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[摘要]:输油管道的带压封堵技术是一种安全、经济、快速的在用管道抢修特种技术,改变了传统的管道维修的诸多弊端。本文主要介绍了输油管道的特点和穿孔漏油的原因,传统堵漏技术的介绍和弊端,管道穿孔带压封堵技术的施工步骤,注意事项以及如何对防止管线的穿孔等内容。
[关键词]:管道 带压堵漏 压力 介质
中图分类号:S969.31+4 文献标识码:S 文章编号:1009-914X(2012)20- 0039 -01
随着我国老油田开发时间的延长和国家西油东送战略政策的实施,我国的石油管道运输事业得到了很大的发展,同时,由于输油管道的材质普遍是钢铁材质,避免不了因为氧化腐蚀或者其他原因造成的管道穿孔漏油事故的发生。以中原油田为例:2001年至2005年间,中原油田地面集输系统共穿孔7845次,因穿孔造成的直接经济损失达1.2亿元,因泄漏造成的污染陪偿费高达4053万元,造成了巨大的经济损失。如何采用快速的管道封堵技术成为了降低损失,降低污染的关键。
一、输油管道的特点和穿孔漏油的原因
输油管道相比油轮、汽车、火车相比具有运输量大;运费低,能耗少;较其他运输安全可靠,受气候环境影响小,污染小;运输油品损耗率小,投资小,占地面积小的特点。但是,管道运输也具有局限性,比如:只适用于大量、单向、定点运输,灵活性相对于车、船运输要差。
输油管线一般为钢铁材质,管线的连接采用焊接工艺。管线受到周围土壤中酸碱性离子的腐蚀应力腐蚀,还有管线长期工作受到疲劳等多种因素,造成输油管线的穿孔漏油事故,造成极大的资源浪费和环境污染。
二、传统堵漏技术的介绍
在以前的管道穿孔处理中,通常采用打卡子和焊接的工艺处理。但是这两种处理方法存在着一下弊端:1、在给管道进行处理时要停止原油的输送,这样会给下游的用户因原料供给中断而被迫停车,造成用户的经济损失;2、电焊的补丁破坏了原有的内部组织,容易造成二次穿孔;3、传统的打卡子方法给管道本来就因腐蚀或其他原因变薄的部位造成挤压,容易发生事故;4、抢修堵漏时要对管线进行放空处理,造成油料的浪费,传统的电焊打补丁的方法也存在着较大的安全隐患。
三、管道穿孔带压堵漏技术的介绍
管道带压封堵技术作为一种安全快速的在用管道抢修技术,能在管道介质输送时完成对事故管道的抢修,恢复管道运行。我国的管道带压封堵技术在借鉴外国工艺的基础上,经过科研攻关实现了质的突破,可进行多种口径、各种压力下的管道维修抢修工作。
带压堵漏技术的步骤简述:
对事故管线进行抢修时,首先要在漏点周围开挖封堵作业坑,由施工队长统一指挥,其他无关人员撤离现场,以防发生意外;为了避免作业坑的滑坡问题,坑的周围要有一定坡度。
其次,在漏点两旁带压焊接封堵四通,焊接时必须降低输油管道压力在2.0MPa一下,同时采取冷水冷却,佩戴好劳保用品,以防发生意外。
第三、管道的密闭开孔与接近漏点侧的四通管件的封堵,并在四通另一侧加设辅助管线。开孔前要严格按照安全操作规程进行试压。封堵时,要按照“现高压再低压,先内侧再外侧”的原则进行。
第四、抽油和切管。封堵成功后,要进行放油,放油点要尽量开在管线底部,放空点开在管线上部。
第五、对穿孔泄漏管线进行抢修。
第六、解除封堵。管线抢修完成后要对管线解除封堵,原则上应按照先解除低压端,再解除高端。拆除设备前要检查夹板旁通是否关闭,然后由放油口通入氮气进行排油,最后拆除设备。
在部分管道中由于输送的介质压力较低,管线直径较小,也可采用快速捆扎技术、注剂试密封工艺、堵焊技术等,这些方法均可避免在管道抢修中因为动火带来的安全隐患问题,或者直接不用焊接技术来进行管道抢修工作。
四、带压封堵技术的特征
带压封堵技术具有以下特征:1、安全性好,利用带压封堵技术有效的解决了管道抢修改造过程中造成的下游用户的成产生活矛盾,保证了生产用户的经济利益。
2、密封性能好,快速便利,防止了输送介质的消耗。
3、适用范围广,带压封堵技术不仅适用于输油管道的抢救维修,也同样适用于天然气管道,自来水管道的维修抢修工作。
五、管道穿孔带压堵漏技术的注意事项
在施工抢修过程中,焊接封堵四通管件时要注意焊接电流要小,焊接熔池浅,管内压力要降至正常运行压力的0.4倍;要保证焊接质量与焊接操作的规范;带压堵漏前要进行试压实验,以防止因管道腐蚀造成的壁厚减薄,承压能力减弱,而在施工时产生的安全隐患;管道输送特殊介质时,为防止因温度升高造成的爆炸,要通过实验来确定焊接温度;加强施工队伍的技术操作能力,实现安全抢修。
六、如何防止输送管道的穿孔
造成输油管线穿孔的主要问题是腐蚀,腐蚀的原因主要是管道周围土壤中的酸碱成分、土壤中的水分,还有管道内部输送原油介质中的水分、溶解氧、二氧化碳、硫化氢等物质的腐蚀。在管道的焊接接口处,由于介质的流向冲刷,接口处本身存在的残余应力的应力腐蚀。管道内氧化亚铁等铁的氧化物等腐蚀产物,在管道下部沉淀造成的腐蚀。如何防止管线腐蚀造成的穿孔成为管道维护的关键,例如:在输送介质内加入杀菌剂等化学物质、采用电化学法、管道内涂装防护涂层等进行管道内外部的防腐措施。对于焊接接口可采用管内涂料补口机进行防腐涂料的涂抹、法兰连接、衬管焊接的方法对焊接口进行防腐措施的保护。
输油管线的介质流速的不稳定、压力不稳定、管道周围环境的温度和湿度、选用管线的材质等因素也是造成管线穿孔的主要原因。为此可以通过稳定输送介质流速、压力,管道设计时根据周围土壤的温度与湿度选择适用的材质来解决穿孔问题。
总结:
近年来,随着我国多项巨大的管道建设的投产施工,以及城市管网的不断完善,管道的改造以及维修抢修工作的不断增加,方便、高效、节能的管道穿孔带压封堵技术具有十分广阔的前景,经济收益前景广阔。例如中国石油天然气管道技术公司利用筒式带压封堵技术成功的为渤海气田高压管道实施了封堵,节约资金近3亿元。虽然管道穿孔带压封堵技术具有广阔的市场前景,但是管道的日常维护与防腐才是节约资源、资金的最佳办法。
参考文献:
[1]牛健壮. 输气管道不停输带压封堵技术的应用 [J] . 油气运输,2009.28(7):63-66
[2]H 克舍. 金属腐蚀[M] 。吴荫顺,译. 北京:化学工业出版社,1984
[3]阚庆山,付志萍. 不停产带压堵漏技术在中原油田的应用 [J] . 油气地面工程,2009.28(5):85-86
[4]胡忆溈,闫肃,杨杰. 中高压管道带压堵漏工程 [M] .北京:化学工业出版社,2011
[关键词]:管道 带压堵漏 压力 介质
中图分类号:S969.31+4 文献标识码:S 文章编号:1009-914X(2012)20- 0039 -01
随着我国老油田开发时间的延长和国家西油东送战略政策的实施,我国的石油管道运输事业得到了很大的发展,同时,由于输油管道的材质普遍是钢铁材质,避免不了因为氧化腐蚀或者其他原因造成的管道穿孔漏油事故的发生。以中原油田为例:2001年至2005年间,中原油田地面集输系统共穿孔7845次,因穿孔造成的直接经济损失达1.2亿元,因泄漏造成的污染陪偿费高达4053万元,造成了巨大的经济损失。如何采用快速的管道封堵技术成为了降低损失,降低污染的关键。
一、输油管道的特点和穿孔漏油的原因
输油管道相比油轮、汽车、火车相比具有运输量大;运费低,能耗少;较其他运输安全可靠,受气候环境影响小,污染小;运输油品损耗率小,投资小,占地面积小的特点。但是,管道运输也具有局限性,比如:只适用于大量、单向、定点运输,灵活性相对于车、船运输要差。
输油管线一般为钢铁材质,管线的连接采用焊接工艺。管线受到周围土壤中酸碱性离子的腐蚀应力腐蚀,还有管线长期工作受到疲劳等多种因素,造成输油管线的穿孔漏油事故,造成极大的资源浪费和环境污染。
二、传统堵漏技术的介绍
在以前的管道穿孔处理中,通常采用打卡子和焊接的工艺处理。但是这两种处理方法存在着一下弊端:1、在给管道进行处理时要停止原油的输送,这样会给下游的用户因原料供给中断而被迫停车,造成用户的经济损失;2、电焊的补丁破坏了原有的内部组织,容易造成二次穿孔;3、传统的打卡子方法给管道本来就因腐蚀或其他原因变薄的部位造成挤压,容易发生事故;4、抢修堵漏时要对管线进行放空处理,造成油料的浪费,传统的电焊打补丁的方法也存在着较大的安全隐患。
三、管道穿孔带压堵漏技术的介绍
管道带压封堵技术作为一种安全快速的在用管道抢修技术,能在管道介质输送时完成对事故管道的抢修,恢复管道运行。我国的管道带压封堵技术在借鉴外国工艺的基础上,经过科研攻关实现了质的突破,可进行多种口径、各种压力下的管道维修抢修工作。
带压堵漏技术的步骤简述:
对事故管线进行抢修时,首先要在漏点周围开挖封堵作业坑,由施工队长统一指挥,其他无关人员撤离现场,以防发生意外;为了避免作业坑的滑坡问题,坑的周围要有一定坡度。
其次,在漏点两旁带压焊接封堵四通,焊接时必须降低输油管道压力在2.0MPa一下,同时采取冷水冷却,佩戴好劳保用品,以防发生意外。
第三、管道的密闭开孔与接近漏点侧的四通管件的封堵,并在四通另一侧加设辅助管线。开孔前要严格按照安全操作规程进行试压。封堵时,要按照“现高压再低压,先内侧再外侧”的原则进行。
第四、抽油和切管。封堵成功后,要进行放油,放油点要尽量开在管线底部,放空点开在管线上部。
第五、对穿孔泄漏管线进行抢修。
第六、解除封堵。管线抢修完成后要对管线解除封堵,原则上应按照先解除低压端,再解除高端。拆除设备前要检查夹板旁通是否关闭,然后由放油口通入氮气进行排油,最后拆除设备。
在部分管道中由于输送的介质压力较低,管线直径较小,也可采用快速捆扎技术、注剂试密封工艺、堵焊技术等,这些方法均可避免在管道抢修中因为动火带来的安全隐患问题,或者直接不用焊接技术来进行管道抢修工作。
四、带压封堵技术的特征
带压封堵技术具有以下特征:1、安全性好,利用带压封堵技术有效的解决了管道抢修改造过程中造成的下游用户的成产生活矛盾,保证了生产用户的经济利益。
2、密封性能好,快速便利,防止了输送介质的消耗。
3、适用范围广,带压封堵技术不仅适用于输油管道的抢救维修,也同样适用于天然气管道,自来水管道的维修抢修工作。
五、管道穿孔带压堵漏技术的注意事项
在施工抢修过程中,焊接封堵四通管件时要注意焊接电流要小,焊接熔池浅,管内压力要降至正常运行压力的0.4倍;要保证焊接质量与焊接操作的规范;带压堵漏前要进行试压实验,以防止因管道腐蚀造成的壁厚减薄,承压能力减弱,而在施工时产生的安全隐患;管道输送特殊介质时,为防止因温度升高造成的爆炸,要通过实验来确定焊接温度;加强施工队伍的技术操作能力,实现安全抢修。
六、如何防止输送管道的穿孔
造成输油管线穿孔的主要问题是腐蚀,腐蚀的原因主要是管道周围土壤中的酸碱成分、土壤中的水分,还有管道内部输送原油介质中的水分、溶解氧、二氧化碳、硫化氢等物质的腐蚀。在管道的焊接接口处,由于介质的流向冲刷,接口处本身存在的残余应力的应力腐蚀。管道内氧化亚铁等铁的氧化物等腐蚀产物,在管道下部沉淀造成的腐蚀。如何防止管线腐蚀造成的穿孔成为管道维护的关键,例如:在输送介质内加入杀菌剂等化学物质、采用电化学法、管道内涂装防护涂层等进行管道内外部的防腐措施。对于焊接接口可采用管内涂料补口机进行防腐涂料的涂抹、法兰连接、衬管焊接的方法对焊接口进行防腐措施的保护。
输油管线的介质流速的不稳定、压力不稳定、管道周围环境的温度和湿度、选用管线的材质等因素也是造成管线穿孔的主要原因。为此可以通过稳定输送介质流速、压力,管道设计时根据周围土壤的温度与湿度选择适用的材质来解决穿孔问题。
总结:
近年来,随着我国多项巨大的管道建设的投产施工,以及城市管网的不断完善,管道的改造以及维修抢修工作的不断增加,方便、高效、节能的管道穿孔带压封堵技术具有十分广阔的前景,经济收益前景广阔。例如中国石油天然气管道技术公司利用筒式带压封堵技术成功的为渤海气田高压管道实施了封堵,节约资金近3亿元。虽然管道穿孔带压封堵技术具有广阔的市场前景,但是管道的日常维护与防腐才是节约资源、资金的最佳办法。
参考文献:
[1]牛健壮. 输气管道不停输带压封堵技术的应用 [J] . 油气运输,2009.28(7):63-66
[2]H 克舍. 金属腐蚀[M] 。吴荫顺,译. 北京:化学工业出版社,1984
[3]阚庆山,付志萍. 不停产带压堵漏技术在中原油田的应用 [J] . 油气地面工程,2009.28(5):85-86
[4]胡忆溈,闫肃,杨杰. 中高压管道带压堵漏工程 [M] .北京:化学工业出版社,2011