纤维增强复合防腐内衬技术应用研究

唐　勇，赵小玮，刘二龙，赵小莹，张晓鹏，高　武

1.中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

2.陕西延安石油天然气有限公司（陕西西安710018）

3.中国石油长庆油田分公司第十采油厂（甘肃庆阳745100）

4.中国石油长庆油田分公司长北作业分公司（陕西榆林719000）

■大家谈

纤维增强复合防腐内衬技术应用研究

唐勇1，赵小玮2，刘二龙3，赵小莹4，张晓鹏1，高武1

1.中国石油长庆油田分公司技术监测中心（陕西西安710018）

2.陕西延安石油天然气有限公司（陕西西安710018）

3.中国石油长庆油田分公司第十采油厂（甘肃庆阳745100）

4.中国石油长庆油田分公司长北作业分公司（陕西榆林719000）

随着我国油气资源开发利用的持续推进，各油田区域投入使用的输送含水原油及油田污水等腐蚀介质的钢制管道数量逐年增加，因内壁腐蚀造成的管道破漏严重影响正常生产运行和环境保护。对纤维增强复合防腐内衬性能特点、施工工艺进行介绍，对典型案例进行对比研究和整体应用情况统计分析，总结归纳了该内衬技术具有的各项优点。实践证明，纤维增强复合防腐内衬技术耐腐蚀性能优良，施工工艺成熟，作业周期短，有效防治了管道内壁腐蚀，减少了管道破漏，保护了生态环境。

腐蚀介质；钢制管道；内壁腐蚀；内衬技术

纤维增强复合防腐内衬以高性能环氧树脂为主要成膜物，玻璃纤维作为增强体的内防腐覆盖层，耐腐蚀性和机械性能优良，且具有较强的厚涂性。该技术目前在全国并未得到大范围推广应用，尚无相应的施工技术规范和质量验收规范。但近年来，中国石油长庆油田为解决因内壁腐蚀造成的管道破漏，减少环境污染事故的发生，保证正常生产运行，将该项技术运用油田原油、污水管道的内壁腐蚀防治，取得了良好的效果。

1　工艺介绍

1.1工艺流程

工艺流程为：施工准备→管线整体检查→除垢/热洗、酸洗→压力检验（旧）→吹扫→涂敷器→在线喷砂除锈→风送挤涂→质量检验→补口。

1.2主要施工工序

1）管线整体检查。沿管线的安装位置检查管线的起伏状态，精确丈量管线的长度，确认管线的起端与末端。

2）除垢/热洗、酸洗。旧管线由于已经投用，管壁结垢，喷砂除锈一般不容易清除掉，这种情况下采用管线除垢器除垢。管壁上存在油垢、结蜡等，则采用热洗、酸洗。

3）压力检验。旧管道压力检验的强度实验压力应达到原设计压力的70%，梯度升压，并稳压4h，管道压降小于1%，无渗漏、变形，则压力检验合格，满足进行纤维增强复合防腐内衬处理的基本条件。

4）在线喷砂除锈。针对具有一定连续长度的管道，用压缩空气或其他方法向管道内金属表面强力喷射砂粒，使表面净化或粗化，达到sa2.5级的表面处理要求，保证内涂层连续完整性［1］。

5）风送挤涂。利用压缩空气推动挤涂器，使挤涂器在管道内匀速行进，使防腐原料均匀涂覆于管道［2-3］。

6）质量检验。由于纤维增强复合防腐内衬技术尚无相关质量验收规范，实际应用过程中，参照SY/T 0457-2010《钢制管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》，选取耐磨性、耐冲击、附着力、及耐化学稳定性、耐原油稳定性、硬度、外观等指标实现对内衬的质量控制［4］，外观检验和电火花检漏可在现场完成，其他指标在有资质的试验检测机构完成。

2　使用范围及现场应用

2.1使用范围

纤维增强复合防腐内衬材料按照其使用环境分为5类，具体使用范围见表1。

2.2现场应用

2.2.1应用统计

长庆油田2012年至2015年间在输油管道、油田污水注水管道、供水管道上共计应用达到5 478km以上，其中输油管线共计4 312km，占总量的78.7%；注水管线共计应用732km，占总量的13.3%；供水管线共计应用434km，占总量的7.9%。

2.2.2实例

长庆油田分公司采油二厂华池油田投产于20世纪80年代，单井综合含水60.5%，由于区块进入高含水期开发，内腐蚀导致管线频繁破漏。尤其是剖53-8井组至华十二转、华201-1井组至华十三转两条输油管线情况最为严重，管道具体情况见表2。

2010年5月对两条输油管线进行纤维增强复合防腐内衬处理，正式内衬施工前，先参照SY/T 0457-2010《钢制管道液体环氧涂料内防腐层技术标准》并结合管道的实际使用工况，确定10项主要技术指标进行施工工艺评定，试挤涂管道，分别经过现场检测和专业检测机构检测，检测结果见表3。

根据检测结果，技术指标符合参照标准要求，并据此确定施工工艺。

2012年6月和2013年8月分两次随机截取华201-1井组至华十三转输油管道100mm长管段进行内衬层外观复检，如图1、图2所示。

管线内壁涂层完整、无起泡、无脱落，其防腐效果良好且5kV电火花检漏无漏点。

运行6年后，再对两条管线运行情况与未涂覆纤维增强复合防腐内衬前的运行情况进行比对分析，华201-1井组至华十三转输油管道内衬处理前年均破漏8次，处理后6年未发生腐蚀破漏；剖53-8井组至华十二转输油管道内衬处理前年均破漏6次，处理后6年年均破漏0.5次，管道内壁腐蚀破漏均得到了有效根治。

表1　纤维增强复合防腐内衬材料使用范围

表2　管线运行的基本情况

表3　内衬技术性能

图1　使用2年涂层外观（2012年6月）

图2　使用3年涂层外观（2013年8月）

3　效果分析

长庆油田从2008年开始共对730条集输管道进行了涂覆纤维增强复合防腐内衬处理，其中93.1%的管线再未发生内壁腐蚀穿孔；6.9%的管道内衬后因固化时间不足、外力破坏等其他因素影响发生少量局部穿孔。

1）对新建管道的内衬和旧管道的内修复均具有良好的效果，确保了油田安全生产。

2）延长管道使用寿命1倍以上，而防腐层部分的投资仅占管道建设投资的10%～15%。

3）管道内涂层表面摩擦系数小，流体流动的磨阻小，管道输送量可提高5%～10%［5］。

4）控制了原油及污水管道破漏事故的发生，有效地保护了生态环境。

5）减少了应急抢险频次，降低生产运行成本。

4　结束语

目前在油田正常生产过程中，管线内腐蚀造成的破漏，仍然是影响安全生产和环境保护的主要因素。纤维增强复合防腐内衬技术耐腐蚀性能优良，施工工艺成熟，作业周期短，在长庆油田的实际运用中收到了很好的效果，具有较高的推广价值。

［1］郝新，郭洪飞，马志超，等.小口径长输管线内挤涂工艺探索［J］.腐蚀与防护，2006，27（11）：12-14.

［2］叶为军.整体风送在线内挤涂工艺［J］.青海石油，2004，22（2）：85-87.

［3］王力.管道防腐内挤涂施工［J］.石油工程建设，1989，15（3）：45-46.

［4］大庆油田建设集团工程设计研究院.钢制管道液体环氧涂料内防腐层技术标准：SY/T 0457-2010［S］.北京：石油工业出版社，2010.

［5］俞蓉蓉，蔡志章.地下金属管道的腐蚀与防护［M］.北京：石油工业出版社，1998.

With the sustainable development and utilization of oil and gas resources in China，the use amount of steel pipeline used for transporting water-containing crude oil and oilfield sewage，is increasing year by year，and the pipeline leakage caused by the corrosion of the media seriously affects the normal production and the environmental protection in oilfields.The property characteristics and con⁃struction technology of the fiber reinforced composite anticorrosive lining are introduced，the advantages of the fiber reinforced compos⁃ite anticorrosive lining technology are summarized according to the comparison of typical application cases and the statistical analysis of the application results of the technology.Practice proves that the fiber reinforced composite anti-corrosion lining has excellent corrosion resistance，mature construction technology and short operating period，it effectively prevents and controls the inner wall corrosion of the pipeline，reduces the leakage of the pipeline and protects the ecological environment.

corrosive medium；steel pipe；inner wall corrosion；lining technology

唐勇（1975-），男，工程师，现主要从事工程质量监督工作。

本文编辑：王梅2016-06-25