旧管道内衬纤维塑料修复技术

　主题词管道腐蚀修复塑料管复合材料合成树脂杨金娥。女。32岁。工程师。1991年毕业于西安石油学院机械系化工设备与机械专业，长期从事施工机具及管线防腐研究。目前在中原石油勘探局勘探开发科学研究院地面规划所工作。通信地址：河南省濮阳市中原石油勘探局勘探开发科学研究院地面规划所在工业或市政建设中输油、气、水等管道腐蚀严重，管道穿孔、泄露造成的损失每年以亿元计算，更新重建腐蚀穿孔管线投资大、工期长，所以管线泄露后维修技术的研究就显得至关重要。中原石油勘探局开发的旧管道内衬纤维塑料复合软管修复技术，投资小、见效快、施工占地面积小，不需大设备，完成300500m的旧管修复只需半个工曰（不包括清管及验收实验），且修复后管线内壁光滑、不易集结沉淀物、不会孳生细菌，与喷涂工艺相比具有不破裂、不脱落、pH值为中性、可耐受地面运动、上下厚度均匀等特点。纤维塑料复合软管内衬层是以纤维塑料毡和防渗透薄膜（简称防护膜，一种特制无纺布和高密度聚乙烯改性材料）、复合树脂组成的三合一软管，用水压将其翻转衬在待修复的旧管内壁上，形成一个紧贴钢管的内衬管，其防腐、防渗强度好，能承受介质内压，而废旧钢管成为外保护层，从而延长了管道的寿命=该项技术适应介质为油、气、水等不同管道，不同管径的旧管修复。

　　清管。用带钢丝刷的跟踪式清管器由压缩空气推动进行机械清查，空气压力不得超过0.5MPa，通球数量视最后一次通球清除杂物量而定，最后一次通球清除杂物量不应超过500g，且通球次数不少于3次，对有严格要求的油管可请专业清洗公司清洗。

　　内衬管的制做。内衬管结构见。

　　内衬管结构衬管材料是由能够携带复合树脂的纤维塑料毡与防护膜压制而成，是一种为修复旧管特制的无纺布和高密度聚乙烯改性材料，其质量好坏是施工质量好坏的关键。而防护膜质量的好坏又是衬管材料质量好坏的关键，因此，防护膜应满足以下特点：与复合树脂不发生化学反应；科技石油规划设计2000年11月有较好的韧性、延伸性、耐磨性和较高的抗撕裂强度，较大的伸长率，良好的抗水气渗透性；加工性好其耐化学性能要求见表1.表1防护膜耐化学性能要求h项目时间评价原油无变化含油污水无变化汽油无变化煤油无变化好根据要修复的管径选择衬管材料的厚度，规定见表2=表2衬管材料厚度选择mm钢管规格衬管材料厚度厚度选定后，将其裁制成条状，其长为衬管材料原长，宽按下式计算：D――旧钢管内径，mn S衬管材料的厚度，mm.衬管材料裁好后采用平缝方式，按要求缝制成筒状，缝好后保护膜应在外部，再根据修复管线的长短将衬管材料连接成所需长度。缝制完成后缝与缝必需经清洁后用宽约45mm的涂有专用密封胶的粘接带粘合（粘接带与保护膜为相同材料），粘合面应紧密无缝，无开裂现象。

　　复合树脂应在现场配制，即配即用，存放时间常温下不应超过6小时。根据油田腐蚀介质的情况，选择了环氧树脂和聚脂进行了改性研究，由于国内聚脂、树脂在施工中基本是常温固化，固化时间很短，因此对适应修复施工工艺的树脂进行实验研究，研制出了适应工艺范围的助剂，形成了专用复合树脂，其基本配方及物理性能见表3.时插入的木撅、钢奸等物并点焊补漏；若管线上有三通结构，应封闭；拱跨部位应切割分为两部处理；在旧管两端及切割处焊上法兰，法兰的规格应与管线相符；在各施工段两端挖操作坑，操作坑具体尺寸见。

　　割下旧管约1.2m并在管口焊接法兰；安装内衬所用机具、设备；准备20C以下足量冷水及60T左右足量热水；调试设备达正常工作状态；根据计算结果现场配制复合树脂并将其灌入预制好的内衬软管中，将其置于浸渍装置上使整条软管的纤维塑料毡均被树脂充分浸透，从外部观察保护膜上无白点现象；把浸渍好复合树脂的纤维塑料复合软管安装到翻转机具上，利用水压将软管象翻肠似的反送入旧管内部，翻转压力控制在0.6kg/cm2，内衬管行走速度控制在1.7m/min，储桶水量约为2 m3；在复合软管全部翻入旧管后，需冷水保压4 h，热水固化23h；在复合软管固化并与旧管粘合后，在旧管内即形成一内衬管，最后进行端口处理。

　　￠5）端头密封粘结剂的研究端头密封粘结剂用于密封端头处内衬管与钢管之间的缝隙，为满足在-10301C潮湿环境下固化快，强度高的要求，研制了专用密封胶。选择以环氧树脂为主基料加工改性的高分子材料，其物理性能见表4.化学性能试验，将其分别放置于汽油及湿热环境中，1h无变化。

　　表3专用复合树脂基本配方及物理性能原料份数物性指标环氧树旨+聚酯固化剂卜3助剂固体含量溶剂热稳定性（h/82D现场施工工艺根据具体情况，检查全线泄露处，起出堵漏表4专用密封胶物理参数相对密度使用温度柔韧性剪切强度（MPa）附着力（级）硬度（摆式硬度硬度测试方法=GB1730―82在处理端头时，把涂满专用密封胶的卡环装入管端，卡在内衬管内径后，在法兰和卡环的环缝内涂满专用密封胶，使之无缝无漏铁现象（如图科技1）。待固化后，用已经内防的、同规格的带法兰短管将各施工段连接。

　　（1）对固化成型后的纤维塑料复合材料内衬试片进行检测，其物理化学性能见表5：表5纤维塑料复合材料内衬试片检测结果试片号拉伸强度（kg/cm2〕伸长率弯曲强度（kg/cm2-）冲击强度（kg/cm2-）备注原油浸泡油田污水浸泡检测标准由此可见，所选用的纤维塑料内衬复合材料可以满足修复旧管使用。

　　根，在第一个短节的两侧分别开25nnnX50mm的矩形孔，在第二个短节两侧分别开50mmX100mm的矩形孔，然后衬入纤维塑料复合材料内衬层，层厚3mm.两端头分别用专用密封胶处理好，上好法兰后，进行水压试验，试验证明：入压力允许达到5MPa；当管线开口小于50nunX100mm时，输入介质压力允许达到2.4MPa.用专用密封胶处理的端头，耐压可达到5MPa以上。

　　修复，具有其他防腐工艺不可比拟的优点：不开挖修复整段管线、一次修复管线距离长（最长可达500m）、修复后的管线使用寿命长（预计可达25a以上）、内衬层厚薄均匀、连续性好等。实践证明，其施工方便，设备要求不高，施工成本低。1994年10月开始在中原油田采油二厂进行了3段共计1.9km的0219X7mm旧管修复试验工程施工，1995年11月又对中原油田采油一厂文一污一一文三联3.6km的0273X8mm污水管线进行了修复工程施工，经测试内衬层均匀、圆整、孔壁光滑无皱纹，法兰连接处采用专用密封胶粘接及外防腐，质量均达设计要求，工程取得圆满成功，得到厂方一致好评。到目前这些管线仍在运行且运行情况良好，未发现质量问题。