高壓油氣管線的在役焊接修復技術分析

龔志鵬（河南省濮陽市中原油田鉆井四公司機修站，河南　濮陽　457321）

高壓油氣管線的在役焊接修復技術分析

龔志鵬（河南省濮陽市中原油田鉆井四公司機修站，河南濮陽457321）

高壓油氣管線是一種管線運輸方式，其運輸量大且非常安全，運輸成本不高，油氣運輸常采用此類運輸方式。隨著現(xiàn)代化社會的飛速發(fā)展，我國現(xiàn)階段的管線運輸壓力已是10MPa，傳統(tǒng)油氣管線運輸方式早已適應不了新的需求，目前我國油氣管線所使用的運輸方式是高壓運輸方式。往往油氣管線應用時，經過不斷的腐蝕和磨損，使得管線局部持續(xù)薄弱，這時極易出現(xiàn)油氣泄露事故，如果未能及時修復則會帶來更大的危害。本文分析了高壓油氣管線的再役焊接修復技術，這對整個油氣管線的應用安全有著極大現(xiàn)實意義。

高壓油氣管線；在役管線；焊接修復技術

世界上的五大運輸方式之一就是管道運輸，此項運輸方式運輸量大且安全，運輸成本不高，可適用于油氣產品的運輸。高壓運行管線焊接修復常被分為兩類：泄壓停輸修復及在役焊接修復，而泄壓停輸修復強調的是整個管線泄壓停輸，之后在于需要修復的位置兩端鉆孔封堵，再是將其中存在的油安全泄掉，采用壓縮空氣或是惰性氣體進行修復處理；而在役焊接修復而是于管道運行下直接焊接修復，管道不需要停止輸帶壓，可以直接焊接修復。本文著眼于高壓油氣管線的在役焊接修復技術進行了分析，為我國高壓油氣管線運輸行業(yè)的進一步發(fā)展提供可靠的理論性依據(jù)。

1　我國油氣管線焊接修復技術發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代化社會經濟的快速發(fā)展，我國的油氣管線修復大都是泄壓停輸修復，現(xiàn)場焊接修復技術可謂是我國常用的管線修復技術，但此項技術早已還適應不了我國現(xiàn)代化社會發(fā)展速度。在役焊接修復及不停輸?shù)牟粩喔脑欤覈氖凸艿兰夹g公司也都紛紛采納，不過大都是以操作人員的實際經驗進行的，亦或者是參考外國相關工程施工工藝，我國并沒有形成較為系統(tǒng)的研究體系。我國的科學院金屬研究所在1994年就開始分析研究我國油氣管道的運行情況，同時也進行了運行管道在役焊接工藝開發(fā)方面的研究。在此之后，則開發(fā)了運行管道在役焊接時氫的開裂特征，并提出了相應的預防理論，且基于計算機開發(fā)了模型，這些研究獲得的眾多數(shù)據(jù)，對我國在役焊接修復技術的進一步發(fā)展有著很大的推動作用。

2　在役焊接修復方式

2.1套管修復

此類修復技術是把兩個半圓套在需要修復的油氣管道上，再將半圓管及管道間以角焊縫焊接，并將其與半圓管充分對接，使這兩者成為一體。套管修復多用來修復管道被腐蝕之后，出現(xiàn)了局部變薄的問題，再者是用于管道被腐蝕而出現(xiàn)穿孔，亦或者是裂紋小但管道內油氣壓低的問題處理。

2.2安裝支管修復

該修復方式是需要修復段的前后位置處都焊接一段帶法蘭的管外套管，之后采用法蘭孔以特殊刀具開口，再采用前后兩個法蘭來連接分流旁路，促使管中的油氣介質通過分流旁路，這時再將問題管段切除，再以一段新管子進行焊接，之后把分流旁路有效撤除，這時管中的油氣介質會再由主管線通過。此類方式大多是用于修復被嚴重腐蝕的管道，亦或者是人為性破壞管線和管線整改等方面問題。

3　在役焊接安全性

3.1燒穿

此類問題主要是焊接熔池的下部沒有熔化的金屬強度承受不了其承受的壓力，通常燒穿失效模式主要是于常壓狀態(tài)下的直接焊穿，這屬于塑性失穩(wěn)問題；再者是于管子內部壓力及焊接電弧的作用力而直接出現(xiàn)燒穿問。具體而言，燒穿問題出現(xiàn)的誘因很多，比如壁厚及熔深和流動介質與應力等方面問題。

3.2氫致開裂

此類問題的出現(xiàn)主要是因氫原子滲進鋼種，且于鋼重的空穴位置轉為分子太聚集，從而出現(xiàn)了很高的壓力，最終導致鋼材內部出現(xiàn)了很大的裂縫。往往氫致開裂出現(xiàn)應具備下述幾個條件：焊縫中很有大量的氫，且焊接接頭淬硬程度主要是傾向于焊接接頭承受的約束應力。通常為了預防氫致開裂，很多時候都是著眼于裂紋出現(xiàn)的條件而分析的，從而找出更好的預防方式。焊接時的氫多是來自空氣及水和介質含氫化合物等方面，可以說焊接環(huán)境均是無法改變的，而焊縫中含氫量容易操作的方式主要是控制焊條含氫量，也就是焊接時要采用干燥的低氫焊條。再是含碳量較低的管線冷卻速度緩慢，通常會獲得低碳馬氏體，亦或者是鐵素體及珠光體，且這些組織硬度不高，相應的淬硬傾向不大，這也說明冷卻速度快時會出現(xiàn)高碳馬氏體，但該組織淬硬傾向較大。這些都說明控制介質流速能夠很好的控制淬硬傾向，再是焊接之后會存在一定的殘余應力，這會導致氫致開裂，亦或者是出現(xiàn)疲勞開裂，剛好這也是評定管道系統(tǒng)安全性的關鍵內容。

4　結語

高壓油氣管線在役焊接修復技術的全方位研究非常關鍵，這是當下高壓油氣管線常用的一種修復技術。不過我國此項技術研究較少，且其間存在諸多問題。本文對我國油氣管線焊接修復技術發(fā)展現(xiàn)狀進行了分析，并分析了在役焊接修復方式，對在役焊接安全性也進行了探討，為我國高壓油氣管線運輸行業(yè)的進一步發(fā)展提供可靠的理論性依據(jù)。

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