徐吉日木圖
(大慶油田工程建設有限公司油田工程事業部,黑龍江 大慶 163000)
油田集輸工程中,管線腐蝕很難避免,有很大一部分原因就是管線防腐層損耗所導致。而造成防腐層損耗的原因為自然因素、焊接問題、人為因素,從自然角度,管線在干燥或者潮濕環境,為埋地或者架空設置,防腐層勢必都會出現自然風化與損耗,當防腐層被破壞后,其對管線的保護能力大大降低,將影響石油輸送;從焊接角度,管線施工中常常有焊接環節,焊接時的焊縫在長時間下往往會出現或大或小的裂紋,隨著時間的延長,局部鋼管將與防腐層分開,管道的防腐能力降低;從人為因素分析,人的不規范操作,如安裝、運輸與焊接等都會導致管道的防腐層損壞[1]。
油田集輸工程中為提高管道的防腐能力,相關人員在施工建設中應注意管材選擇,盡可能選用防腐性強的管材。但目前的一些油田集輸工程中,企業在前期工作中未從防腐性角度考慮,所選擇的管材性能不佳,難以與施工要求相一致,后續投入使用后管線腐蝕較為嚴重。
在油田集輸工程中可采用的防腐管材類型較多,玻璃鋼增強復合管為其中的一種,這種類型的管材主要細分為三個部分,內襯、中間體和外管道,內襯為聚氯乙烯管,具有較強的防腐能力;中間體為玻璃鋼材料,剛度好且強度高;外管為高密度聚乙烯,耐久性好,即使長時間使用,其性能也相對穩定。玻璃鋼增強復合管總體上具有耐高壓、抗腐蝕的優勢,抗拉強度大,安裝操作簡單。此外,玻璃鋼增強復合管的內壁光滑,與一般的鋼管相比較,機械強度好,抗滲能力強,在將該類型的管材應用于油田集輸工程時,施工人員關鍵要注意管材之間的連接處理。根據當前的經驗,主要可選用承插、螺紋與法蘭等連接方式,但具體應參考實際情況來確定。但玻璃鋼增強復合管也存在一定的劣質,就是其修復處理的難度系數較高,一旦油田集輸工程中采用的玻璃鋼增強復合管,如管材出現了局部損壞,則需要更換新管材。
2.2.1 鋼絲網增強塑料復合管
鋼塑增強復合管的抗腐蝕能力也相對較強,根據管材的結構特征,焊接成型的網狀鋼絲骨架為其骨架增強體,連續基材主要為熱塑性高密度聚乙烯塑料,生產工藝為雙面防腐。與普通塑料管相比較,鋼絲網增強塑料復合管的強度高、剛性大、耐沖擊性好,在受到外力作用時管材不會出現明顯的變形或者損壞[2]。此外,這類型管材的導熱系數較小,雖存在內部結垢現象,但此現象并不明顯,水頭損失低。油田集輸工程中選用鋼絲網增強塑料復合管時,為發揮這類型管材的性能優勢,有關人員需做好連接處理,主要可選擇電熱熔連接與法蘭連接,不論選用何種連接方式,操作都相對便捷,不存在技術難題。依據目前鋼絲網增強塑料復合管的應用情況,其承壓一般在3.5MPa上下,正常條件下可使用50年,但這類型管材也有缺陷,就是其耐溫性、耐沖擊力不足,在高溫或者受到外力作用時管材易損壞。
2.2.2 鋼板網增強塑料復合管
鋼板網增強塑料復合管也屬于鋼塑增強復合管,沖孔后的鋼帶為管材的增強體,采用機加工方式成型,在其他工藝支持下可在基管外部包裹高密度聚乙烯,這一生產工藝下的管材,性能優越,與鋼絲網增強塑料管的各方面性能大致相同,但其工作壓力僅為1.6MPa,成本投入較低。
2.2.3 鋼絲織網增強塑料復合管
鋼絲織網增強塑料復合管以高壓橡膠管制造工藝為前提,具體來說,先將塑料芯管擠出,在鋼絲纏繞機功能支持下將高性能鋼絲纏繞于芯管,構成增強骨架,保障鋼絲與內外層能在膠層下保障結合效果,從而將外層塑料擠出,構成鋼絲織網增強塑料復合管。由于這類型管材的特殊性,其與鋼板網增強塑料復合管的性能高度一致,編織網層數是決定管材耐壓范圍的重要因素。
高密度聚乙烯穿插管同樣屬于防腐管材,這類型管材在制作時需首先清理普通鋼管的內壁,隨后在管內穿插高密度聚乙烯塑料管。因為在制作中需使用鼓風機,也就能保障穿插管道與鋼管內壁的高度結合,構成堅固的內部防護,增強管材的內防腐能力。對高密度聚乙烯穿插管而言,其連接處理較為關鍵,主要有滑入穿插、短管穿插、凹管穿插幾種連接,具體應根據實際情況選擇恰當的連接方式[3]。高密度聚乙烯穿插管的抗腐蝕能力強、承壓強度大,成本投資高,兼具經濟性與技術性優勢,是許多油田集輸工程中的重要選擇。
環氧粉末內涂管利用環氧材料涂抹管材的方式,可增強管材的防腐能力,如在管道內部,相關人員可利用改性環氧樹脂粉末涂料涂抹,將涂抹和厚度維持在2mm左右,規范處理方式下可增強管材的內防腐能力,并保障管道強度。
針對管道防腐層施工,相關人員需選擇恰當的防腐材料,因為管道防腐層損壞主要由自然因素、人為因素等導致,從自然因素的角度出發,有關人員應利用高性能材料構建防腐層,抵御防腐層的風化、腐蝕現象。由于市場上的防腐材料眾多,有關人員在選擇材料時可綜合分析當地的溫度與濕度、氣候條件等,保障所選防腐材料符合實際情況。其次,如管道中有裂縫或者穿孔問題,企業需及時組織專人來修復,以避免裂縫或穿孔加劇引起的安全風險。
針對油田集輸工程中的管道防腐,保障管材性能十分重要。相關人員在防治管道的腐蝕穿孔時,需充分意識到管材的重要性,盡可能選用腐蝕性良好的鋼材,并在工作中強化管材選用、使用管理,從源頭上保障管材質量,避免管材質量問題引發的管道腐蝕。在選用管材時,施工企業要盡量與口碑好、信譽佳的生產廠家合作,從根本上保障管材的各方面性能。其次,專業人員需采取恰當的方式評估管材性能,關注管材厚度,使管材厚度符合管道施工規范與要求,增強管道防腐蝕能力。第三,如需要利用修復管材,應由專業部門做好管材的篩查,成立技術團隊執行現行標準,試驗評估管材各方面性能,在有條件的情況下降級使用修復管材,如對于一些影響小、介質單一、腐蝕不強的區域,可選擇出高性能管材。
目前的油田集輸工程中,管道防腐為不可忽視的環節,為全面提高管道防腐能力,相關人員需根據市場和行業發展情況,優選防腐管材,并強化施工過程中的工藝、技術、質量管理,提升管道性能。