埋地集輸管道防腐保溫技術研究

何國建

摘 要：保溫被稱為第五能源，提高保溫技術水平是企業節能、降耗、增益的有效措施。我國盛產高粘、高凝原油，目前對這種原油多采用加熱輸送的方式。對埋地集輸管道進行保溫是保證油氣安全集輸及節能降耗的有效措施。埋地集輸管道保溫后，傳熱熱阻增大，熱損失減少，有利于安全集輸。埋地集輸管道的保溫結構一般由防腐層、保溫層、防水層及防護層組成，本文簡要論述了埋地集輸管道防腐保溫技術要點。

關鍵詞：埋地集輸管道；防腐保溫技術

我國盛產高粘、高凝原油，為了滿足工藝要求及節能降耗，目前對原油多采用埋地集輸管道進行加熱輸送。對埋地集輸管道進行防腐保溫，是保證油氣安全集輸及節能降耗的有效措施。對埋地集輸管道防腐保溫后，傳熱熱阻增大，熱損失減少，有利于安全集輸。近年來，隨著保溫材料的發展，油氣管道防腐保溫結構技術也得到發展，目前比較普遍采用的管道防腐保溫結構基本形式為：鋼管一防腐層一保溫層一防水保護層。保溫層與保護層之間用粘結劑連接，這樣不但構成了管道的“三防體系”，而且使鋼管，防腐層、保溫層、保護層牢固地合為一體，大大提高了管道的防腐保溫效果。

1 管道防腐改進方法

埋地集輸管道外防腐材料的優選，一般是根據掌握的有關資料，采用優選的系統方法，從材料的技術性能、價格、預制、施工及維護情況、環境條件等方面綜合優選。埋地集輸管道防腐結構的優化，通常是根據國情、管道建設質量要求、環境條件和使用陰極保護情況等因素綜合確定。例如一條長輸管線在經過鹽沼、巖石或穿越河流時，可選用環氧粉末；在經過低洼潮濕及微生物腐蝕性較嚴重的地區時，可選用煤焦油瓷漆；經過干燥的山地時，可考慮聚乙烯膠帶。在防腐結構設計時，一般根據沿線環境腐蝕性選擇防腐等級，各種涂層及結構的最終確定應基于沿線腐蝕及環境因素的實際調查、分析及測試結果。

要做好管道的防腐工作，需要依據管道檢測和開挖的檢查情況，需要定期地對腐蝕較為嚴重的管段進行加固補焊，或者重新加瀝青玻璃布進行防腐處理；對于長輸管道，要在轉角、彎頭及跨越部位要采取改造措施，像套管及固定墩等，在管道的防腐施工中，要加強管道防腐施工質量監督及驗收；要運用地管道的檢漏儀對防腐層的缺陷進行檢測，并對破損點及時修復，以避免管道腐蝕的擴展。

2 管道保溫技術要點

1、管道保溫技術

近年來，隨著保溫材料的發展，油氣管道保溫結構技術也得到發展，目前國外采用的管道保溫結構基本形式為：鋼管一防腐層一保溫層一防水保護層。保溫層與保護層之間用粘結劑連接，這樣不但構成了管道的“三防體系”，而且使鋼管，防腐層、保溫層、保護層牢固地合為一體，大大提高了管道的防腐保溫效果。

在管道直管保溫技術中主要有管中管及一次成型的保溫工藝。其中管中管成型保溫技術是指把PE外護管運用穿管機套到鋼管上，并在穿管機的機械作用下把鋼管緊密穿入套管之中，同時在PE塑料及防腐管所形成環形空間里灌入聚氨酯泡沫塑料，從而制成保溫管的技術。這種技術主要適用生產管徑在φ2m～φ8dm，其單根管徑的長度為6m～12.5m之間的保溫管；一次成型保溫技術所指的是把已經防腐且檢驗合格鋼管倒運到一條連續生產線之上，在這條生產線上會獨立完成防護層和硬質泡沫保溫兩個成型過程，這種技術主要適用生產φ5.7m～φ27.3cm的管道保溫管；對于焊口保溫管道技術所指的把焊口組焊接好之后，再將成型焊口給予防腐保溫處理，其技術難點為焊口保溫模具制作，在防腐保溫管的端頭要進行預留，這主要是為了在焊接的時候不會把防腐保溫層烤壞，其結構也為防腐層、保溫層及防護層，在焊口要用噴砂進行除銹，并且質量檢驗應該達到除銹等級的St3級或者Sa2級，并用補口帶隊焊口來防腐，以確定焊口處所需要保溫的長度來對下料保溫模塊進行準確，同時在特制容器里對組合聚醚及多異氰酸脂依照一定比例來混合攪拌，再倒入保溫磨具空腔里發泡，化學反應之后會形成聚氨酯泡沫，當固化之后，就可以吧模具拆卸下來了，并用補口套來對保溫層給予防護，為了保證產品的質量，要對發泡及固化時間進行控制。彎頭保溫技術所指的是防腐廠把多異氰酸酯及組合聚酯依照一定比例在彎頭模具中發泡成型，并制成泡沫保溫塊，然后倒運到管道安裝現場，且依據彎頭的度數大小來下料，并且在現場將彎頭除銹防腐，再與其粘接。

2、管道保溫技術主要事項

（1）為提高保溫效率，不斷開發應用低導熱系數的保溫材料，目前新開發的保溫材料的導熱系數己達0.03W/m，K以下，甚至0. 2.2、重視經濟效益，選擇保溫材料時，一般就地取材。防腐保溫結構有了新發展，在保溫的同時重視和考慮了防腐和防水，防腐保溫結構一般為鋼管一防腐層一保溫層一外防水保護層。注重研究開發保溫層外防水保護層材料及防水型保溫材料，特別是美國、日本等國目前己研制出防水型無機保溫材料。

（2）注意研究開發常溫無機發泡材料，為無機保溫管道的連續化預制生產提供了可能。例如，美、日等國研制的磷酸鹽系列泡材料，密度低達70kg/m3，導熱系數為0.039對我國的埋地集輸管道防腐保溫設計的幾點建議我國長輸管道保溫設計水平與發達國家相比還有較大差距，我國許多現役原油管線，由于運行時間長、管線設備老化、管輸量逐年下降，使得原油加熱輸送的能耗不斷上升，運行成本較高。對埋地集輸管道防腐保溫現狀進行研究，提高防腐保溫設計水平，己成為當務之急。

（3）在總體設計上，以節能降耗、保證設計壽命為目的，應實現涂層材料及結構、保溫材料及結構（對長輸保溫管道而言）、陰極保護、預制、施工工藝的確定、質量、壽命與經濟的最佳統一，即重視設計的可靠性與經濟性的統一性。

（4）在設計前詳細地掌握有關資料。一般說來，設計前應掌握的資料至少應包括以下幾個方面。工程基本概況，包括工程投資及其償還年限、環境條件、設計要求等；工程所在地區的有關資料，包括當地熱價、當地生產的防腐保溫材料的種類、價格、技術性能、生產能力和技術水平、防腐保溫維護費用、運距、材料施工難易程度和周期等。另外，還應掌握沿線土壤土質、熱阻、電阻率等參數及附近類似工程的腐蝕狀況，這些資料的獲取，需進行充分的調研、實地勘察及測試。設計時要進行多種方案的論證，設計方案的比較應是定量的、全面的綜合比較，不單要比較投資多少，還應比較壽命、維護費用、施工難易和周期等因素。例如，我國的一些長輸管道的保溫設計，原來規定投資回收年限為5―7年，投產運行后經過實測，2―3年即可回收全部投資，設計的中間加熱站，投產后發現部分加熱站不加熱也能滿足要求，說明這些保溫設計是不經濟的。因此，應在充分調研、分析的基礎上綜合論證設計方案，確保防腐保溫設計可靠性與經濟性的統一。

3 結語

綜上所述，隨著我國經濟的不斷發展，在很多領域中都需要防腐保溫性能好的管道來保駕護航，像石油管道、燃氣管道等，這些領域的發展，對管道防腐保溫技術提出了更高的要求，我國管道防腐保溫效果已經得到了很大的提高，但仍然需要進一步地研究與開發，使其達到世界先進水平。

參考文獻

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