等徑穿插HDPE管道在線修復(fù)技術(shù)

李江龍 沈海云 張媛 鐘萍青海油田采油三廠青海油田采油一廠

等徑穿插HDPE管道在線修復(fù)技術(shù)

李江龍1沈海云2張媛1鐘萍11青海油田采油三廠2青海油田采油一廠

為了延長管線使用壽命，降低地面系統(tǒng)投資，針對青海油田現(xiàn)用管線腐蝕嚴(yán)重以及系統(tǒng)維護(hù)成本高等問題，應(yīng)用了等徑穿插HDPE管道在線修復(fù)技術(shù)，見到了顯著成效。截至2010年底，應(yīng)用該技術(shù)修復(fù)各種規(guī)格管道共13條81.5km，修復(fù)后管道使用時(shí)間最長的已經(jīng)達(dá)到50個(gè)月，目前運(yùn)行正常。對16條應(yīng)用該技術(shù)修復(fù)的管道進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，與更換相比累計(jì)節(jié)約工程資金2808萬元。規(guī)格?159mm管道修復(fù)費(fèi)用僅為更換費(fèi)用的40%；規(guī)格?219mm管道修復(fù)費(fèi)用僅為更換費(fèi)用的60%。

腐蝕；漏失；輸油管道；等徑穿插；在線修復(fù)

舊管道修復(fù)從施工工藝上可分為4種：局部修補(bǔ)法、涂敷法（擠涂法）、翻轉(zhuǎn)內(nèi)襯法、穿插HDPE法。穿插HDPE法具有施工簡單、修復(fù)成本低、耐腐蝕、有效壽命長等特點(diǎn)，是一種技術(shù)領(lǐng)先、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著的舊管道修復(fù)方法。

1 工藝流程和技術(shù)特點(diǎn)

1.1 工藝流程

（1）修復(fù)前先鋪設(shè)臨時(shí)代用管線，采用不停產(chǎn)帶壓開孔封堵裝置與待修管線聯(lián)接，將輸送介質(zhì)倒入臨時(shí)管線，取代待修管道，不影響油井生產(chǎn)。

（2）待修管線需進(jìn)行清洗、通徑除鎦，達(dá)到要求后，將HDPE管熱熔焊接。等徑壓縮，再進(jìn)行HDPE管內(nèi)穿插，彎頭、三通要采用預(yù)制的鋼塑復(fù)合管，聯(lián)頭采用復(fù)合法蘭加鋼護(hù)套的方式進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)管線修復(fù)后全程內(nèi)襯HDPE管，輸送介質(zhì)與鋼管隔離，達(dá)到防腐的目的。

（3）管線試壓合格后投入使用，拆除臨時(shí)管線。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

（1）HDPE管材化學(xué)穩(wěn)定性好，耐腐蝕，一般環(huán)境中的土壤、電力、酸、堿等因素都不會(huì)使該管線腐蝕或損害，也不會(huì)滋生細(xì)菌等，大多數(shù)化學(xué)介質(zhì)對其不起作用。

（2）具有良好的物理性能，HDPE管內(nèi)壁表面粗糙度只有0.01mm，摩阻阻力系數(shù)極小，具有良好的流動(dòng)特性，防止結(jié)垢，降低能耗；同時(shí)導(dǎo)熱系數(shù)低，僅有0.42W/m·K，具有良好的保溫作用。

（3）修復(fù)成本低，可節(jié)約管道更換成本的40%，提高管道的使用壽命5～10倍。

（4）修復(fù)速度快，不停產(chǎn)修復(fù)，一次性修復(fù)距離長，全線焊接，除兩端采用復(fù)合法蘭加鋼護(hù)套的方式進(jìn)行連接外，無法蘭。

2 現(xiàn)場試驗(yàn)

青海油田地面管網(wǎng)腐蝕漏失現(xiàn)象十分突出，1830km地面管線平均每天的漏失次數(shù)達(dá)到23次，尤其是近年來新投入使用的管線，漏失次數(shù)占到總漏失次數(shù)60%，這不僅嚴(yán)重影響了正常生產(chǎn)，而且增加了施工難度，帶來了大量安全環(huán)保問題。油田為此投入了大量的精力和資金，頻繁漏失，頻繁更換管線，每年用于管線更換的投入均在2800萬元以上。

為了延長管線使用壽命，降低地面系統(tǒng)投資，針對青海油田現(xiàn)用管線腐蝕嚴(yán)重以及系統(tǒng)維護(hù)成本高等問題，應(yīng)用了等徑穿插HDPE管道在線修復(fù)技術(shù)，見到了顯著成效。截至2010年底，應(yīng)用該技術(shù)修復(fù)各種規(guī)格管道共13條81.5km，修復(fù)后管道使用時(shí)間最長的已經(jīng)達(dá)到50個(gè)月，目前運(yùn)行正常。

小六站集輸系統(tǒng)于2001年10月投產(chǎn)，因管線材質(zhì)問題和輸送介質(zhì)腐蝕性大，管線投產(chǎn)兩年后開始穿孔漏失。自2003年以來，該管線因?yàn)楦g穿孔累計(jì)116次，僅2004年1月下旬，共漏失14次，最多一天漏失6次。該管線的頻繁漏失嚴(yán)重影響了小六站油井的正常生產(chǎn)，增加了環(huán)境污染賠償費(fèi)用。2004年5月，對小六站集輸系統(tǒng)管線漏失最嚴(yán)重段1.9km管線進(jìn)行了等徑穿插HDPE在線修復(fù)。修復(fù)后管線回壓由大修前的1.05MPa，下降到目前0.8MPa，輸油末點(diǎn)溫度大修前后沒有變化，運(yùn)行至今已經(jīng)超出原管道壽命。

3 試驗(yàn)效果及經(jīng)濟(jì)對比

對16條應(yīng)用該技術(shù)修復(fù)的管道進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，與更換相比累計(jì)節(jié)約工程資金2808萬元。規(guī)格?159mm管道修復(fù)費(fèi)用僅為更換費(fèi)用的40%；規(guī)格?219mm管道修復(fù)費(fèi)用僅為更換費(fèi)用的60%。

以小六站輸油管線為例，若更換1km同樣鋼管線需費(fèi)用約48萬元；而采用內(nèi)襯HDPE管法僅為28萬元，占更換新管線費(fèi)用的58%。

根據(jù)青海油田經(jīng)驗(yàn)，更換同樣鋼質(zhì)管道使用壽命不超過5年，且在此過程中會(huì)造成多次穿孔泄漏和安全隱患，還會(huì)因管線泄漏承擔(dān)對農(nóng)田和環(huán)境所造成污染的賠償費(fèi)用；HDPE管具有不結(jié)垢、抗腐蝕性極強(qiáng)和摩阻系數(shù)極小等特點(diǎn)，故使用壽命可延長10年（目前已經(jīng)延長5年），且因摩阻系數(shù)小而大大提高介質(zhì)輸送壓力和流量，提高了生產(chǎn)效益。

4 結(jié)語

（1）通過多年試驗(yàn)應(yīng)用，證實(shí)等徑穿插HDPE管在線修復(fù)技術(shù)對青海油田輸油管線、供水管線是適用和經(jīng)濟(jì)的。應(yīng)用該技術(shù)后，節(jié)省了大量更換管線費(fèi)用，延長了管線壽命，減少了管線漏失造成的環(huán)境污染。

（2）該技術(shù)開挖量少，在線修復(fù)，不影響正常生產(chǎn)。

（3）不需特殊處理的HDPE材料適用于介質(zhì)溫度低于70℃、輸送壓力小于4MPa的各種管線。

（4）將該技術(shù)應(yīng)用在新建管道上取代以往的防腐保溫處理，可以達(dá)到防腐及提升管道多方面性能的目的。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.4.057