腐蝕管道修復技術

王海秋

大慶油田設計院

腐蝕管道修復技術

王海秋

大慶油田設計院

管道在運行期內的費用主要包括建設費用和運行費用。在管道運行接近使用壽命時，運行費用顯著增加。如果工程整體的運行時間較長，在此時應考慮整體更換、局部更換或者維持原狀，并存在最佳維修方式。管道腐蝕、老化的時間特征，使得管道維修存在最佳時機，即存在這樣的時間點，在此時維修可以使總運行費用最低。

管道修復時機；修復方式；失效特征；運行經濟性

1 存在的問題

大慶油田已建埋地油氣管網超過8萬千米，許多在役管道運行10～15年以上，開始進入“老齡期”，管道腐蝕老化趨向嚴重。腐蝕不僅造成管道更新量的增加和維護工作繁重，同時也帶來安全問題。特別是腐蝕、老化導致的油氣管道泄漏事故，常常會引發嚴重的爆炸和環境污染等問題[1]。為確保管道運行期間的安全性和運行經濟性，應選擇合適的修復技術方案，使整個管道安全運行且費用最低。

2 管道最佳維修方式

管道維修方式主要可以分為應急性的修補、防腐層或管體分段更新以及整體更換3種方式。根據油田習慣，后兩種稱為“大修”。管道在運行期內的費用主要包括建設費用和運行費用。管道運行后期，運行費用遠遠超過了建設費用，占管道總運行費用的主導地位。此時，管道運行經濟性直接影響管道修復方案，即管道最佳維修方式和維修時機的確定。

在管道運行接近使用壽命時，運行費用顯著增加。如果工程整體的運行時間較長，在此時應考慮整體更換、局部更換或者維持原狀，并存在最佳維修方式。

管道運行費用表現出管道運行時間變化的特征，例如工程整體運行時間超過40年，全部更換將是使管道總運行費用最省的維修方案；如果工程整體運行時間為35年，局部更換將是最省的維修方案；如果工程整體運行時間低于32年，維持原狀，只進行應急性修補，是最省的維修方案。

3 管道最佳維修時機

管道腐蝕、老化的時間特征，使得管道維修存在最佳時機，即存在這樣的時間點，在此時維修可以使總運行費用最低。管道修復最佳時機及維修方式的確定與管道腐蝕失效模式密切相關，管道腐蝕失效模式改變將影響管道維護費用、停產損失、安全損失、環境代價，使管道總運行費用發生改變，從而改變最佳維修時間及最優方案。

管道外防護層的質量隨時間的變化整個周期分為3個階段，即以技術因素作用為主的前期，以環境因素作用為主的后期，以及技術因素與環境因素共同作用的中期。應根據防腐層失效特點，在階段點內選取相應的維修方案，表1是不同管道壽命階段外防腐層的修復方案。

表1 不同管道壽命階段外防腐層的修復方案

管體大修時機的確定與腐蝕缺陷萌生、缺陷發展速度有關。腐蝕缺陷的萌生與防腐層缺陷有關，應對管道腐蝕缺陷進行預測[2]，開展管道安全有效性評估工作[3]，最終確定管道最佳修復時機。

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

[2]黃亞暉，周麗麗．B31.G腐蝕管道剩余強度評價比較分析[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