胜利油田集输管道内防腐补口技术

(山东莱克工程设计有限公司，山东 东营 257026)

胜利油田集输管道内防腐补口技术

王 朋

(山东莱克工程设计有限公司，山东 东营 257026)

胜利油田集输管道常用的内防腐层补口技术包括内补口机法、内衬保护套(管)焊接法，不锈钢接头等；介绍埕岛油田海底管道内防腐层补口技术。

集输管道 腐蚀控制 内防腐层 补口

0 前言

伴随着胜利油田的持续开发，油田采出液含水率增加，管输介质的腐蚀性增强，管道内壁腐蚀日趋严重。因内壁腐蚀出现管道穿孔的事故频繁，已经影响油田的正常生产。

对于油气管道内腐蚀控制措施，主要有管输介质处理、药剂防腐、管道选材及材料优化、管道内壁防腐涂装等。其中管道内壁防腐涂装是解决管道内腐蚀最常用的方法。该方法主要分两步：在预制工厂对直管的内壁进行预制喷涂；管道现场焊接后对焊缝部位实施补口。

由于管道内防腐层补口要在现场施工，其防腐质量受施工环境、施工工艺的影响而不易保证，因此内防腐层补口的质量成为决定整条管道防腐质量的关键环节。同时油气管道内防腐层补口遇到的问题也成为影响管道内壁涂装技术发展的主要瓶颈。

目前胜利油田地面及海上集输管道应用的内防腐层补口技术主要有：内补口机法、内衬保护套(管)焊接法、不锈钢接头法以及机械连接法等。这些方法在实际的应用中各有其技术优势和特点，同时受施工工艺、环境的影响，也有其局限性。

1 内补口机法

内补口机法是在管道对口焊接安装完成后，采用内补口机对管道内部焊缝区域进行防腐喷涂的方法。管道防腐层涂覆过程中，利用高压泵将涂料输送到高速旋转的旋杯上；在离心力的作用下，高压雾化的涂料呈微粒状态高速喷射到管道内表面，得到高质量膜涂层[1]。

内补口机法优点是涂料高度雾化，形成的涂层光滑，无气泡、针孔、成膜效果好；喷射涂料的线速度高，涂层附着力好[2]；同时施工速度快、效率高、施工费用较低，规模效益显著。适用于长直管道焊口的内防腐层补口涂装。另外内补口机在管道内受施工条件、管道变形和焊缝的影响，补口质量会受到一定影响。

图1 内衬保护套焊接法结构示意图

2 内衬保护套焊接法

内衬保护套焊接法的主要程序包括管端胀口，钢管内表面涂装，安装内衬保护套和钢管焊接四步。该方法可用于海底管道海上现场连接用内补口，内衬保护套焊接法结构如图1所示。

内衬保护套焊接技术使用的内衬保护套其材质可以是非金属的，也可以是金属的(应与管道材料相同)，内衬保护套可以有效的隔绝管输介质和焊口出管道内壁的接触，通过密封剂和O型密封圈的作用阻止管输介质的渗透，防腐技术性能和质量可靠。

内衬保护套焊接法加工工艺较为繁琐，且对加工精度要求高，对施工装备的依赖度高，综合造价高，因此不容易普及。

3 不锈钢接头法

不锈钢接头法先在管道的两头焊接2个不锈钢环，然后进行涂层涂敷，连接时用不锈钢焊条将不锈钢环焊在一起即可。

不锈钢接头法有效地解决了接头的耐腐蚀问题，现场应用效果较好。但是由于该方法存在异种金属结构焊接，焊缝处涂层一旦破损，两种材质的金属结构就会形成电偶腐蚀，并且该方法尚无标准规范可以遵循，其防腐机理及效果有待做进一步的评价。

4 机械连接法

机械连接法在管道连接时不采用焊接的方式，而是对管口进行特殊处理或者借助其他机械装置完成管道的连接及补口。主要包括承插压接法、管箍连接、螺纹连接以及法兰连接等。

机械连接法现场无需补口，有效的避免了管道内防腐层的破坏、保证了内防腐层的连续，且施工效率较高。但是机械连接法对机械加工的精度要求很高，且管道本体与机械连接装置的匹配性能要求高，高压作用下抗渗透性能较差，不适用于高压、大管径管道的连接。

5 埕岛海底管道的内防腐层补口

胜利埕岛油田是国内最早开发的滩海油田，埕岛油田各采油平台均通过海底管道进行连接。由于海底管道其所处海洋环境的特殊性，特别是随着管输介质腐蚀性的增强以及海底管道施工工艺的改进，对海底管道内补口的防腐性能和施工涂装工艺也提出了更高的要求。

目前胜利埕岛油田的海底油气管道一般采用内补口机法和内衬保护套相结合的内防腐层补口工艺。海底管道内防腐层补口的施工受海底管道敷设施工工艺的影响较大，海底管道敷设一般有浮拖法和铺管法两种。

5.1浮拖法内防腐层补口

海底管道敷设采用浮拖法时，在陆地预制厂内组焊的管道，其内防腐层补口工艺与陆上管线相同，采用SL-Ⅱ型钢质管道内涂层补口机喷涂，内涂层结构为塞克-54陶瓷涂料2道，干膜厚度≥200μm；在海上对陆地预制厂组焊连接完成的长距离管道进行现场连接时，采用内衬玻璃钢保护套焊接法进行海上现场连接。

5.2铺管法内防腐层补口

海底管道敷设采用铺管法时，除两端立管与直管管道连接处采用内衬玻璃钢保护套焊接法外，其余直管段海底管道内防腐层补口均采用SL-Ⅱ型内涂层补口机喷涂。

海底管道铺管施工采用的是作业线式的连续施工方式，如果仍然采用传统的塞克-54陶瓷涂料2道的内涂层防腐结构，第一道底漆喷涂完成后需干燥至表干才能喷涂第二道面漆，施工效率低且影响铺管船上其他作业工序的施工，同时铺管作业船租赁作业费用高昂，增加工程综合造价。

针对现场出现的上述问题，为更好的与海底管道铺管施工工艺相结合，设计过程中对海底管道内防腐层补口的涂层结构及内补口施工工艺进行调整。调整后的内防腐层补口工艺，管道补口用内防腐涂料考虑采用单道涂敷，成膜厚度厚，且与直管段塞克54防腐涂料匹配性能较好的无溶剂环氧类涂料。

通过对初步筛选的无溶剂双组分液体环氧涂料和德国陶瓷油漆(型号：CPSF-APCS-2i)进行现场实验，确定表干时间短，与直管塞克54内防腐层匹配性能好的的德国陶瓷油漆作为管道内防腐补口用涂料。德国陶瓷油漆在环境温度19℃，相对湿度53%的条件，表干时间约3～4h。同时该涂料黏度高、单道涂覆成膜厚度可达400～500μm。作为无溶剂环氧类陶瓷涂料，与塞克54陶瓷涂料的匹配性能较高，且耐盐雾性能突出，具有较好的防腐性能。

因此，最终确定的海底管道内防腐补口的涂层结构为采用内补口机喷涂德国陶瓷油漆(型号：CPSF-APCS-2i)，涂覆1道，干膜厚度≥400μm。同时针对涂料黏度及密度的变化，现场施工过程中对内补口机喷涂的工艺进行相应的调整。提高内补口机电机的喷涂压力和转速；适当增加旋杯的长度，保证涂料的A、B组份充分混合、熟化及均匀甩出。

通过调整防腐涂层的结构，减少内防腐补口涂层的涂覆道数和时间，提高内防腐补口的施工效率；对内补口机涂覆施工工艺的调整保证了涂料与施工机具的的匹配性能和内补口防腐效果。

6 结语

油气管道防腐非常重要，相对于管道外防腐的可靠技术，内防腐还是一个相对薄弱环节，内防腐补口的质量更是整条管线防腐质量的关键环节。文章结合不同内防腐补口技术在胜利油田的应用情况，介绍了各种管道内防腐层补口技术的特点，重点对埕岛油田海底管道内防腐层补口工艺进行阐述。以期为后续内防腐层补口设计提供借鉴。

各种内补口技术的使用都存在一定的局限性，因此开发一种能彻底解决内防腐涂层管道焊口防腐问题的技术，需要科研人员加大对内防腐补口技术的研究。

[1] 王振科, 游正安, 吴洪涛. 管道内防腐层补口技术研究进展.管道技术与设备[J]. 2012,(3): 48-50.

[2] 孙卫松, 刘万宝, 郑光明．小口径管道内壁防腐层补口机．石油工程建设[J]. 1994, 20(5) : 46-47．

The Internal Field Joint Coating Technology of Gathering Pipelines in Oilfeld

WANG Peng
(Shan Dong LaiKe Engineering Technology Co.,Ltd, Dongying 257026, China)

Internal coating has been widely used in ShengLi oilfeld gathering pipelines. Including automatic internal field joint coating vehicle, the internal lining joint, and the stainless steel jointmethod, etc.

gathering pipeline; corrosion control; internal coating; field joint

TE988

A

10.13726/j.cnki.11-2706/tq.2014.08.085.03

王朋(1987-)，男，山东青州人，主要从事油气田地面工程、长输管道工程及海洋工程建设领域的腐蚀控制设计工作。