小口徑管道DGR免補(bǔ)口防腐技術(shù)研究與應(yīng)用

◇中國(guó)石化勝利油田分公司地面工程維修中心 牟宗浩 曲海濤 劉立潛 胡 東 宋元新

針對(duì)勝利油田在用小口徑管道焊口內(nèi)防補(bǔ)口難題，本文介紹了DGR免補(bǔ)口管道防腐技術(shù)，該技術(shù)能有效的提高各類小口徑管線的使用壽命，確保管線的安全運(yùn)行，具有良好的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和巨大的應(yīng)用前景。

1 引言

由于輸送介質(zhì)的復(fù)雜性，油田各類管道的內(nèi)壁腐蝕遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)外壁腐蝕，小口徑管道沒(méi)有可靠的焊口內(nèi)防腐補(bǔ)口技術(shù)，內(nèi)焊口無(wú)法得到有效的防腐處理。據(jù)統(tǒng)計(jì)，油田各類金屬管道腐蝕穿孔的部位70%～80%集中在焊口區(qū)域，使內(nèi)防管道達(dá)不到設(shè)計(jì)使用壽命。因此，選用合適的小口徑管道內(nèi)防腐補(bǔ)口技術(shù)，解決小口徑管道內(nèi)防腐補(bǔ)口問(wèn)題就顯得尤為迫切[1-2]。

2 DGR免補(bǔ)口管道防腐技術(shù)

DGR免補(bǔ)口防腐技術(shù)全稱為“金屬管線堆焊固溶端口處理+管線內(nèi)外層有機(jī)防腐層”，DGR技術(shù)在管線焊口完工后，免除了焊口的內(nèi)防腐補(bǔ)口環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了管線內(nèi)防腐層的完好連續(xù)，有效的解決了焊口因補(bǔ)口無(wú)效導(dǎo)致的電化學(xué)腐蝕。DGR免補(bǔ)口管道防腐技術(shù)在勝利油田得到了較為廣泛的應(yīng)用，通過(guò)對(duì)管線運(yùn)行狀況持續(xù)的跟蹤，該技術(shù)能有效的提高管線的使用壽命[3-5]。

2.1 DGR技術(shù)原理

DGR免補(bǔ)口管道主要由三部分組成：第一部分是管線端口處內(nèi)表面由耐蝕合金堆焊形成的堆焊固溶層；第二部分是管線管體內(nèi)表面通過(guò)環(huán)氧粉末噴涂防腐形成的耐蝕環(huán)氧粉末防腐層；第三部分是管線管體外表面的環(huán)氧粉末防腐層或者3PE防腐層。具體如圖1所示。

圖1 小口徑鋼管DGR內(nèi)外腐示意圖

2.2 DGR技術(shù)特點(diǎn)

DGR技術(shù)具有如下幾項(xiàng)特點(diǎn)：

（1）每根DGR管線都是在工廠預(yù)制而成的，管線的內(nèi)外防腐涂層和耐蝕合金端頭質(zhì)量可控。

（2）在特殊的預(yù)處理工藝下，管線端口的內(nèi)堆焊層與管線本體內(nèi)表面可實(shí)現(xiàn)平滑過(guò)渡。

（3）管線管體和端口堆焊層的環(huán)氧粉末防腐可以一次成型，防腐質(zhì)量有保證。

（4）管線端口處雙金屬耐蝕合金的使用，可以使焊縫、堆焊固溶層、內(nèi)防腐層連續(xù)，焊接完成后對(duì)焊口內(nèi)側(cè)無(wú)需進(jìn)行補(bǔ)口施工，工藝簡(jiǎn)便快捷。

2.3 DGR技術(shù)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用的主要優(yōu)勢(shì)

DGR技術(shù)在現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中主要有以下幾方面技術(shù)優(yōu)勢(shì)：

（1）DGR技術(shù)克服了堆焊引起的管端縮徑，管端耐蝕合金層經(jīng)過(guò)機(jī)械加工，充分保證管線組對(duì)精度。

（2）DGR技術(shù)的緩坡型過(guò)渡區(qū)形狀不但有利于熔結(jié)環(huán)氧粉末涂層的有效覆蓋，且過(guò)渡區(qū)各分區(qū)可以分別構(gòu)成復(fù)相電極，降低了雙金屬外觀界面的電位差，避免了涂層失效后雙金屬外觀界面腐蝕溝的形成。

（3）在DGR技術(shù)內(nèi)、外一體化工廠預(yù)制防腐施工中，內(nèi)防腐采用改性熔結(jié)環(huán)氧粉末二次成膜工藝，相對(duì)一次成膜工藝提高了粉末固化率，提高了涂層與耐蝕合金層的粘結(jié)能力，保證了涂層在基管和過(guò)渡區(qū)上的結(jié)合力。

（4）利用DGR技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)管線的工廠化預(yù)制，質(zhì)量可檢可控，現(xiàn)場(chǎng)焊接安裝后免除了內(nèi)補(bǔ)口工序且能實(shí)現(xiàn)管線內(nèi)防腐層連續(xù)完好，能夠很好地解決小口徑管線的內(nèi)防腐難題。

3 DGR技術(shù)工藝評(píng)價(jià)

3.1 堆焊預(yù)補(bǔ)口層耐蝕性能評(píng)價(jià)

采用SY/T 0029-2012《埋地鋼質(zhì)檢查片應(yīng)用技術(shù)規(guī)范》的失重法測(cè)試堆焊固熔層平均腐蝕速率。實(shí)驗(yàn)后觀察：堆焊層表面光滑平整，未發(fā)現(xiàn)腐蝕坑。

表1 堆焊預(yù)補(bǔ)口層耐蝕性能評(píng)價(jià)

3.2 改性熔結(jié)環(huán)氧內(nèi)防腐層性能評(píng)價(jià)

表2 堆焊預(yù)補(bǔ)口層耐蝕性能評(píng)價(jià)

3.3 焊接工藝評(píng)定

DGR技術(shù)管線焊接施工完成后，焊縫焊接評(píng)價(jià)主要指標(biāo)以及測(cè)試結(jié)果如表3所示。

表3 焊縫焊評(píng)主要性能指標(biāo)及測(cè)試結(jié)果

4 結(jié)語(yǔ)

目前勝利油田在用的各種類型小口徑管線數(shù)量眾多，焊口的內(nèi)防補(bǔ)口一直是影響管道壽命的技術(shù)難題。常規(guī)的內(nèi)防腐補(bǔ)口技術(shù)各有優(yōu)缺點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中都存在局限性。相比其他技術(shù)，DGR技術(shù)有著自身獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)，可使接轉(zhuǎn)站以下油水管線使用壽命提高3～5倍，最大限度地減少腐蝕穿孔和因管線泄露造成的環(huán)境污染和產(chǎn)量損失。推廣DGR免補(bǔ)口防腐技術(shù)，可以有效的提高各類管線的壽命，油田各類小口徑管道數(shù)量龐大，管線使用壽命的延長(zhǎng)，可以帶來(lái)巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。