國外管道修復(fù)技術(shù)綜述

1、1國外管道修復(fù)技術(shù)綜述國外管道修復(fù)技術(shù)綜述摘要：摘要：為實現(xiàn)股份公司戰(zhàn)略部署，東部管網(wǎng)再安全運行20年，恢復(fù)到4000萬噸年輸油能力的目標(biāo)，需要對東部管網(wǎng)進行全面改造。為了在東部管道自身條件允許、經(jīng)濟可行的前提下，引進國外先進的機械化修復(fù)設(shè)備，借鑒國外先進的管道修復(fù)技術(shù)，提高修復(fù)水平和進度，盡快縮短與國外的差距，近期我們對國外特別是北美和俄羅斯等國的管道大修施工技術(shù)水平、修復(fù)方法、材料和設(shè)備進行了調(diào)研?，F(xiàn)將目前國外管道修復(fù)技術(shù)現(xiàn)狀，設(shè)備

2、及產(chǎn)品應(yīng)用情況等進行概括性綜述，供工程技術(shù)人員參考。主題詞：管道修復(fù)修復(fù)技術(shù)設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)涂層一、一、管道修復(fù)技術(shù)的概念管道修復(fù)技術(shù)的概念管道修復(fù)技術(shù)在國外一般稱為“3R技術(shù)”，即：RepairRehabilitationReplace(修補、修復(fù)及更換管段)。修補多指管道日常的維護、維修以及泄漏事故發(fā)生時的搶險和臨時性維修，而修復(fù)及更換管道則屬管道的永久性修復(fù)，也就是我們國內(nèi)常稱的管道大修。在管道大修中不僅僅要對管道防腐涂層進行修復(fù)和更換，

3、而最主要的是對管道的管體缺陷進行永久性修復(fù)。二、二、管道修復(fù)的依據(jù)及程序管道修復(fù)的依據(jù)及程序在確定管道修復(fù)時，國外公司主要依據(jù)以下程序?qū)嵤?缺陷檢測：通過進行管道內(nèi)、外檢測，確定管道上的管體缺陷和防腐層缺陷位置；?缺陷評價及定位：采用最新的管道內(nèi)、外檢測結(jié)果，進行管體缺陷和防腐層缺陷的大、小及嚴(yán)重程度的評價，并確定管道缺陷及定位，按嚴(yán)重程度分類，排列出優(yōu)先修復(fù)次序，并確定采用何種方式進行修復(fù)以達(dá)到最大收益。?修復(fù)管道的工程評價：根據(jù)最

4、新的內(nèi)檢測和缺陷評價結(jié)果，對擬進行修復(fù)的管道進行現(xiàn)場考察，開挖檢測，收集現(xiàn)場土壤、溫度場、腐蝕機理等詳細(xì)數(shù)據(jù)；?制定修復(fù)計劃和步驟：根據(jù)最新的管道缺陷評價結(jié)果，制定詳細(xì)的管道修復(fù)計劃和具體實施方案。在制定計劃過程中，就要選擇修復(fù)方式、修復(fù)方法和修復(fù)產(chǎn)品（包括補強材料及防腐材料），并建立修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)、操作程序、工藝規(guī)程和選擇、確定管道修復(fù)工程的承包商等等。?工程實施。確定管道缺陷及定位，將其按嚴(yán)重程度分類，排列出優(yōu)先修復(fù)次序，并確定采用何種方

5、式進行修復(fù)以達(dá)到最大收益，這是實施管道修復(fù)計劃的關(guān)鍵。國外在實施管道修復(fù)項目時，非常注重管道修復(fù)計劃及實施步驟的制訂，常常需要花費幾年（約3－5年）的時間用于修復(fù)工程前的缺陷檢測、定位、評估，確定修復(fù)范圍、修復(fù)方法等各項準(zhǔn)備工作。如澳大利亞曾對一條600km(373mil)的高壓天然氣管道進行大范圍的涂層修復(fù)，為順利實施該修復(fù)項目，他們用了6年的時間制訂嚴(yán)密的計劃，使費用控制在合理的范圍內(nèi)。三、國外管道修復(fù)采用標(biāo)準(zhǔn)及推薦采用標(biāo)準(zhǔn)三、國外

6、管道修復(fù)采用標(biāo)準(zhǔn)及推薦采用標(biāo)準(zhǔn)由于國外標(biāo)準(zhǔn)多為綜合性標(biāo)準(zhǔn)，很少有如我們企標(biāo)、行標(biāo)這種針對性極強的各專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，故專門針對管道修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)不多。在美國API、NACE、ASME、ASTM以及加拿大CSA等標(biāo)準(zhǔn)中，涉及到管道修復(fù)內(nèi)容的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)約有80余部。雖然國外包含管道修復(fù)章節(jié)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)很多，但在美國和加拿大等一些著名的管道大公司如：BPTRANSCANADAENBRIDGE等等，在油、氣管道修復(fù)時一般常用或推薦采用的標(biāo)準(zhǔn)也是屈指可數(shù)3焊、打

7、補丁、半圓套管、整圓套管、環(huán)氧填充套筒修復(fù)、復(fù)合材料修復(fù)等多種方法。其中換管法、打補丁、金屬卡具法等方式在國內(nèi)的管道修復(fù)中已被廣泛采用，只有環(huán)氧填充套筒和復(fù)合材料修復(fù)在國內(nèi)卻是新技術(shù)，處于剛剛起步階段，而在北美和歐洲的各類管道修復(fù)中（陸上、海上的油、氣管道）應(yīng)用非常廣泛。（三）、管道修復(fù)技術(shù)1）管體缺陷補強修復(fù)技術(shù)?環(huán)氧填充套筒：環(huán)氧填充套筒：該技術(shù)分別由英國天然氣公司（BG）、美國Battelle公司和荷蘭的Gasunie公司各自獨立

8、開發(fā)，雖然應(yīng)用方法略有不同，但其原理均相同——在環(huán)氧樹脂與鋼質(zhì)套筒之間形成一個連續(xù)的負(fù)載過渡，將缺陷部位的載荷或應(yīng)力轉(zhuǎn)移到鋼質(zhì)套筒上。安裝時，首先用兩個鋼套筒將管道的故障部位包起來，套筒端部用密封劑密封，然后向套筒與管道壁之間形成的環(huán)形空隙內(nèi)注入環(huán)氧樹脂。環(huán)氧填充套筒結(jié)構(gòu)示意見圖1。圖1環(huán)氧填充套筒結(jié)構(gòu)這種修理技術(shù)可實施帶壓修復(fù)，避免了對工作狀態(tài)下的管道進行焊接作業(yè)而產(chǎn)生的潛在危險，從而滿足了管道作業(yè)者希望在安全而經(jīng)濟有效的方式下恢復(fù)整

9、個管道系統(tǒng)完整性的要求。此方法最適宜修復(fù)高壓天然氣、成品油管道，因為它不需要直接在管道上進行焊接，或干脆不用焊接，僅采用螺栓進行現(xiàn)場的定位安裝。目前，該方法的適用壓力為10.0MPa（1450psi），適用溫度在3℃～100℃范圍。?復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)：復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)：近幾年，復(fù)合材料修復(fù)技術(shù)發(fā)展迅速，在管道修復(fù)中的應(yīng)用日趨廣泛，成為可供選擇的經(jīng)濟有效地永久性管道修復(fù)方法。復(fù)合材料修復(fù)具有安裝靈活、方便、修復(fù)時間短、費用低、可在不停輸管

10、道上使用、不需要焊接、通過正確安裝可永久恢復(fù)管子的承壓能力、適用于各種作業(yè)環(huán)境等優(yōu)點。其原理是把缺陷部位承受的應(yīng)力通過高強度的填充物轉(zhuǎn)移至復(fù)合套筒，常用的復(fù)合材料有加入玻璃纖維增強聚酯（GRP）或碳（CFRP）等強化物質(zhì)的聚酯、乙烯酯或環(huán)氧基體等。在此領(lǐng)域，美國ClockSpring復(fù)合產(chǎn)品（套筒）最具代表性，在北美、歐洲等國家的陸上及海上油氣管道上應(yīng)用廣泛。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。復(fù)合套筒由三部分組成：①擁有專利的高強度的單向復(fù)合套筒；②擁