冻土区油气管道保温技术现状分析

刘志增

摘 要：随着石油天然气的需求越来越大，油气管道的发展成为油气运输也发展中的重要部分，而在油气管道的建设过程中，部分管道要穿越冻土区，这就对油气管道提出了更高的要求。本文主要是对冻土区油气管道保温技术现状进行了分析，以期促进油气管道更好的发展，满足人们在生产和生活中对油气的需求量。

关键词：冻土区；油气管道；保温技术

在我国的油气运输中，最主要的方式之一就是管道运输，随着人们对油气的需求量越来越大，对油气管道的要求也越来越高。而在我国的油气管道运输过程中，有一段的管道运输是需要穿过冻土区的，这就对管道的保温技术提出了更高的要求。因此，本文对冻土区油气管道的保温技术现状展开讨论具有十分重要的意义。

一、国内冻土区油气管道保温技术状况

国内穿越冻土区的油气管道主要有格尔木——拉萨成品油管道（简称格拉线）、中俄原油管道漠河——大庆段管道（简称漠大线）。格拉线是迄今为止中国最长、世界上海拔最高的输送成品油的固定管道。漠大线是国内第一条通过多年冻土区的大口径长输原油管道，穿越大兴安岭不连续多年冻土区的长度达441km，漠河至加格达奇之间的冻土、低洼、沼泽地区超过70km管道的设计采用了预制直埋保温管。本文以漠大线为例，着重介绍其保温管的预制工艺及保温补口技术。

（一）漠大线保温管预制工艺

漠大线的预制直埋保温管道防腐保温层是由防腐层、保温层、防护层构成的，其中，防腐层主要是采用三层结构聚乙烯（3PE普通级）；保温层采用硬质聚氨酯泡沫塑料（厚80mm）；防护层采用高密度聚乙烯塑料（厚12mm）。保温管预制工艺主要内容为：在防腐管的外表面安装等间距的支撑板后，再将其穿入到高密度聚乙烯外护管中；转运至发泡平台，采用液压法兰进行两端封堵；调整发泡平台，使其处于倾斜状态，倾角约15°；高压发泡机调试完成后，在倾斜保温管的高端处注料，注料完成后将其调至水平状态进行发泡；待泡沫固化后，开启两端液压封堵；之后进行端头二次处理，安装防水帽。

（二）漠大线保温补口技术

由于漠大线穿越过冻土区、低洼区和沼泽区，因此，其需要在冬季进行施工。而由于保温补口环境温度较低，不适合采用现场发泡工艺进行保温层的补口。因此，我们可以采用预制保温瓦块捆扎的方式进行，由3块120°与主管体同材质的硬质聚氨酯泡沫瓦块拼接而成，拼接采用子母扣连接方式，性能指标满足GB/T29047-2012《高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管及管件》中相关规定。现场的补口工艺是：先对管道的接口进行预热，预热的温度一般在50～70℃；对管道的接口进行除锈处理，同时处理好防腐层的表面；无溶剂环氧涂料，黏弹体防腐层补口；安装聚氨酯保温瓦3块拼接成补口保温层，并加以固定；采用捆扎带安装电热熔套（厚12mm），电热熔套两端与管道防护层搭接宽度不小于100mm，接通电源热熔焊接；电热熔套轴向搭接焊缝及其两端与管道外护层的搭接焊缝均采用黏弹体胶条进行密封，再采用聚丙烯胶带进行外防护。

二、管道保温技术的要点解析

（一）管道保温技术分析

管道的保温技术主要分为两种：管中管和一次成型。其中，管中管技术就是利用穿管技术将PE的外护管套进钢管上，并将聚氦酷泡沫塑料灌入它们的环形空间中，进而实现保温作用。而一次成型技术就是将已经经过防腐处理的钢管放在同一条生产线上，完成相应的硬质泡沫保温和相应的保护层。除此之外，最重要的就是焊口保温技术，其主要是在焊口连接之后，对焊口进行相应的保温处理，在进行处理的过程中，重点是制作焊口保温模具，还要注意留有一定的空间，防止焊接的过程中烤坏防腐保温层。在焊口处一定要进行除锈工作，并且还要达到相应的标准才行。焊口的保温模块大小是根据保温的长度来决定的，同时还要按照相应的比例对所用的材料进行混合，再放入保温膜中发泡，在保温膜中经过一段时间的反应后，并且保证其是经过固化的，就会形成我们需要的聚氦酷泡沫，最后拆掉模具，需要注意的是在整个的工艺过程中，一定都要保障产品的质量没有问题，进而确保良好的管道保温性能。

（二）管道保温技术改进措施

在管道保温技术中，要加强保温结构的设计，满足保温条件的要求，热损失量应该低于标准规定，并应该保证保温层的厚度，防水性能良好，结构简单，机械强度高，材料消耗量小，并且要保证保温结构和防腐结构的衔接，防止它們之间的相互影响。并且，保温材料应该尽量选择价格便宜，并能就地取材的，并且要施工方便，便于维修保养，加强监督，定期进行检查，对出现保温损伤的地方，要及时进行修补，使保温技术达到相应的标准。

（三）保温常用材料选择

硬质聚氨酯泡沫塑料因其导热系数低、密度小、可工厂预制、现场施工方便，广泛应用于埋地长输管道的保温。当输送高温介质管道时，经综合经济比较后可采用复合结构，即在钢管与聚氨酯泡沫之间加微孔硅酸钙等耐温材料。泡沫塑料是一种发泡体保温材料，由多异氰酸酯、组合聚醚加催化剂、发泡剂、稳定剂等原料组成，其中发泡剂是聚氨酯泡沫中最重要的一种助剂，应为无氟发泡剂。

三、结语

综上所述，本文主要对我国的漠大线保温管预制工艺以及漠大线保温补口技术进行了分析，对其所在冻土区的管道保温技术进行了分析，并提出了有效的管道保温技术改进措施，最后说明了常用的保温材料的选择，对提高冻土区的管道运输效率具有一定的促进作用。

参考文献：

[1]蒋林林，潘丽红，韩文礼，张红磊.冻土区油气管道保温技术现状[J].石油工程建设，2014，04：41-44.