玻璃钢管道在国外油气田地面工程中的应用研究

丁 馨 黄继兵

中国石油天然气第七建设有限公司 山东青岛 266100

玻璃钢管道是以树脂、玻璃纤维、石英砂为原料，采用特殊工艺制作而成的非金属管道。它具有耐腐蚀性强、水力特性好、质轻而比强度高、不污染输送介质、安装快捷、施工方法易于掌握等优点。近年来，玻璃钢管道在国外油气田地面工程，尤其是中东、海湾地区的油气田消防、开闭排、取水、注水等系统中得到了广泛应用。

1 玻璃钢管道常用连接形式

玻璃钢管道的常见英文缩写有GRE、GRP、FRP、RTPR 等。玻璃钢管道连接方式和部位的选择，是根据业主提出的使用要求及工程特点由设计及管材制造厂家协商确定。其常见连接形式有：承插粘接（Adhesive- bonded joints）、对 接 包 缠 连 接（Laminated joints）、密封圈承插连接（带/ 不带锁紧结构）[Elastomeric bell- and- spigot sealed joints(with/ without locks)]、法兰连接（Flanged joints）和螺纹连接（Threaded joints）。详见图1。

图1 玻璃钢管常用连接方式

1.1 承插粘接

承插粘接接头是一种刚性接头，由一个承口端和一个插口端组成。承插粘接接头的材料成本最低，结构效率高。这种接头形式一般适用于低压小口径的管道。

1.2 对接包缠连接

对接包缠接头是将玻璃丝、短切毡、玻璃布在树脂的浸润下逐层缠贴在两对接玻璃钢管接口处。这种接头方式最牢固，但程序复杂，耗时长，多应用于现场非计划性接头及补口。

1.3 密封圈承插连接（带/ 不带锁紧结构）

密封圈承插连接接头属于柔性连接接头，同样由承口端和插口端组成。插口端有凹槽，安装时将橡胶密封圈提前套入到清理干净的凹槽内，而后将整个插口端拉入到承口端内，直至橡胶密封圈到位。密封圈通常设为两道，根据需要也可以设为多道。在密封圈凹槽后部可以设置一圈或多圈的锁紧插口，结构就位后在锁紧插口内打入尼龙锁紧棒起到固定作用。

密封圈承插连接接头在结构上比法兰接头更有效，但比承插粘接接头费用更高、更笨重。其优点是可以在恶劣的工作条件下快速组装。

1.4 法兰连接

法兰接头便于与钢管、设备接口、阀门等连接，便于管道系统的组装和拆卸。通常使用两种类型的法兰：固定式法兰和松套式法兰。一般情况下，应尽量避免使用法兰接头，因为复合材料法兰对螺栓的对准不良和扭矩过大非常敏感。

1.5 螺纹连接

螺纹连接是常采用的一种刚性接头形式。为保证密封性，施工时常在内外螺纹上涂抹粘接剂。这种接头形式比普通承插粘接方式更可靠。

2 施工过程

玻璃钢管道多埋于地下，其现场安装的主要施工程序与普通地管安装大致相同，都要经过到货验收、材料储存、测量放线、管沟开挖、管道组装、水压试验和管沟回填等工序。对于地上管道，不需要管沟开挖回填程序，但要求管材本身具备防紫外线能力，避免阳光照射加速树脂老化而缩短管道寿命。

3 质量控制要点

相对于其他金属及非金属管道来说，玻璃钢管道对施工过程精细程度要求更高，否则在试压阶段会出现大范围的渗漏甚至泄露。因此，必须注重整个施工过程中的质量管理，做好前期工作，避免在试压阶段发生大范围的反口、补修。

3.1 到货验收

首先在开箱搬运阶段就需要采用专用工具，做好成品保护，避免金属工具和野蛮搬运造成的管道损伤。使用木材、橡胶等工具材料完成倒运，禁止将金属吊钩直接钩在管道端口,或用钢丝绳捆扎管道。

3.2 材料储存

用于地下的玻璃钢管道不具备抗紫外线能力，在存放过程中要做好遮阳。其使用的专用胶粘剂对储存温度要求较高，在环境温度低于21℃或是环境温度过高的情况下需要配置专用的保温箱储存。

3.3 管材清理与检查

玻璃钢管道接口前需要检查管材本体是否有破损、开裂，检查连接断口处表面是否光滑，有无纵向沟槽和直径超过1.5～2.0mm 的气泡。如果有的话应进行处理。

3.4 管道组装

玻璃钢管道组装过程中一定要注意控制接口表面（包括密封圈、粘接剂）的清洁度，尤其是地下管道施工多在扬尘严重的区域，因此在操作过程中要做好防护。同时，玻璃钢作为易损件在施工过程中及最终就位前都要做好成品保护，避免因没有及时加设支架，导致支承不够而使管段承受额外应力，最终造成系统泄漏。

为了应对上述问题，在做好技术交底，严格按工艺规程施工外，需要采用专用工具（例如带扳手、造锥机、电加热带）达到更好的施工效果。

4 结论

目前国外工程中玻璃钢管道的应用已经非常普遍，但因施工过程中质量控制不足已造成多个项目实际投用的人力、费用、工期远超预期。因此，需要在后续工程承接过程中提前认识到玻璃钢管道施工的特殊性及技术质量控制要点，做好过程控制，最终达到满意的施工效果。