长输管道管体缺陷修复技术工程应用

长输管道管体缺陷修复技术工程应用

单俊

国家管网集团东部原油储运有限公司宁波输油处

摘要：当天然气管道产生缺陷，需进行修复时，应当深入分析适合修复的方法，对管道修复所遇到的问题充分认识，明确实际操作的技术要求，确保在施工过程中管道生产的安全性。在管道修复过程中应重点加强施工过程管理，使工程施工过程始终在科学的管理下，按照预期的目标进行，保证管线正常运行，消除潜在安全隐患，提高天然气长输管道的安全稳定性。

关键词：管道修复；缺陷；不停输；换管

引言

随着我国天然气消费的增长，截止2021年，我国总燃气需求量约为3726亿m3，同比增长17.1个百分点。中国天然气长输管道事业也呈高速发展之势，“十三五”时期已累计建设长输天然气管线4.6万km，我国天然气管线的总运营里程已达约11万km。在管网日常生产运营中，由于第三方破坏、管材制造缺陷、管体腐蚀等各种原因导致管道本体发生缺陷，为保证管线正常运行，消除潜在安全隐患，缺陷高效处理成为了技术关键。

1、给排水管道损伤分析

管道运输作为稳定高效且成本较低的运输方式，占据了全球运输方式很大的比重，管道的可靠性是管道工作过程中最重要的问题。因此，在给排水管道运转过程中，对给排水管道压力进行监控，并定期对管道进行质量检查、缺损修复是成本最低且较为有效的方式。给排水管道的损伤原因很多，可能来源于管道铸造过程中的铸造缺陷、运输过程或者施工过程中的破坏，也可能是管道运行过程中的超负荷运转、管道恶劣环境产生的腐蚀以及自然外力造成的压力管道失效等。在管道安装运行过程中，尽管防腐技术已经得到重视并应用，但由于施工过程中的不规范操作或者管道常年运行所处的恶劣环境条件等因素，管道腐蚀现象仍不可避免。对于管道均匀腐蚀这种大面积的损伤，一般可以采用更换管道的方式处理；而对于管道局部腐蚀现象，由于损伤面积较小，更换管道的成本较高，因而生产中往往采用修复技术进行补强处理。常用的管道补强技术包括焊接补强、夹具补强、复合材料补强等。其中，复合材料补强技术由于具有高效性及较高的可靠性，得到了越来越多的应用；而碳纤维复合材料作为一种典型的复合材料，其在管道小面积损伤的补强应用方面，相比焊接补强或夹具补强具有更大的优势。

2、降压不停输B型套筒修复技术

中海油某天然气长输管道通过管道内检测发现存在四处缺陷点，为保证管线正常运行，消除潜在安全隐患，根据长输管道四处缺陷点立即修复维修作业施工方案审核会决定，拟采用降压不停输焊接B型套筒维修方案对长输管道四处缺陷点立即修复维修作业施工。

2.1光缆、管道位置及作业空间确定

开挖前测定光缆、管道走向及埋深。在管道及光缆两侧各5m范围内标定保护范围，必须采用人工开挖。在监护人员监护下开挖，不得在未知光缆位置时进行动土施工作业。光缆露出后，沿光缆纵向开挖，直至光缆全部暴露在保护区域内，将裸露的光缆用槽钢包裹进行保护。B型套筒长度需勘察现场后确定，作业点长度应大于等于3D，为保证作业空间经计算底长度为3.0m。

2.2金属损失缺陷的验证

外部检测正常管壁下的实测壁厚后，在试验点环向选择不少于五个点，取平均值为正常钢管的实测壁厚。使用带有扫描能力的超声波探伤仪对故障周围或内部进行检查，探测缺陷的边界范围以及指示位置等。如在外观检测后仍未能找到报告中的外观缺陷时，对内部金属损失缺陷也进行检查。管内测量为正常管壁部的实测壁厚，并围绕试验点环向选取不少于五个点，取平均值为钢管的实测壁厚。针对身体内部结构有缺口的地方可以通过超声波测量仪测量其壁厚度，或者通过带有C扫描功能的超声探伤仪对管道内部缺陷进行检测，从而测定缺口的边界范围以及指示宽度。

2.3防腐层恢复

将恢复部位清洗干净，外观均匀、无皱褶、鼓包、气泡和卷边、无过烧情况等问题，涂上底漆。采用大小与管道相同的胶粘带修复后，一般使用缠绕方法;也可使用专业胶粘带，采用贴补方法修复。采用与钢管相同的橡胶黏带进行补伤时，防腐层组成、性质必须与管身一致;而采用专门的补伤胶带时，其防腐层性质应当不小于管身防腐层。补口的耐腐蚀功能也应当不小于管身防腐层。

3、长输管道完整性管理的信息化建设策略

3.1建立数字化管道，引导企业走向信息网格化

在传统的长输管道完整性管理的过程中，相关管理部门不具备对当地环境展开深入研究的技术手段，从而导致管道在运行的过程中出现许多问题。对此，现代化的信息化长输管道完整性的管理建设充分利用了大地坐标系与大数据等信息化前沿技术，以数字化图像规划与正射影像等技术为基础，结合GIS地理信息系统数据分析处理等流程，较传统的数据获取方式有了质的飞跃，在管道完整性管理相关数据获取中有着获取速度更快、更丰富与更科学的特点。目前国内使用的信息化系统主要包含风险隐患预测、管道实时运行三维图形影像与地理位置信息等模块，在运营过程中通过共享数据库对管道的运行状态展开深入分析，做到全天候无死角的运营监控，实现了管道的虚拟现实表达，将以往传统的人工监察流程彻底转化为数字化管道监察，以真实清晰的三维图像展示到相关管理工作人员与用户眼前，工作人员能够通过数字化管道更高质量的管理管道的运营，用户也可以对管道信息进行实时操作，具有极强的稳定性与时效性。不仅如此，数字化管道的建设能够直接支持用户通过关键词查询完成可视化的界面显示，掌握管道周围的地理环境与实时运行状态，帮助相关企业长输管道的管理向现代信息网格化发展。

3.2建设管道数据管理平台，为工作现场提供帮助

当下，信息已经逐步成为第一生产力，对各行各业的发展都有着至关重要的作用，长输管道完整性信息化管理也急需建设出一套完整的数据管理平台，以此为基础来将地理信息、管道运营状况与管道维护数据等整理到数据库中，并且以管道完整性信息网络作为桥梁，保障管道实际运行过程中的安全与稳定性。传统的管道运营方式不具备充足信息的获取与运用的条件，很难对管道沿线的实际状况进行实时分析，不利于管道运营的安全和效率，数据管理平台的运用能有效改善这一现象，可视化的展现各类数据，将管道周边环境与各项施工业务等数据进行录入并智能整合分析，为长输管道日常运营提供应急支持与保障，并且在数据分析方面向自动化与智能化迈进，相比传统的人工整合与分析节省了大量人力资源与时间成本。不仅如此，管道完整性管理系统包含地理位置空间分析、综合查询与应急处理等功能，其中综合查询能直接跨越场站、阀室等不同场景进行综合性的数据查询，用户在查询过后能够将信息直观的展示在眼前，获取各个场景的实时景象与管理人员联系方式等，在实际运用中十分便捷、高效；空间分析模块也可以在用户划定不同的桩号区间后完成智能分析，快速将分析结果以三维图像直观的呈现在使用者眼前，实用性极强。

结束语

长输管道大多埋设于地下，连接部位可见残余应力，一旦遭到腐蚀，极易产生裂纹，受到拉应力的影响，裂纹会不断扩大，后期维修成本高且操作难度大。为加强长输天然气管道施工质量，在防腐蚀补口施工中应当规范施工细节，做好表面处理、底漆施工以及热收缩带安装等作业，保证防腐蚀补口施工整体质量与效果，促进长输天然气管道的安全可靠运行。

参考文献：

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