凍土區油氣管道保溫技術現狀分析

劉志增

摘 要：隨著石油天然氣的需求越來越大，油氣管道的發展成為油氣運輸也發展中的重要部分，而在油氣管道的建設過程中，部分管道要穿越凍土區，這就對油氣管道提出了更高的要求。本文主要是對凍土區油氣管道保溫技術現狀進行了分析，以期促進油氣管道更好的發展，滿足人們在生產和生活中對油氣的需求量。

關鍵詞：凍土區；油氣管道；保溫技術

在我國的油氣運輸中，最主要的方式之一就是管道運輸，隨著人們對油氣的需求量越來越大，對油氣管道的要求也越來越高。而在我國的油氣管道運輸過程中，有一段的管道運輸是需要穿過凍土區的，這就對管道的保溫技術提出了更高的要求。因此，本文對凍土區油氣管道的保溫技術現狀展開討論具有十分重要的意義。

一、國內凍土區油氣管道保溫技術狀況

國內穿越凍土區的油氣管道主要有格爾木——拉薩成品油管道（簡稱格拉線）、中俄原油管道漠河——大慶段管道（簡稱漠大線）。格拉線是迄今為止中國最長、世界上海拔最高的輸送成品油的固定管道。漠大線是國內第一條通過多年凍土區的大口徑長輸原油管道，穿越大興安嶺不連續多年凍土區的長度達441km，漠河至加格達奇之間的凍土、低洼、沼澤地區超過70km管道的設計采用了預制直埋保溫管。本文以漠大線為例，著重介紹其保溫管的預制工藝及保溫補口技術。

（一）漠大線保溫管預制工藝

漠大線的預制直埋保溫管道防腐保溫層是由防腐層、保溫層、防護層構成的，其中，防腐層主要是采用三層結構聚乙烯（3PE普通級）；保溫層采用硬質聚氨酯泡沫塑料（厚80mm）；防護層采用高密度聚乙烯塑料（厚12mm）。保溫管預制工藝主要內容為：在防腐管的外表面安裝等間距的支撐板后，再將其穿入到高密度聚乙烯外護管中；轉運至發泡平臺，采用液壓法蘭進行兩端封堵；調整發泡平臺，使其處于傾斜狀態，傾角約15°；高壓發泡機調試完成后，在傾斜保溫管的高端處注料，注料完成后將其調至水平狀態進行發泡；待泡沫固化后，開啟兩端液壓封堵；之后進行端頭二次處理，安裝防水帽。

（二）漠大線保溫補口技術

由于漠大線穿越過凍土區、低洼區和沼澤區，因此，其需要在冬季進行施工。而由于保溫補口環境溫度較低，不適合采用現場發泡工藝進行保溫層的補口。因此，我們可以采用預制保溫瓦塊捆扎的方式進行，由3塊120°與主管體同材質的硬質聚氨酯泡沫瓦塊拼接而成，拼接采用子母扣連接方式，性能指標滿足GB/T29047-2012《高密度聚乙烯外護管硬質聚氨酯泡沫塑料預制直埋保溫管及管件》中相關規定。現場的補口工藝是：先對管道的接口進行預熱，預熱的溫度一般在50～70℃；對管道的接口進行除銹處理，同時處理好防腐層的表面；無溶劑環氧涂料，黏彈體防腐層補口；安裝聚氨酯保溫瓦3塊拼接成補口保溫層，并加以固定；采用捆扎帶安裝電熱熔套（厚12mm），電熱熔套兩端與管道防護層搭接寬度不小于100mm，接通電源熱熔焊接；電熱熔套軸向搭接焊縫及其兩端與管道外護層的搭接焊縫均采用黏彈體膠條進行密封，再采用聚丙烯膠帶進行外防護。

二、管道保溫技術的要點解析

（一）管道保溫技術分析

管道的保溫技術主要分為兩種：管中管和一次成型。其中，管中管技術就是利用穿管技術將PE的外護管套進鋼管上，并將聚氦酷泡沫塑料灌入它們的環形空間中，進而實現保溫作用。而一次成型技術就是將已經經過防腐處理的鋼管放在同一條生產線上，完成相應的硬質泡沫保溫和相應的保護層。除此之外，最重要的就是焊口保溫技術，其主要是在焊口連接之后，對焊口進行相應的保溫處理，在進行處理的過程中，重點是制作焊口保溫模具，還要注意留有一定的空間，防止焊接的過程中烤壞防腐保溫層。在焊口處一定要進行除銹工作，并且還要達到相應的標準才行。焊口的保溫模塊大小是根據保溫的長度來決定的，同時還要按照相應的比例對所用的材料進行混合，再放入保溫膜中發泡，在保溫膜中經過一段時間的反應后，并且保證其是經過固化的，就會形成我們需要的聚氦酷泡沫，最后拆掉模具，需要注意的是在整個的工藝過程中，一定都要保障產品的質量沒有問題，進而確保良好的管道保溫性能。

（二）管道保溫技術改進措施

在管道保溫技術中，要加強保溫結構的設計，滿足保溫條件的要求，熱損失量應該低于標準規定，并應該保證保溫層的厚度，防水性能良好，結構簡單，機械強度高，材料消耗量小，并且要保證保溫結構和防腐結構的銜接，防止它們之間的相互影響。并且，保溫材料應該盡量選擇價格便宜，并能就地取材的，并且要施工方便，便于維修保養，加強監督，定期進行檢查，對出現保溫損傷的地方，要及時進行修補，使保溫技術達到相應的標準。

（三）保溫常用材料選擇

硬質聚氨酯泡沫塑料因其導熱系數低、密度小、可工廠預制、現場施工方便，廣泛應用于埋地長輸管道的保溫。當輸送高溫介質管道時，經綜合經濟比較后可采用復合結構，即在鋼管與聚氨酯泡沫之間加微孔硅酸鈣等耐溫材料。泡沫塑料是一種發泡體保溫材料，由多異氰酸酯、組合聚醚加催化劑、發泡劑、穩定劑等原料組成，其中發泡劑是聚氨酯泡沫中最重要的一種助劑，應為無氟發泡劑。

三、結語

綜上所述，本文主要對我國的漠大線保溫管預制工藝以及漠大線保溫補口技術進行了分析，對其所在凍土區的管道保溫技術進行了分析，并提出了有效的管道保溫技術改進措施，最后說明了常用的保溫材料的選擇，對提高凍土區的管道運輸效率具有一定的促進作用。

參考文獻：

[1]蔣林林，潘麗紅，韓文禮，張紅磊.凍土區油氣管道保溫技術現狀[J].石油工程建設，2014，04：41-44.