫結構的適應性探析

孫雅琳

（大慶油田呼倫貝爾分公司，內蒙古 呼倫貝爾 021000）

0 引言

為了保證輸油的有序性，對輸油管道采取保溫防腐措施是非常有必要的，管道防腐性能與多個方面都有一定的關系，其中與鋼管自身結構適應性有著密切的聯系。基于管道動態熱性，我們對管道一般采用多級防護結構，具體為防腐層-保溫層-保護層，通過多級保護，使管道性能更加穩定。各層之間與管道都有一定的聯系，管道內部結構應該要有一定的熱穩定性，是管道受穩定影響不會產生裂縫問題，對管道起到一個約束作用[1]。

1 影響結構的兩個問題

1.1 防腐保溫層和管道在升降溫過程中的同步伸縮問題

根據相關數據顯示，管道輸油過程中，管道中溫度變化是一個動態趨勢，一般是鋼管中的油溫最高，其次經過溫度傳遞，鋼管的溫度次之，管道表面的溫度因為有防腐介質的存在所以相對來說要低一點，管道中的熱量是可以被傳遞的，內部油溫經過防腐保溫層逐漸傳到土壤中，隨著溫度的不斷傳遞，使得保溫層內外之間的誤差比較大，保護層溫度會受到一定的影響，外表面溫度與土壤溫度相接近。實驗數據表明，管子與瀝青玻璃布等防腐材料，溫度變化的過程中，這些防腐材料也會跟著同化，鋼材的膨脹系數和硬脂泡沫的線膨脹系數是一個固定的值，其中單以高密度聚乙烯的線膨脹系數就比較鋼材大10倍，也正是基于膨脹系數的不同，當管子溫度升高，保溫層的溫度會一起上升，溫度的變化會影響保溫層、防腐層、保護層之間的粘黏性。如果各層之間的粘結性大于或者等于規定的壓力標準，那么管道之間的彈性敷設就不會存在問題，管道與防腐保溫層之間更不會滑脫。

1.2 防腐保溫層能否將土壤約束力傳給管子的問題

管道被土壤包裹，管道周圍的土壤通過土與管子的摩擦力對管子起到一個約束的作用，在滿足防腐保溫層的條件下，我們將保護層以瀝青玻璃布代替，然后進行一系列的試驗，通過試驗結果我們發現，如果硬脂泡沫保溫層與瀝青玻璃布之間的抗壓強度大于0.147～0.196N/m2這個范圍，且硬脂氨脂泡沫塑料具有0.2MPa以上的抗壓強度，這個時候土壤就可以產生作用力，對管子起到一定的約束作用。

2 現場考核

對Ф273和Ф426兩種不同防腐結構和保溫厚度的稠油管道保溫效果進行分析，通過分析數據我們可以發現，Ф273管道保溫后平均熱損失比較不保溫的平均熱損失要高很多，從數據上來說，保溫對于熱損失的減少有著非常明顯的作用，Ф273管道很明顯表示出來保溫的優勢。管道通過保溫措施之后，熱油經過管道流向，熱損失程度會降至最低，同時，保溫管對于降低靜止熱油的散熱損失效果也比較突出。Ф426管道不保溫后的平均熱損失是保溫后平均熱損失的48.29倍，保溫對于熱損失的減少有著明顯的效果。對于保溫結構的不同，基于地段性質的區別，其保溫散熱損失差別比較大，主要表現在干燥地區和潮濕地區的熱損失差別上。出現這種差別的主要原因在于土壤潮濕的話，溫度流動性大，傳熱過快，熱損失就打，還有就是施工不當造成保溫層厚度不均勻，溫度失衡，保溫層厚的地方熱損失比較小，薄的地方其熱損失就越大。有些地段的地下水位比較高，管道沒有辦法深入其中，只能采用折中的方法增加覆土厚度，間接增加了熱損失[2]。

3 防腐保溫管道結構現場檢測

經過對管道開挖現場的觀察，我們發現稠油管道一般是埋在冰凍線之下，管道四周都有土壤覆蓋，在管道的中心處，其深埋距離一般為1.8m，針對于不同地下水位的地段，管道深埋距離也會有所不同，對于地下水位比較高的地段，管道要高于水位至上，不能讓水位高于管道平鋪高度，然后在管道的表面填充覆土。我們通過對現場的實地勘察發現，273管道防腐雖有高溫情況，但并沒有出現流淌的現象。不同的防腐材料其作用優勢和使用范圍不同，高密度聚乙烯保護層一般是使用在潮濕地段，可以起到一個很好的阻隔作用。瀝青玻璃布保護層多用于干燥地段，對于連續穿越層地段，我們多數采用鋼套管進行保護，套管不能直接與土壤接觸，需要用瀝青進行防腐，為了進一步保證套管與套管之間連接的穩定性，我們需要在套管之間填充硬脂泡沫塑料。

4 結語

對于管道運輸，我們要選擇合適的材料，保證能夠充分發揮保溫材料的適應性，對于不同地段我們需要選擇不同的保溫材料，根據地層性質而定，還有就是啟輸溫度不同，也需要選用不同的防腐層材料。