粘弹体在埋地管道补口应用中遇到的问题及其解决方案.pdf

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1、第3 9 卷第5 期 石 油工 程 建 设 4 3 粘弹体在埋地管道补口应用中遇到 的问题及其解决方案 赵常英 ，张志贵 1 ，贾平军 ，谭建祥 2 贾光猛 1 ( 1 中国石油集团工程设计有限责任公司华北分公司，河北任丘0 6 2 5 5 2 ；2 石油天然气冀东工程质量监督站， 河北唐山0 6 3 2 0 0 ) 摘 要 ：粘弹体补 口材料在唐山液化 天然气外输管道工程现场应用中出现 了粘弹体胶带滴垂试验执 行标准不明确 、胶层覆盖率无检查方法以及剥离覆盖率不达标等问题 文章分析 了f - l 题产生的原 因 并提 出了相应的解决方案 ，使得上述问题得 以成功解决同时也为今后粘弹体 防腐材

2、料在埋地 管道 补 口中的 应 用提 供 了借 鉴 经验 关键 词 ：粘 弹体 ；埋地 管道 ；防腐补 口 ；剥 离覆 盖率 d o i ： 1 0 3 9 6 9 j i s s n 1 0 0 1 - 2 2 0 6 2 0 1 3 0 5 0 1 3 0 引言 埋地管道防腐补 1：3、补伤是保证管道防腐完整 性的重要工艺 也是整条管道防腐层质量控制 的薄 弱环节 更是管道外 防腐 中最 容易出现 问题 的部 位 我国油气长输管道防腐补 E l 工艺施工先后经历 了石油沥青补 17 1 、环氧煤沥青补 13、煤焦油瓷漆补 13等近年来热收缩带补 1：3 成为主流工艺 在管道 运行数年后发现

3、 热收缩带补 口存 在一些质量 问 题 ，尤其是在与管道外防腐层( P E)搭接处 的密 封不易保证 粘弹体作为一种新型防腐材料 首次 大规模应用于国内新建管道 ( 唐山液化天然气外输 管道工程)补 13中 本文介绍 了粘弹体补 口材料在 该工程现场应用中遇到的相关技术问题 分析了问 题产生的原因并提出了相应 的解决方案 1项 目背景 唐 山液化天然气外输 管道工程干线管道全 长 1 2 1 4 k m，管径 1 0 1 6 m m。管道通过连片鱼塘 、虾 池 水 域 段( 曹 妃 甸 AA 0 1 2桩 +1 3 4 0 i nA B 0 0 1 桩 、唐海县第一段及南堡开发区段) ，长约

4、5 2 3 k m， 土壤 腐蚀性强 ，管道完全位 于水域 中( 见 图 1 ) ， 投产后的维护极其不便。在该项 目可研 阶段 设计 指导原则为按 3 O年免维护考 虑补 口的设计方案 如果继续采用以往的热收缩带补 口将不能保证其 防腐密封效果 故该项 目水域段埋地管道补 口设计 图 1 管 道 位 于 丈 堤 旁 的水 域 中 上应用了粘弹体防腐材料 2 粘 弹体 胶带 技术 要求 目前 。国际上 粘弹体胶 带执行 I S O 2 1 8 0 9 3 2 0 1 1 石油 天然气 工业 管道 输送 系统 用埋 地管 道 和 水下管道外防腐层补 13技术标准 。国内标准 尚在 制订 中中国石

5、油 已编制并发布 C D P S P C A C 一 0 1 7 2 0 0 9 B 油气管道工程粘弹体 防腐材料技术规 格书 ，目前正处于修订阶段 在本工程中，设计 规定 了粘弹体胶带 的技术要求 见表 1 3 粘弹体胶带在现场应 用 中遇到 的问题及解 决方案 3 1 粘弹体胶带滴垂检验执行标准问题 在 C D P S P C A C 一 0 1 7 2 0 0 9 B 中只 列 出 了滴 垂的性能指标 未给出具体检验方法 采用不同的 检验方法 得出的数据将完全不同经与技术规格 石 油,It 程 建 设 表 1 粘弹体胶带 ( 防腐带)l生能要求 性能项 目 技术指标 试验方法 外观 边缘

6、平直 、表面平整 、整洁 目测 胶带厚度 ram l _8 G B T 6 6 7 2 玻璃化温度 一 2 0 ( 最低设计温度 ) I S O 2 1 8 0 9 3附录 E 电火花检测 ( 5 k V mm+5 k V) 无漏点 I S O 2 1 8 0 9 3附录 B 强度 ( N e m) 5 G B T 2 7 9 2 剥离强度 ( 2 3) 对钢 P E 覆盖率 9 5 实测 强度 MP a O 0 2 G B 厂 r 7 1 2 4 剪切强度 ( 2 31 3 ) 对钢 覆盖率 9 5 实测 强度 MP a 1 O GB 厂 r 7 1 2 4 剪切 强度( 一 4 5 C)

7、对钢 覆盖率 9 5 实测 含外带抗冲击性仃 1 5 S Y 厂 r 0 3 1 5附录 G 含外带压痕试验 1 0 MP a 1 5 k V无漏点 E N 1 2 0 6 8附录 G 抗阴极剥离 ( 1 5 V，6 5 3，3 0 d )加外 护 5 mm S Y ， r 0 3 1 5附录 C 滴垂 ( 8 5，7 2 h ) 无滴垂 I S 0 2 1 8 0 9 3 体积电阻率 m 11 0 G B T 1 4 1 0 吸水率 O 0 3 S Y T 0 4 1 4附录 B 热水浸泡( 7 0，1 2 0 d )加外护 无变化 G B T l 7 3 3 耐热老化 ( 9 O，1 0

8、0 d ) 覆盖率 9 5 实测 1 O 盐酸 耐化学介质f 9 0 d 1 0 氢氧化钠 无变化 S Y T 0 3 1 5附录 I 3 氯化钠 电气强度 ( MV m) 2 O G B 厂 r 1 4 0 8 1 书编制人员沟通 并追根溯源查询大量资料 得知 滴垂试验方法有两种一种是壳牌滴垂试验测试方 法 。另 一 种是 I S O 2 1 8 0 9 3 2 0 1 1中规定 的滴 垂 试 验方法 。这两种试验方法简要介绍如下 ： ( 1 )壳牌滴垂试验 。涂层测试板于初始温度 8 0 放置在烘箱中 ，涂层测试板与烘箱一侧壁面 成 6 0 。 夹角 以便观察在该温度下涂层是否会发生 滴

9、垂 。如 图 2所示 试 验结果 证 明 涂层 测试 板在 试验温度 8 0放置 1 5 0 h后涂层没有任何变化 在 8 0 时 ，用手指或金属部件与涂层接触 没有 任何迹象表明胶粘性下垂或增加为合格 图 2 壳牌滴垂试验测试方法 ( 2 )I S O 2 1 8 0 9 3中规定 的滴垂 试 验 方法 测 定在 4 5 的温度下粘弹体胶带的任何组分是否滴 液。采用恒温控制的烘箱 ，温度控制在 4 5 2 ， 将三个长 1 5 0 m m、宽 5 0 mm粘弹体胶带样品直立 悬挂在烘箱里，恒温 4 8 h 如无滴液 则合格。 鉴于本工程为液化天然气管道 输送介质最高 温度为 1 1 2 8

10、因此不需 要做 8 0 的滴 垂试 验 4 5即可 满 足 故 确认 滴垂 检 验 方法 执 行 I S O 2 1 8 0 9 3 2 0 1 1的规定 3 2 胶层 剥 离覆 盖 率的检 查 问题 在 C D P S P C A C 一 0 1 7 2 0 0 9 B中未 规 定 胶 层 覆盖率 的检查方法 粘 弹体胶带运至现场后无 可 执 行 的检 验 标 准 导致 无 法 进 行 验 收 为 此 根 据 工程需要 特制订现场可操作 的检验方法 即检 测方法执行 G B T 7 1 2 4 依据该检验标准 ，剥离区 的胶层覆盖率为剥离后钢管或管体 聚乙烯 防腐层 表面胶层残 留面积与剥离

11、 面积 的 比值 胶层覆 盖 率计算公式为 ： A A = 1 0 0 石 油1 程 建 设 工艺管网区域阴极保护系统干扰问题 的检测及处理 熊金根 1 ，李 ( 1 中国石油西部管道公司科技信息服务中心， 新疆输油气分公司， 岚鑫 2 ，孙冰冰 新疆乌鲁木齐8 3 0 0 1 2；2 中国石油西部管道公司 新疆乌鲁木齐8 3 0 0 6 3 ) 摘 要 ：为 了保护 输 油 气站 库 内埋 地 管道 的安 全 近年 来 区域 阴极 保 护技 术发 展迅 速 。 区域 阴极 保护 系统和站外干线阴极保护 系统常通过绝缘 法兰隔 离由于两套 系统相对距 离较近 常存在干 扰 问题 鄯 善 商业储

12、 备 库 工 艺管 网 区域 阴极保 护 系统 开启 后 引起 双 兰 线 阴极保 护 系统输 出 电压和 电流增 大同时上下游管道 电位较正常值 负移 0 60 7 V。通过开展现场测试和试验确定 了双兰 线 阴极保护 系统受干扰的根本原因，并提 出了有效的解决方案 将双兰线恒电位仪的输 出参数成 功地 恢 复至 受干扰 前 的水 平 关键 词 ：工 艺管 网； 阴极保 护 ：现场检 测 ：消 除干扰 d o i ： 1 0 3 9 6 9 4 i s s n 1 0 0 1 - 2 2 0 6 2 0 1 3 0 5 0 1 4 0 引 言 输油气站库站内一般包含了管网、储罐和防雷 接地网

13、等在 内的多种埋地金属结构物 为了保护站 库内埋地管网的安全 近年来 区域 阴极保护技术发 展迅速I1 - 3 1 。由于站内、外阴极保护系统所需保护电 流及保护对象等存在较大差异 常采用绝缘法兰将 站内、外管道电隔离 即站场内外各 自采用独立 的 阴极保护系统 由于站内、外阴极保护系统相对距 离较近如果设计不合理 不同阴极保护系统之间 可能会产生干扰问题 一般是站内阴极保护系统 对站外干线 阴极保护系统产生干扰 引起干线阴极 保护系统输出异常 无法达到保护效果 目前 国内 对于不同阴极保护系统间干扰问题的检测和处理仍 处于研究探索阶段 鄯善商业储备库 ( 以下简称储备库)工艺管网 区域阴极保

14、护系统采用深井阳极的外加电流保护方 式 通过 4座深井阳极地床来保护储备库内的埋地 输油管道和消防管道 现场运行发现 储备库工艺 管网区域阴极保护系统开启后 引起西部原油成品 油管道 ( 以下简称双兰线)阴极保护恒电位仪输出 电流和电压出现大幅增加 同时上下游管道电位出 现明显负移通过开展现场检测和试验 对双兰线 受干扰的原因进行了分析确定 并对干扰解决方法 进 行 了探 索 排净 ，从而避免气泡的残 留，因此现场及时改用了 ( 唐山液化天然气外输管道 )的补 口中 成功解决 宽度为 1 0 0 mm的胶带进行补 口施工 了滴垂测试执行标准问题 、剥离覆盖率检测方法问 ( 5 )解决焊缝处剥离

15、覆盖率差 的问题 。针对 题 尤为重要 的是找到了提高剥离覆盖率的一系列 焊缝处 凹凸不平 的特点 ，先采用一段 3 5 m m宽 的 有效措施 为今后粘弹体防腐材料在埋地管道补 13 粘弹体防腐膏对焊缝部位进行整体包覆 压紧压实 中的应用提供 了借鉴经验 同时 也为国内制订相 后 然后再安装胶带 焊缝凹槽处被粘 弹体膏填 关技术标准提供了参考依据。 平 有效提高 了胶带对钢管焊缝部位 的剥离覆盖 率。 4结束语 粘 弹体胶带首次 大规模应用 于国内新建管道 作者 简介 ：赵常英( 1 9 6 8 一 ) ，女 ，河北迁西人 ，高级工程 师 1 9 8 9年毕 业于西南石油学院矿机专业 现从 事油 气管 道及储罐 防腐保温设计工作 、 收稿 E l 期 ：2 0 1 3 - 0 6 1 3