小口径管道DGR免补口防腐技术研究与应用

◇中国石化胜利油田分公司地面工程维修中心 牟宗浩 曲海涛 刘立潜 胡 东 宋元新

针对胜利油田在用小口径管道焊口内防补口难题，本文介绍了DGR免补口管道防腐技术，该技术能有效的提高各类小口径管线的使用寿命，确保管线的安全运行，具有良好的现场应用优势和巨大的应用前景。

1 引言

由于输送介质的复杂性，油田各类管道的内壁腐蚀远远超过外壁腐蚀，小口径管道没有可靠的焊口内防腐补口技术，内焊口无法得到有效的防腐处理。据统计，油田各类金属管道腐蚀穿孔的部位70%～80%集中在焊口区域，使内防管道达不到设计使用寿命。因此，选用合适的小口径管道内防腐补口技术，解决小口径管道内防腐补口问题就显得尤为迫切[1-2]。

2 DGR免补口管道防腐技术

DGR免补口防腐技术全称为“金属管线堆焊固溶端口处理+管线内外层有机防腐层”，DGR技术在管线焊口完工后，免除了焊口的内防腐补口环节，实现了管线内防腐层的完好连续，有效的解决了焊口因补口无效导致的电化学腐蚀。DGR免补口管道防腐技术在胜利油田得到了较为广泛的应用，通过对管线运行状况持续的跟踪，该技术能有效的提高管线的使用寿命[3-5]。

2.1 DGR技术原理

DGR免补口管道主要由三部分组成：第一部分是管线端口处内表面由耐蚀合金堆焊形成的堆焊固溶层；第二部分是管线管体内表面通过环氧粉末喷涂防腐形成的耐蚀环氧粉末防腐层；第三部分是管线管体外表面的环氧粉末防腐层或者3PE防腐层。具体如图1所示。

图1 小口径钢管DGR内外腐示意图

2.2 DGR技术特点

DGR技术具有如下几项特点：

（1）每根DGR管线都是在工厂预制而成的，管线的内外防腐涂层和耐蚀合金端头质量可控。

（2）在特殊的预处理工艺下，管线端口的内堆焊层与管线本体内表面可实现平滑过渡。

（3）管线管体和端口堆焊层的环氧粉末防腐可以一次成型，防腐质量有保证。

（4）管线端口处双金属耐蚀合金的使用，可以使焊缝、堆焊固溶层、内防腐层连续，焊接完成后对焊口内侧无需进行补口施工，工艺简便快捷。

2.3 DGR技术现场应用的主要优势

DGR技术在现场应用中主要有以下几方面技术优势：

（1）DGR技术克服了堆焊引起的管端缩径，管端耐蚀合金层经过机械加工，充分保证管线组对精度。

（2）DGR技术的缓坡型过渡区形状不但有利于熔结环氧粉末涂层的有效覆盖，且过渡区各分区可以分别构成复相电极，降低了双金属外观界面的电位差，避免了涂层失效后双金属外观界面腐蚀沟的形成。

（3）在DGR技术内、外一体化工厂预制防腐施工中，内防腐采用改性熔结环氧粉末二次成膜工艺，相对一次成膜工艺提高了粉末固化率，提高了涂层与耐蚀合金层的粘结能力，保证了涂层在基管和过渡区上的结合力。

（4）利用DGR技术可以实现管线的工厂化预制，质量可检可控，现场焊接安装后免除了内补口工序且能实现管线内防腐层连续完好，能够很好地解决小口径管线的内防腐难题。

3 DGR技术工艺评价

3.1 堆焊预补口层耐蚀性能评价

采用SY/T 0029-2012《埋地钢质检查片应用技术规范》的失重法测试堆焊固熔层平均腐蚀速率。实验后观察：堆焊层表面光滑平整，未发现腐蚀坑。

表1 堆焊预补口层耐蚀性能评价

3.2 改性熔结环氧内防腐层性能评价

表2 堆焊预补口层耐蚀性能评价

3.3 焊接工艺评定

DGR技术管线焊接施工完成后，焊缝焊接评价主要指标以及测试结果如表3所示。

表3 焊缝焊评主要性能指标及测试结果

4 结语

目前胜利油田在用的各种类型小口径管线数量众多，焊口的内防补口一直是影响管道寿命的技术难题。常规的内防腐补口技术各有优缺点，但在实际应用中都存在局限性。相比其他技术，DGR技术有着自身独有的优势，可使接转站以下油水管线使用寿命提高3～5倍，最大限度地减少腐蚀穿孔和因管线泄露造成的环境污染和产量损失。推广DGR免补口防腐技术，可以有效的提高各类管线的寿命，油田各类小口径管道数量庞大，管线使用寿命的延长，可以带来巨大的经济效益和社会效益。