國(guó)外管道修復(fù)技術(shù)綜述

1、1國(guó)外管道修復(fù)技術(shù)綜述國(guó)外管道修復(fù)技術(shù)綜述摘要：摘要：為實(shí)現(xiàn)股份公司戰(zhàn)略部署，東部管網(wǎng)再安全運(yùn)行20年，恢復(fù)到4000萬(wàn)噸年輸油能力的目標(biāo)，需要對(duì)東部管網(wǎng)進(jìn)行全面改造。為了在東部管道自身?xiàng)l件允許、經(jīng)濟(jì)可行的前提下，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的機(jī)械化修復(fù)設(shè)備，借鑒國(guó)外先進(jìn)的管道修復(fù)技術(shù)，提高修復(fù)水平和進(jìn)度，盡快縮短與國(guó)外的差距，近期我們對(duì)國(guó)外特別是北美和俄羅斯等國(guó)的管道大修施工技術(shù)水平、修復(fù)方法、材料和設(shè)備進(jìn)行了調(diào)研。現(xiàn)將目前國(guó)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(jìn)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(guó)外一般稱為“3R技術(shù)”，即：RepairRehabilitationReplace(修補(bǔ)、修復(fù)及更換管段)。修補(bǔ)多指管道日常的維護(hù)、維修以及泄漏事故發(fā)生時(shí)的搶險(xiǎn)和臨時(shí)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(guó)內(nèi)常稱的管道大修。在管道大修中不僅僅要對(duì)管道防腐涂層進(jìn)行修復(fù)和更換，

3、而最主要的是對(duì)管道的管體缺陷進(jìn)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(shí)，國(guó)外公司主要依據(jù)以下程序?qū)嵤?缺陷檢測(cè)：通過(guò)進(jìn)行管道內(nèi)、外檢測(cè)，確定管道上的管體缺陷和防腐層缺陷位置；?缺陷評(píng)價(jià)及定位：采用最新的管道內(nèi)、外檢測(cè)結(jié)果，進(jìn)行管體缺陷和防腐層缺陷的大、小及嚴(yán)重程度的評(píng)價(jià)，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(jìn)行修復(fù)以達(dá)到最大收益。?修復(fù)管道的工程評(píng)價(jià)：根據(jù)最

4、新的內(nèi)檢測(cè)和缺陷評(píng)價(jià)結(jié)果，對(duì)擬進(jìn)行修復(fù)的管道進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)考察，開(kāi)挖檢測(cè)，收集現(xiàn)場(chǎng)土壤、溫度場(chǎng)、腐蝕機(jī)理等詳細(xì)數(shù)據(jù)；?制定修復(fù)計(jì)劃和步驟：根據(jù)最新的管道缺陷評(píng)價(jià)結(jié)果，制定詳細(xì)的管道修復(fù)計(jì)劃和具體實(shí)施方案。在制定計(jì)劃過(guò)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(bǔ)強(qiáng)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(shí)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(jìn)行修復(fù)以達(dá)到最大收益，這是實(shí)施管道修復(fù)計(jì)劃的關(guān)鍵。國(guó)外在實(shí)施管道修復(fù)項(xiàng)目時(shí)，非常注重管道修復(fù)計(jì)劃及實(shí)施步驟的制訂，常常需要花費(fèi)幾年（約3－5年）的時(shí)間用于修復(fù)工程前的缺陷檢測(cè)、定位、評(píng)估，確定修復(fù)范圍、修復(fù)方法等各項(xiàng)準(zhǔn)備工作。如澳大利亞曾對(duì)一條600km(373mil)的高壓天然氣管道進(jìn)行大范圍的涂層修復(fù)，為順利實(shí)施該修復(fù)項(xiàng)目，他們用了6年的時(shí)間制訂嚴(yán)密的計(jì)劃，使費(fèi)用控制在合理的范圍內(nèi)。三、國(guó)外管道修復(fù)采用標(biāo)準(zhǔn)及推薦采用標(biāo)準(zhǔn)三、國(guó)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(guó)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(duì)性極強(qiáng)的各專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，故專門針對(duì)管道修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)不多。在美國(guó)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(guó)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(guó)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(shí)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(bǔ)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(bǔ)丁、金屬卡具法等方式在國(guó)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(guó)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(bǔ)強(qiáng)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(guó)天然氣公司（BG）、美國(guó)Battelle公司和荷蘭的Gasunie公司各自獨(dú)立

8、開(kāi)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(shù)脂與鋼質(zhì)套筒之間形成一個(gè)連續(xù)的負(fù)載過(guò)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(shí)，首先用兩個(gè)鋼套筒將管道的故障部位包起來(lái)，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(shù)脂。環(huán)氧填充套筒結(jié)構(gòu)示意見(jiàn)圖1。圖1環(huán)氧填充套筒結(jié)構(gòu)這種修理技術(shù)可實(shí)施帶壓修復(fù)，避免了對(duì)工作狀態(tài)下的管道進(jìn)行焊接作業(yè)而產(chǎn)生的潛在危險(xiǎn)，從而滿足了管道作業(yè)者希望在安全而經(jīng)濟(jì)有效的方式下恢復(fù)整

9、個(gè)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?yàn)樗恍枰苯釉诠艿郎线M(jìn)行焊接，或干脆不用焊接，僅采用螺栓進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)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(jì)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(shí)間短、費(fèi)用低、可在不停輸管

10、道上使用、不需要焊接、通過(guò)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(diǎn)。其原理是把缺陷部位承受的應(yīng)力通過(guò)高強(qiáng)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(qiáng)聚酯（GRP）或碳（CFRP）等強(qiáng)化物質(zhì)的聚酯、乙烯酯或環(huán)氧基體等。在此領(lǐng)域，美國(guó)ClockSpring復(fù)合產(chǎn)品（套筒）最具代表性，在北美、歐洲等國(guó)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(qiáng)度的單向復(fù)合套筒；②擁