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          涂料工藝

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          輸油管道的堵漏方法與帶壓堵漏技術

          文章發布于:2023-09-08 作者:昂威涂料 瀏覽次數:

          油氣管道在堵漏維搶修方面技術基本是一致的,從相關資料查詢可見,輸油管道包括管道完整性管理、管道檢測、管道腐蝕破壞與燃氣管道基本相同。油氣泄露的不同之處在于油的密度高,大部分為山區和丘陵地段,管道落差大,發生泄漏后即使采取應急措施,如關閉閥門,管道也不會很快泄壓達到穩定狀態,發生長時間高壓噴射油品的概率較大。目前,對于高壓泄漏噴射的控制還局限于人工或半人工手段,可控壓力低,容易造成污染范圍擴大,增加次生災害的發生概率和危險程度,并威脅著搶修人員的人身安全。具體一些方法分類整理如下:

          輸油管道常用堵漏技術一覽表

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          破斷管道的搶修方法

          破斷管道的搶修有焊接搶修和非焊接搶修兩種方式。焊接搶修多為永久性的.搶修方案,非焊接搶修多為臨時性的搶修方案。破斷管道的搶修應根據管道的運行條件選擇合適的搶修方式。如果管道為非主要干道,允許較長時間的停輸,則可以選擇焊接搶修方式,如果管道運輸繁忙,停輸將會造成重大經濟損失,甚至對民眾生活影響較大,則最好采用非焊接搶修方式。非焊接搶修應根據管道的工作壓力選用合適的管接頭,且兩個管接頭之間宜選用快裝管道連接。

          只有當破斷的管道由于破口的原因無法放入封堵器時,才先進行割管作業;否則,必須先進行封堵作業。封堵隔離就是把要焊接的管段與主體管道用封堵器隔離起來。封堵的方法很多,有鐵絲裹布、黃泥墻、擋板、黃油墻等封堵。對于向下傾斜的管段,可以采用水封。黃油囊油氣隔離裝置在東北油氣管道的動火施工和搶修中得到了廣泛的應用,并取得了良好的效果。

           

          1、輸油管道腐蝕種類及防腐辦法

          1.1輸油管道腐蝕

          輸油管道腐蝕主要由化學腐蝕和電化學腐蝕。腐蝕的防止地下管道的腐蝕主要有電化學腐蝕、雜散電流腐蝕和微生物的腐蝕等。影響金屬腐蝕的因素包括金屬的本性和外界介質兩個方面。就金屬本身來說,金屬越活潑就越輕易失去電子而被腐蝕。外界介質對金屬腐蝕的影響也很大,假如金屬在潮濕的空氣中,接觸腐蝕性氣體或電解質溶液,都易于腐蝕。

          1.2輸油管道的防腐一般采用如下方法

          1.2.1管道外防腐方法

          輸油管道普遍認好以紅丹油性防銹漆、紅丹醇酸防銹漆等作底漆。這些漆防繡性能好,與鋼鐵表面附著力強。施工現場用樟丹和清油現配,要把握好比例:一般按下面比例配制:樟丹56.6%、清油37. 8%。另外,加汽油或煤油5. 6%左右,以利調和快干。待底漆干燥后,均勻涂刷兩遍面漆。面漆材料有很多種,但使用較多的為鋁粉漆。鋁粉漆漆膜平滑、堅韌、附著力強。并有金屬光澤。施工現場配制時,其配比為:鋁粉:清油或清漆:溶劑汽油。

          1.2.2埋地管道的防腐絕緣

          2.2.1內防腐由于油品的潔凈度不同,油品中仍殘留一些雜質,水分、微生物,前面也提到過,因為這些殘留物的存在,管道內壁也會形成原電池,造成腐蝕,產生的銹片將嚴重影響油品質量。-般內防腐采用036耐油防腐涂料。該涂料化學穩定性好,機械性能高,不污染油品,使用方便。施工中要求對底材處理,用噴丸除銹,質量應達到國標Sa2.5級。做兩道036-1底漆,再涂兩道036一2面漆。按規定嚴格控制涂漆厚度。

          2.2.2外防腐埋地管道的防腐絕緣,- 般分三級;當土壤電阻率<20Ω時采用特加強絕緣; 20Ω <當土壤電阻率<50Ω時采用加強絕緣;當土壤電阻率>50Ω采用普通絕緣;施工中按國標除銹,采用環氧煤瀝青和玻璃絲布進行防腐絕緣,其耐油性,耐細菌腐蝕性和優異的抗陰極剝離性,適用于各種環境。

          埋地管道的電化學保護除了上述涂料防腐保護外,還可以配合犧牲陽極保護。在電化學腐蝕中,金屬電位高的為陰極,電位低的為陽極,電流從高電位到低電位,低電位金屬失去電子而被氧化,產生腐蝕。如找出另外一些金 屬的電位比管道低,這些電位較低的金屬失去電子而被腐蝕。保護了埋地管道,這種做法叫犧牲陽極保護。一般采用 鎂陽極和鋅陽極。具體做法按著<埋地剛質管道犧牲陽極陰極保護設計規范》執行。

          2、輸油管道的堵漏方法

          2.1動態密封技術

          跑、冒、滴、漏是威脅輸油(氣)安全生產的大敵,許多事故的禍根就是泄漏;而動態密封技術正是為了解訣生產中的跑、冒、滴、漏。

          1、油庫非動火區進行焊接等工作是十分危險的,為了消除事故的隱患,利用粘接劑將需要粘接的部位粘合在一起,而且完全達到焊接所需要的強度。

          2、在輸油泵站以及輸氣壓縮站內對于某些部位及閥門的跑、冒、滴、漏也可以應用密封劑封堵與密封,可消除事故隱患并保證作業安全,延長閥門等設備的使用壽命,節約開支。

          3、輸油(氣)泵經過長斯運行,都有不同程度的腐蝕與磨損;不但影響了泵效的發揮,而且縮短泵的使用壽命。采用金屬耐磨修補劑對泵體及泵葉進行修復后,可極大的延長泵的使用壽命。

          4、由于管道公司所轄管線的長期服役,部分管線的部分管段防腐絕緣層嚴重劣化,例如秦京線部分管段管體腐蝕面積大,局部腐蝕嚴重,有的管段1km補板幾百處,點焊上千處,對于片狀腐蝕部位,由于腐蝕部位附近管體大量減薄根本無法進行補焊,而在不換管時的唯一辦法就是利用粘接劑補板。對上述情況采用金屬粘接劑進行處理完全可達到生產要求,并且可處理焊接無法完成的部位。

          5、對于輸油(氣)管道干線的腐蝕穿孔泄漏,可以根據實際情況降低系統輸送壓力進行帶油、帶壓密封。

          2.2難以解決問題

          輸油(氣)管道干線由于超壓輸送、不平穩操作、或管道本身質量不好將引起爆管事故的發生.利用動態密封技術對這一事故的處理具有相當的難度。首先,我國的埋地油氣鋼管大多采用螺旋焊縫管,而國外多采用直焊繼管,當爆管沿焊縫發生較嚴重時,利用動態密封技術來堵漏未必是最好的方案;其次,由于輸油(氣)干線壓力很高。野外現場施工條件惡劣,使得密封劑在固化之前如何粘接在管道鋼體上具有相當的難度,這就要求要與-一定的機械施工機具和工藝相配合。

          2.3國外動態密封技術

          真正具有工業實用價值動態密封技術于20世紀初問世,進入帥年代末, 世界上使用最廣泛,實用價值最高首推注劑式帶壓密封技術。在英國,采用注劑式帶壓密封技術在動態條件下處理的泄漏點,其中16%是10Mpa以上的高壓系統。

          2.4國內動態密封技術

          1.動火焊(也稱帶壓焊接密封技術),也稱頂壓焊技術。

          (1)逆向焊接法,這是針對金屬部件上出現裂痕而采用的一種補焊方法,

          (2)引流焊接法,應用前提是泄漏現場必須具備動火的先決條件。

          2.粘結方法(帶壓粘結技術)

          (1)填塞粘接法一一用于靜壓或低壓泄漏之后的動態密封;

          (2)頂壓粘接法一一核心是外力機構(頂壓工具),然后密封粘接;

          (3)緊固粘接法一一-采用某種特制卡具所產生大于泄漏介質壓力的緊固力.迫使泄漏停止,再用粘接劑進行修補加固;

          (4)引流粘接法一-將引流器安放在泄漏部位,泄漏介質通過引流器通道流出作業區,再用粘接劑將引流器固定在管線上,待其固化后關閉引流器上的閥門,即可達到止漏的目的;

          (5)磁力壓固法-一利用磁力止漏,而后粘接止漏。

          (6)T型螺栓法一一利用螺檢的堅固力與密封膠配合達到止漏。

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          3.帶壓堵漏技術

          目前,在技術上可以處理溫度在-195~800℃、壓力由真空~32MPa, 可在幾分鐘內不停車、帶壓、帶溫消除法蘭、直管、三通、彎頭等部位的泄漏。

          金屬密封膠與牯接劑及其技術可廣泛應用于輸油(氣)企業生產中。石油、天然氣、成品油管道在不切斷輸送流體介質的條件下,對腐蝕的孔洞、裂紋、連接法蘭、螺紋管接頭、套筒接頭、閥門密封點、焊縫缺陷等出現的泄漏,迅速有效的清除,采用注劑式帶壓密封技術對.上述部位的泄漏均可在動態條件下進行作業,并且密封壽命不少于一個檢修周期;因此,開發出適合大口徑輸油(氣)干線使用的低溫非熱固型,并且對泄漏部位表面無需特殊處理的密封注荊是必要的,也是迫切的。

          對于長距離輸油(氣)干線的爆管,管體焊縫整體開裂等現象,由于管體直徑較大,壓力很高,野外施工條件惡劣,實施動態密封具有相當的難度;但是,隨著大口徑管道密封機具和密封工藝的改進與發展,對上述問題的解訣是有可能的。

          以上內容摘自《金屬密封、堵漏技術在輸油(氣)生產中的應用》中石油管道科技中心工藝室

          3、輸油管道帶壓堵漏技術

          采油廠聯合站采油站輸油管道的工作壓力在0.4~1. 0MPa之間。一旦出現泄露,如果按照停止生產、放空、沖洗管道、組織更換或補焊、試壓程序將損壞部位修復,會因修復周期長而影響生產任務。以下介紹幾種在生產中常采用的應急焊接堵漏法。

          3.1液態介質泄漏程序分級液態介質泄漏一般分 為四個等級。

          3.1.1滲汗

          一種輕微的泄漏,表面有明顯的介質滲漏痕跡,像汗水一樣。擦掉痕跡,幾分鐘后再有明顯的滲漏痕跡。

          3.1.2滴漏

          介質滲漏成水球狀,緩慢地流下或滴下。

          3.1.3重漏

          介質泄漏較重,成連續水珠向外流淌。

          3.1.4流淌

          介質泄漏嚴重,介質不斷的噴涌。管道中介質的泄漏程度與焊接難度成正比,管道內油、氣、水混合介質壓力越大,沖刷力也就越大,因此液態金屬熔池也就更容易被破壞,從而增大焊接難度。

          3.2根據泄漏點四周管璧厚薄程度選擇合適的工藝參數

          用鋼絲刷清理泄漏處的泥,繡等污物后,用手錘輕敲擊泄漏點四周的管壁,根據聲音的清脆程度和震動的手感憑經驗判斷管壁的厚薄分布情祝。根據判斷的結果和介質的泄漏情況確定采取不同的焊補措施。

          由于管道大都為油水混輸,補焊時第一層,第二層-般選用對污物不敏感的酸性結422焊條,第三層蓋面選用E5015焊條,可避免氫致裂紋的形成。焊條直徑為2.5mm和3. 2mm。施焊第一層時采用滅弧焊,每個焊點不易過長,熔深要淺一般為壁厚的2/5~3/5,待上一個焊點冷卻后再焊下一個焊點。若電流過大易燒穿。第一層完成后,清除焊渣,在確認無泄漏后接著焊第二層、第三層。電流適當大一些,可斷弧和連弧并用以提高效率。但仍要注意保持熔池的溫度,不能過高。

          3.3補焊方法

          3.3. 1直接焊補止漏

          適用與,原焊縫或管壁腐蝕不嚴重,壓力較低只是由于砂眼、氣孔、夾渣等造成的直徑在1~10mm之間的點狀滲漏。其方法是,用比正常大30%~40%的電流,快速地在滲漏處點焊,焊接時運用較大工藝參數(采用E4303,直徑3.2mm焊條,焊接電流在140A左右),滅弧頻率要快、穩、準,以防管線內的壓力在電弧的熱.作用下沖出,并趁熱將焊點鉚合,完成補漏。

          3.3.2焊塞止漏與密封膠帶填堵堵漏

          根據穿孔的面積大小、形狀,用圓鋼車成有一定錐度的鐵塞子,用手錘直接把鐵塞子砸進穿孔處,砸緊后,把鐵塞子與管線穿孔處連接面焊死。焊接時,選用較小的工藝參數,用E4303焊條,2. 5mm,焊接電流60~90A,采用滅弧焊,溶深要淺,帶上一個焊點失去紅色時,再焊接下一個焊點,以此類推,直到把穿孔點鐵塞子全部焊完為止,清除熔渣,接著焊接第二層、第三層..但焊接電流不能過大,以免燒穿焊接處,造成壓力沖出。不能在熔池上停留時間過長,發現熔池溫度過高,立即滅弧,在熔池溫度降下來以后,再進行焊接,直到焊好。密封膠帶填堵也不失為很好的堵漏方法,將密封膠帶揉成團,填塞到滲漏的空洞中,然后采用上述焊法,來回循環數次,將滲漏處焊好,由于密封膠帶是耐高溫材料,在焊接中能起到良好的止漏效果。

          3.3. 3加焊螺帽,絲堵法

          根據泄漏孔的大小選擇,當孔在300mm 內可以采用螺母螺栓補漏。當孔在300~600mm時必須采用絲堵補漏。補焊時,先用手錘將有一定錐度的木楔子塞入滲漏處,在根據泄漏孔四周面積的大小選擇合適的螺栓、螺母或是絲堵。把螺母或絲堵和管壁完全焊好后,塞入適量的用水侵濕的石棉繩,然后擰緊螺栓或堵頭,最后再將其焊到一起,漏孔即被完全堵死。

          3.3.4補焊鋼板堵漏法

          適用于一點或多點呈蜂窩狀且管壁四周管壁腐蝕嚴重、腐蝕面積較大的補焊。補焊時,先用木楔子或石棉繩將各個滲漏處塞死,然后用鋸條緊貼管壁輕輕的鋸掉木楔子的多余部分。根據已確定的腐蝕面積、形狀選用稍大點的和管壁弧度相一致的鋼板,鋼板厚度在5~8mm之間,緊貼管壁進行點焊固定。采用由上向下的滅弧的點焊流補法自點焊處焊接。特別要注意控制好電弧方向,管壁越薄,電弧偏向補焊鋼板的角度越大,同時也要注意不楔子由于在焊接過程中溫度過高而燒損引起泄漏?稍诤附右欢魏笸O聛,待冷卻后再進行施焊。

          3.3.5焊接引流裝置堵漏

          適用于腐蝕嚴重、管壁較薄、面積較大、多處滲漏且無法用木楔和石棉繩完全塞死的泄漏的補焊。

          3.5.1閥門堵漏法:補焊時按孔的大小和管壁四周的腐蝕情況選配一段一定直徑,長度約為200mm的管子,先在一端焊好一個防空閥門(打開)。閥門外再連接選用軟管引到施焊點10m以外。管子的另-端加工成一定的弧度后罩在泄漏處,讓未完全塞死流出的少量油、水從閥門排出,側身施焊。焊好后卸下引流軟管,關閉閥門即可。

          3.5.2罩子堵漏法:根據泄漏孔的大小提前加工相配套的罩子,在罩子上焊好節箍做為排泄孔,焊好罩子后擰上堵頭即可。它適用于泄漏面積大,裂縫,松散組織,腐蝕嚴重的穿孔處的堵漏。

          3.3.6焊螺栓加蓋堵漏

          根據泄漏缺陷的大小焊接2~6根螺栓,焊牢且與本體垂直,然后制作一塊適合的壓蓋。嵌上密封墊片。填料或涂.上密封膠。在將壓蓋套入螺栓上,用螺母均勻對稱擰緊壓蓋,直至止漏為止。

          3.4安全措施

          ①現場要有完善的消防措施把現場的油污清除干凈,以免焊接時發生火災;

          ②現場配備8KG干粉滅火機2臺;

          ③電焊工必須穿戴好勞保,必要時穿上防火工作服進行操作;

          ④操作坑的大小、撤離通道要符合操作人員操作、焊接要求,發生意外時

          便于撤離;

          ⑤焊工操作時,要避開穿孔處的噴射物,以免發生被打傷、燙傷等意外;

          ⑥根據有關規定,相關安全監護人必須到現場監護。

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