王海秋

大慶油田設(shè)計(jì)院

腐蝕管道修復(fù)技術(shù)

王海秋

大慶油田設(shè)計(jì)院

管道在運(yùn)行期內(nèi)的費(fèi)用主要包括建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。在管道運(yùn)行接近使用壽命時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用顯著增加。如果工程整體的運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，在此時(shí)應(yīng)考慮整體更換、局部更換或者維持原狀，并存在最佳維修方式。管道腐蝕、老化的時(shí)間特征，使得管道維修存在最佳時(shí)機(jī)，即存在這樣的時(shí)間點(diǎn)，在此時(shí)維修可以使總運(yùn)行費(fèi)用最低。

管道修復(fù)時(shí)機(jī)；修復(fù)方式；失效特征；運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性

1 存在的問(wèn)題

大慶油田已建埋地油氣管網(wǎng)超過(guò)8萬(wàn)千米，許多在役管道運(yùn)行10～15年以上，開(kāi)始進(jìn)入“老齡期”，管道腐蝕老化趨向嚴(yán)重。腐蝕不僅造成管道更新量的增加和維護(hù)工作繁重，同時(shí)也帶來(lái)安全問(wèn)題。特別是腐蝕、老化導(dǎo)致的油氣管道泄漏事故，常常會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的爆炸和環(huán)境污染等問(wèn)題[1]。為確保管道運(yùn)行期間的安全性和運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)選擇合適的修復(fù)技術(shù)方案，使整個(gè)管道安全運(yùn)行且費(fèi)用最低。

2 管道最佳維修方式

管道維修方式主要可以分為應(yīng)急性的修補(bǔ)、防腐層或管體分段更新以及整體更換3種方式。根據(jù)油田習(xí)慣，后兩種稱(chēng)為“大修”。管道在運(yùn)行期內(nèi)的費(fèi)用主要包括建設(shè)費(fèi)用和運(yùn)行費(fèi)用。管道運(yùn)行后期，運(yùn)行費(fèi)用遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了建設(shè)費(fèi)用，占管道總運(yùn)行費(fèi)用的主導(dǎo)地位。此時(shí)，管道運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性直接影響管道修復(fù)方案，即管道最佳維修方式和維修時(shí)機(jī)的確定。

在管道運(yùn)行接近使用壽命時(shí)，運(yùn)行費(fèi)用顯著增加。如果工程整體的運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，在此時(shí)應(yīng)考慮整體更換、局部更換或者維持原狀，并存在最佳維修方式。

管道運(yùn)行費(fèi)用表現(xiàn)出管道運(yùn)行時(shí)間變化的特征，例如工程整體運(yùn)行時(shí)間超過(guò)40年，全部更換將是使管道總運(yùn)行費(fèi)用最省的維修方案；如果工程整體運(yùn)行時(shí)間為35年，局部更換將是最省的維修方案；如果工程整體運(yùn)行時(shí)間低于32年，維持原狀，只進(jìn)行應(yīng)急性修補(bǔ)，是最省的維修方案。

3 管道最佳維修時(shí)機(jī)

管道腐蝕、老化的時(shí)間特征，使得管道維修存在最佳時(shí)機(jī)，即存在這樣的時(shí)間點(diǎn)，在此時(shí)維修可以使總運(yùn)行費(fèi)用最低。管道修復(fù)最佳時(shí)機(jī)及維修方式的確定與管道腐蝕失效模式密切相關(guān)，管道腐蝕失效模式改變將影響管道維護(hù)費(fèi)用、停產(chǎn)損失、安全損失、環(huán)境代價(jià)，使管道總運(yùn)行費(fèi)用發(fā)生改變，從而改變最佳維修時(shí)間及最優(yōu)方案。

管道外防護(hù)層的質(zhì)量隨時(shí)間的變化整個(gè)周期分為3個(gè)階段，即以技術(shù)因素作用為主的前期，以環(huán)境因素作用為主的后期，以及技術(shù)因素與環(huán)境因素共同作用的中期。應(yīng)根據(jù)防腐層失效特點(diǎn)，在階段點(diǎn)內(nèi)選取相應(yīng)的維修方案，表1是不同管道壽命階段外防腐層的修復(fù)方案。

表1 不同管道壽命階段外防腐層的修復(fù)方案

管體大修時(shí)機(jī)的確定與腐蝕缺陷萌生、缺陷發(fā)展速度有關(guān)。腐蝕缺陷的萌生與防腐層缺陷有關(guān)，應(yīng)對(duì)管道腐蝕缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè)[2]，開(kāi)展管道安全有效性評(píng)估工作[3]，最終確定管道最佳修復(fù)時(shí)機(jī)。

[1]郭宏．長(zhǎng)輸管道腐蝕缺陷的評(píng)價(jià)[J]．油氣田地面工程，2013，32（6）：110.

[2]黃亞暉，周麗麗．B31.G腐蝕管道剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)比較分析[J]．天然氣與石油，2012，30（4）：32-66.

[3]A Supplement to ASME B31 Code for Pressure Piping．ASMEB31G Manual for determining the RemainingStrength of Corroded Pipelines[S]．New York：AmericanSociety for Mechanical Engineers，1991.

（欄目主持 焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.8.075