长输管道外防腐层的选择

油气储运

油

气

储

运

年

长物管道外防腐层的选探陈向新’

李

莲

中国石油天然气管道勘察设计院

陈向新摘

李要

莲长输管道外防腐层的选择油气储运,

,

,

一,

。

对长输管道防腐层的质量标准及应具备的性能进行了分析总结了近期国内外管道。、、

防腐层的应用情况近年来我国长输管道选用的防腐层以煤焦油瓷漆聚乙烯二层或三层结构占多

数对各种防腐覆盖层的性能适应条件以及优缺点进行了分析比较提出了防腐层的选用原则,

,

。

主题词

长输管道

防腐材料

对比

选择

长输管道外防腐层的选择是否科学合理直接,

及施工验收规定的综合性标准包括沥青补,

口

补伤

。

关系到管道建设投资和质量可靠性更决定着管道,

该标准代替了《埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准》一

建成运行中的安全及使用寿命、

。

和《埋地钢质管道石油沥青防腐层一。

施工及验收规范》

在原标准的基础,,

一防腐层应具备的性能按照有关规范要求管道防腐层应具备的性能,

上进行了修改补充指标较先进检测方法科学实,

、

用性较强、

。

煤焦油瓷漆一

为有良好的绝缘性覆盖层电阻不小于,

少

《埋地钢质管道煤焦油瓷漆外覆盖层技术标准戈

“

有良好的稳定性耐老化耐水耐温度变,、

、

、

适用于煤焦油瓷漆外防腐层的设、

化有较好的阴极剥离强度有足够的机械强度与管道有良好的粘接性抗植物根茎穿透能力涂料来源广泛质量可靠价格低廉能机械化连续生产满,、、

计材料检验施工和验收包括采用热烤缠带或煤,

焦油瓷漆材料补口补伤的施工及验收、、

。

该标准参考,

了英国美国日本等国家标准以及其他国际标准

足工程建设需要易于现场补、

口

补伤

。

并结合试验数据和我国国情制定而成在长输管道上应用目前已完成了,

,

年开始年更新标准

二防腐层质量标准为了有效的保证各种防腐覆盖层的质量和实际使用效果延长管道的使用寿命提高综合经济效,,

工作

。

、

聚乙烯是一项设计施工和验收的综合性标准。、

《埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准》一,

益必须严格控制防腐覆盖层

的质量标准国内管道,

。

包括辐射交联聚乙烯热收缩套补口补伤一。

该标准代

防腐行业标准的编制在通过多年努力后已具备了覆盖面较广较易于使用操作等特点现将石油天然气,、

替了《埋地钢质管道聚乙烯防腐层施工及验收规范》一

只是施工及验收规范,

,

现行的行业标准介绍如下、

。

并限于挤压聚乙烯防腐管

一

适用于聚。

石油沥一

乙烯包覆和三层结构挤压聚乙烯防腐管、、

《埋地钢质管道石油沥青防腐层技术标准》

该标准等效采用了德国加拿大意大利等国标准较好地体现了聚乙烯防腐层的先进性和技术特,

是一项既包含设计内容又有生产号电话。

,

,

河北省廊坊市金光道

油气储运

第,

卷第

期

陈向新等长输管道外防腐层的选择

点并在总体技术要求及性能指标上达到了国外同类标准的先进水平、。

准可保证工程质量满足设计和施工要求总结了环,

,

氧煤沥青多年使用的经验和存在的问题参照了美,

环权粉末一

国和日本标准的相关内容对涂料的质量标准进行,

《钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准》

了修改对施工验收要求作出了具体规定,

。

适用于环氧粉末一次喷涂成膜单层结构的钢质管道外防腐层的设计生产及施工验,、

收包括局部修补和环氧粉末现场热喷补口该标准,

。

三管道防腐层的性能比较及选择、

、

主要是以加拿大国家标准为版本参照中国石油天,

然气管道局企标《钢质管道熔结环氧粉末外覆盖层技术规定,、

应用情况、

巧

一

,

结合我国具体国情而。

表

表。

列出了近期国内外管道各类防腐层

编制的具有国外同类标准水平

的应用状况

环氧煤沥育一

从表

可知近几年来国内长输管道选用的防,,、。

《埋地钢质管道环氧煤沥青防腐层技术标准》

腐层以煤焦油瓷漆聚乙烯二层或三层结构占多数,,

是将《埋地钢质管道环氧煤沥青防一

与国外应用情况相同点是石油沥青的应用呈下降趋势不同点为因多种原因致使环氧粉末的应用尚未普及但从诸如苏丹管道等国际工程建设后环氧,,

腐层技术标准》,

和《埋地钢质管道环氧一

煤沥青防腐层施工及验收规

范》为一项综合性标准包括环氧煤沥青补表环氧年份,,

合并。

口

补伤该标,,

粉末的优势已逐步为人们所认识应用呈上升趋势,

。

年管道班盖层用胶粘带环氧煤沥青工‘口丹自乙了

所占比例调查结果粘结聚乙烯户勺

粉末

煤焦油瓷漆

二层聚乙烯,亡

混凝土覆盖层卜任段一伽了认引。一月甘巴月

三层聚乙烯

内覆盖层

煤焦油

硬质

聚氨醋聚氨醋

一。

其它肠口,甘以内〕月,自乙宁六

甘月上了,,口了

一妇拟卜

,,八上一左

且

,}

亡了八口山,

…、

……施工可行、

…在满足技术可靠的前提下应,,

性能比较经过多年实践应用石油沥青煤焦油瓷漆环,、、、、

考虑在工程特定环境下施工的可行性一般应注意以下几个方面。

氧粉末聚乙烯二层聚乙烯三层结构环氧煤沥青已适用于长输埋地管道的外防腐而聚乙烯胶带等,。

①参考国内或工程所在地附近施工涂敷线所能达到的作业水平以免影响整体质量,。

使用效果则不理想

为了便于根据各工程实际情况,

和现场条件选择适宜的覆盖层材料现将这几种防

②防腐层应能适应工程所在地区的地形交通等条件的要求以免在两次或多次倒运中碰撞受损,、

、

腐覆盖层的性能和适应条件作简单的比较见表。、

。

③根据工程所在地气候影响的因素如温度日选用原则、、

照风沙等所选覆盖层应能抵御外界因素的侵蚀和,、

、

防腐层的选择应根据技术经济施工业主的承受能力和要求等多方面考虑一般应遵循下列原,。

破坏

。

④管道现场补口的可操作性经济合理

。

则

经济合理性受多方因素制约表,。

技术可靠一定的阴极剥离强度,,

外防腐层须满足文中所提到,,

现在长输管道防腐层选用上更为明显以下因素。

一般应考虑、

防腐层应具备的各种性能如具有良好的绝缘性有有足够的机械强度和良好的、

①在满足沿线环境条件如地形地质土壤腐蚀性等的前提下应选用经济性好的覆盖层,、、、。。

、

稳定性等以能够适应长输管道沿线各种不同的自然环境包括恶劣的地质腐蚀环境以及输送工艺等,。

②需参照施工时一次投资与长期运营费用阴极保护管

理维护大修对比

方面要求

油气储运

油

气

储

运

年

衰

,

,,

年国内主要新建在建长输管道防腐层选用概况

序号

管道起终点

建成时间

管径

长度

防腐层

输送介质

中原油田一开封中原油田一洛阳中原油田一沧州东营一黄岛沈阳一抚顺胶州一青岛

年

石油沥青泡沫夹克石油沥青。

天然气

年年

原油天然气

年年年

石油沥青泡沫夹克

原油

原油原油原油原油原油原油

,

泡沫夹克石油沥青泡沫夹克泡沫夹克石油沥青

浪阳一临邑复线花土沟一格尔木阿尔善一赛汗塔拉中原油田一洛阳复线

年年年年年

依兰一哈尔滨

石油沥青环氧煤沥青

煤气

‘,,

三内八一了 )自厅匕托勺

轮台一库尔勒金山一阂行

年年年年年年年‘孟丹六}汽几勺乃工峨肉八一了。,】八通月』月曰匀任口八』了七匕匕夕介乙工匕‘

,

石油沥青

原油液化石油气天然气天然气天然气

二层聚乙烯

崖崖

一

一香港一南山

一

南山一八所

轮台一库尔勒复线都善一乌鲁木齐

……}才上八口氏,石曰廿

煤焦油瓷漆煤焦油瓷漆二层聚乙烯煤焦油瓷漆石油沥青环氧粉末

原油天然气

塔中一轮南塔中一轮南天津新港一张贵庄

年

煤焦油瓷漆

原油天然气

年年年甘,任「』}钊门划

煤焦油瓷漆环氧粉末三层聚乙烯

库尔勒一都善尖山铁矿一太钢靖边一北京靖边一西安

年

…

航空煤油原油

二层聚乙烯三层聚乙烯

矿浆天然气天然气

年

煤焦油瓷漆三层聚乙烯

东海平湖陆上管道广饶一齐会石化

年

煤焦油瓷漆煤焦油瓷漆石油沥青二层聚乙烯。。

天然气

原油原油天然气

东营一临邑复线靖边一银川轮台一库尔勒义马一郑州朔州气化天津机场一北京机场

煤焦油瓷漆二层聚乙烯环氧煤沥青

天然气

煤气天然气

环氧粉末

成品油

油气储运

第

卷第

期

陈向新等长输管道外防腐层的选择

表覆盖层种类环氧粉末推荐标准一一

管道外班盖层性能及适用条件比较结构单层薄膜多层厚涂增强缠绕二层厚涂三层厚涂多层厚涂增强缠绕多层薄涂增强缠绕材料环氧树脂粉末底漆瓷漆十内外包扎带胶粘剂聚乙烯环氧粉末共聚物聚乙烯石油沥青玻璃布塑料布底漆面漆玻璃布涂敷工艺静电喷涂热徐缠绕适用温摩℃一

煤焦油瓷漆

型一一一型型一

聚乙烯二层结构聚乙烯三层结构石油沥青

环氧煤沥青

一

簇静电喷涂十挤出或缠绕包覆热涂缠绕冷涂缠绕材料国产化已通过部级鉴定但尚未大规模,

一

一

一

一

极盖层种类环氧

除锈要求

覆盖层厚度一

补口工艺环氧粉末喷佘或热收缩

煤焦油瓷漆聚乙烯二层结构聚乙烯三层结构石油沥青环氧煤沥青

或。

煤焦油瓷漆热烤缠带或热收缩套聚乙烯电熔套或热收缩套聚乙烯电熔套或热收缩套石油沥青现场浇涂或热收缩套环氧煤沥青或热收缩套缺点程要求十分严格耐光老化性能差机械强度较低环境温度受限制环境污染较重,,,

应用且质量不稳定材料已国产化材料已国产化部分材料已国产化国产化合格但应注意材料指标符合标准材料已国产化但应注意材料指标符合标准,

夜盖层种类环氧粉末

煤焦油瓷漆

主要优点粘结力强使用温度范围较宽涂敷管可冷弯具有极好的耐土壤应力和耐阴极剥离性能耐石油产品植物根茎微生物国内原料充足吸水率低使用寿命长、

适用地区向钻穿越段及粘质土壤

,

,

、

、

,

,

,

聚乙烯二层结构

聚乙烯三层结构

绝缘性能好机械强度高吸水率低抗透湿性强耐土壤应力好的强粘综合性能优异既有结良好的耐阴极剥离和防腐性良好的机械性能抗能又有透湿性和高度绝缘性、、

、

、

,

粘结力较差失去粘接后易造成阴保屏蔽与焊缝较高的钢管结合较差阳光下易老化造价高涂敷工艺复杂,,

,

,

,

,

,

石油沥青

价格便宜来源广泛漏点及损伤易修复,,

环氧煤沥青

差耐土壤应力较好但比耐水耐微生物及植物根茎可常温冷涂施工自然固化,、

,

,

吸水率高不耐微生物腐蚀易被植物根茎空透使用过程中容易损坏或老化耐土壤应力差固化时间长生产规模受限制覆盖层质量易受天气影响双组分很难保证始终混合均匀适用期短施工中溶剂挥发有一定环境污染使用过程中尤其热管道绝缘性能下降很快导致阴保电流很快上升,,

,

,

,

,

,

,

大部分土壤环境人烟稀少的沙淇戈壁地区和水位高植物根茎茂盛生物活动频繁的沼泽或灌木丛生地区大部分土壤环境特别是机械强度要求高土壤应力破坏作用较大的地区各类环境特别适用于对覆盖层机械性能耐土壤应力及阻水屏障性能要求较高的苛刻环境如碎卵石土壤石方段土壤

含水量高植物根系发达地区对覆盖层性能要求不高地下水位较低的一般土壤环境如沙土壤土可用于规模较小管径较小的管道工程穿越套管及金属构件的防腐同时对夜盖层机械性能要求不高但要求耐水微生物及植物根茎的地区,、、

、

。

,

、

,

、

,

、

、

、

、

,

、

、

,

。

,

、

,

覆盖层种类环氧粉末

环境污染程度

很小较大很小很小较大

煤焦油瓷漆聚乙烯二层结构聚乙烯三层结构石油沥青环氧煤沥青注、

较大、

慎用或禁用环境碎卵石土石方段地下水位较高土壤含水量较高地区碎卵石土壤石方段架空管段另外由于其对钢管粘结较差温差较大的地区应慎重考虑架空管段另外由于其造价高一般土壤环境慎用碎卵石土壤石方段土壤含水量高生物活动频繁植物根系发达地区多石土壤石方段强土壤应力地区大规模、、、

待解决的问题国产材料的质量及防腐涂敷线水平有待提

,

,

高涂敷厂的烟气处理要得当减少环境污染胶粘剂质量有待提高,

,

,

降低造价补,

口

结构需匹配

、

、

,

,

,

,

,

工规范市量提高涂料产品质量以确保防腐场,

,

环氧粉末煤焦油瓷漆聚乙烯二层结构聚乙烯三层结构石油沥青和环氧煤沥青的国外应用时间分别为约年约年大于年年大于年年和约。年国内应用时间分别为约。年年大于年和、、、、、、

、

、

年大于

、

年约

、

油气储运

油、、

气

储

运。

年

③在满足管道重要性输送条件设计寿命等条件下应考虑业主单位的意见和经济承受能力,。

证质量和高效率

收稿日期

一

一

④综合考虑相关专业的结合问题涉及到今后的管理维护费用、

编辑吕

彦

,

如站场阴极保护站的设置等,、

、

。

⑤综合考虑与防腐层经济性相关的条件如防腐作业线位置运输条件道路条件可能在运输过程中对防腐层造成损坏,。、

上接第

页。

这种变化有规律可寻因此对目前采用加降凝剂运,

行的管道应根据管道实际运行情况综合分析找出,,

另外因地制宜是防腐层选用中很重要的因素尤其在拟建国内长输管道所处外部环境复杂多变,。

变化规律确定有效通径制定合理运行方案,,,。

。

、

年全线进行反输后当量管径恢复到由此可见管壁结蜡严重

段在各站正输流程,。

影响因素多的情况下必须充分考虑当地的各种条件制定出合理可靠的方案,

的进站段再次证明了加降凝剂低温运行导致管壁结蜡加剧的结论因此在工艺条件允许的情况下,,,,

四几点建议根据以上原则结合近年来工程的经验对于各,

、

适当进行反输运行可延长机械清管周期有利于管道平稳运行,。。

当量管径变小对小输量运行有利当量管径变小等于实际小口

。

类地区管道防腐层的选择有以下建议、、

径管道运行可一定程度满足小,

沙漠戈壁及植物根茎发达腐蚀性强地下

、

输量水力要求同时管壁变厚增加了保温层厚度,

,

水位高的地段应采用煤焦油瓷漆二层聚乙烯环,

、

、

有利于减少热损耗温度℃

。

氧粉末等覆盖层其中环氧粉末在地下水位高的地段慎用。

自径管

岩石含碎石卵石山区丘陵等运输条件差倒运次数多的地区宜选用抗冲击能力强的二层,、。

、

、

输量

一

泵压

加尸

聚乙烯包覆中小管径及三层结构覆盖层、、、

进站温度伙

平原地段宜采用环氧粉末煤焦油瓷漆等覆盖层对于腐蚀性较弱无深根植物地下水位不高,、

泵压当量管径

介质输送温度较低的地段可采用石油沥青,,、

。

聚乙烯三层结构综合性能好适应性广但,

渊淤图,

」

六输年年年年年年

年

价格较高选用时应根据沿线条件工程重要性及业,

主意见确定建议在地形复杂维护维修困难石方,

、

、

各项运行参数的年平均值曲线

地段及大型穿跨越尤其定向钻穿越段中采用,,

。

魏荆管道自线摩阻增高自,,

年投产运行至今因不具备机,,,

械清蜡条件管道结蜡严重当量管径严重缩小沿年月起常年加降凝剂超低,

聚乙烯包覆分纵向挤出和侧向挤出缠绕两种类型从经济条件及费用因素考虑在中小管径以下宜采用纵向挤出型以上宜采

温运行使管道结蜡速度加快管道水力运行条件进,

一步恶化最高站间摩阻升高近,。

写同时也正是,,

用侧向挤出缠绕型,

。

这种当量管径的不断缩小满足了近几年南阳油田口

对于距离较短的小。

径管道在附近作业线,

供油量递减的管输水力需要、、、。

魏荆管道这种加剂输

条件不具备时可采用环

氧煤沥青覆盖层应格外重视材料及涂敷质量站场工艺埋地管道防腐尤其在与长输管道干线管径一致的情况下应采取与干线相同的防腐

送低温运行管壁增厚通径减小的情况是加降凝剂输送的必然结果由此对管道当量管径变化带来,

的利弊进行综合分析辨证认识合理利用避免盲,,,

目反输机械清管等造成的浪费进而找出适合管道,

、

层以达到方便施工减少投资的目的,

。

的最佳运行方案确保管道高效平稳运行,

、

。

补,

口

、

补伤及弯头防腐应与管体防腐相匹,、

收稿日期

一

一

配不降低管道防腐整体水平且易于现场施工保

编辑张彦敏

油气储运

第

卷第

期

油

气

储

运

作张月静汤胜利

者

介

绍

见本刊工程师,

年第年生,

期作者介绍

。

年毕业于石油大学储运专业现在胜利石油管理局油气集输公司输油科工,

作王

。

猛

工程师

,

年生

,

年毕业于原中国石油天然气管道职工学院自动化仪表专业现在襄樊输油,。

公司生产科从事技术工作许

铁

工程师

,

年生

,

年毕业于原中国石油天然气管道职工学院自动化仪表专业现在中国石油,。

天然气管道科学研究院从事节能监测工作

韩振江

工程师

,

年生

,

年毕业于原中国石油天然气管道职工学院储运专业现在中国石化集团管,。

道储运公司胜利输油公司从事消防管理工作

陈向新

高级工程师

,

年生

,

年毕业于原中国石油天然气管道职工学院线路工程专业现任中国石,。

油天然气管道勘察设计院副院长

陈群尧

工程师

,

年生,

,

年毕业于成都科技大学化学系,

,

年毕业于北京科技大学表面科学与。

腐蚀工程系获硕士学位现在中国石油天然气管道科学研究院从事腐蚀与防护工作吕苑露工程师,

年生

,

年毕业于沈阳农学院农电专业现在中国石油天然气东北输油管理局管道,、。

工程处从事电气管理工程质量监督工作陈湘球高级工程师,

年生

,

年毕业于西南石油学院机械系。

,

年获硕士学位现在中国石油天,

然气管道勘察设计院从事机械设计和技术管理工作

黄维秋

讲师

,

年生,

,

年毕业于石油大学华东石油储运专业。

,

年毕业于石油大学北京石,

油储运专业获硕士学位

现为江苏石油化工学院石油储

运教研室主任主要从事教学及油品损耗

与控制等科研工作杨光发助理工程师,

。

年生

,

年毕业于承德石油高等专科学校焊接工艺及设备专业现在江苏徐州,。

中石化集团管道储运公司工程公司从事技术工作

燕继勇

助理工程师

,

年生

,

年毕业于中原石油学校采油工程专业现在中原油田采油一厂油气集,。

输科从事集输技术工作胃树军工程师,

年生。

,

年毕业于西南石油学院采油专业现在四川石油管理局输气公司射洪分公,

司从事技术工作

张永国

讲师

,

年生

,

年毕业于中国人民解放军后勤学院油料储运专业现在中国人民解放军空军。

。

后勤学院油料系油库管理教研室从事教学与科研工作

蒋

云

高级工程师

,

年生

,

年毕业于西南石油学院矿场机械专业,

,

年在石油大学北京工。

程力学专业获硕士学位现在华北石油勘察设计研究院从事设计工作王更武

工程师

,

年生

,

年毕业于原中国石油天然气管道职工学院储运专业现在华东输油管理局,。

运销处从事油罐管理工作王红福

工程师

,

年生。

,

年毕业于抚顺石油学院化机专业现任中国石化集团沧州炼油厂油品车间,

副主任工程师

油气储运

,

,

衣一

一一,

,

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油气储运

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石心

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一

一

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/umlm.html