《天然氣管道維修問題研究10000字（論文）》

天然氣長輸管道維修補強工藝研究報告目錄引言 2一、天然氣長輸管道的設計與施工 3（一）天然氣長輸管道的概念與特點 3（二）、天然氣長輸管道的組成與設計 31、天然氣長輸管道系統(tǒng)的組成 32、天然氣長輸管道的線路設計標準 4（三）天然氣長輸管道的施工 5（三）天然氣長輸管道的等級劃分 6二、天然氣長輸管道的維修補強方法 6（一）天然氣長輸管道維修補強技術分類 6（二）纖維復合材料類型維修補強技術 8（四）焊接修復方法 9（三）夾具類型維修補強方法 10（四）StrongPipe管道復合補強修復技術 11三、長慶輸氣管道維修補強工藝 11（一）長慶輸氣管道腐蝕狀況分析 11（二）StrongPipe維修補強技術遵循的標準規(guī)范 11（三）StrongPipe.維修補強技術的使用范圍 12（四）補強材料的技術指標 12（五）補強材料的厚度層數的計算 12（六）施工工藝流程及方法 131、工工藝流程 132、施工方法 13（七）修復作業(yè)過程 161、修復作業(yè)流程 162、現場開挖 163、管體表面預處理 164、修復方案的制定 175、高強度填料的配置及涂覆 176、補強 177、保溫固化 188、防腐 18（八）補強產品的實驗與檢測報告 19（九）經濟效益 20結論 20引言管道運輸是油氣生產中非常重要的內容，其質量的高低幾乎關系到油氣工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，隨著我國油氣工程的不斷發(fā)展，管道運輸也開始被重視起來，油氣管道也開始覆蓋在我國陸地下、大洋底。當前發(fā)達國家的原油管輸量占其總輸量的80%，天然氣管道長距離運輸量達95%，管道運輸極大地方便了我國油氣資源的利用，迄今為止已經有一百多年的歷史，如今已成為我國武大運輸方式之一，其他四大運輸方式分別為鐵路、公路、水路、航空。長輸管道是管道運輸中非常重要的一部分，其與公路、鐵路、橋梁、河流、光纜、電纜的施工存在交叉，施工的安全性受到了極大的影響，如果出現管理不到位、監(jiān)護不到位、施工方法不正確等問題，將會進一步降低天然氣運輸的安全性。天氣燃氣本身是一種易燃、易爆的物質，會對管道內部產生化學或電化腐蝕。同時，長輸管道還會受到自然環(huán)境的影響，比如風化、酸雨等，如果長時間處于這種高壓、高溫或高濕的環(huán)境中，長輸管道很容易出現破損、穿孔等問題，這不僅會縮短管道的使用壽命，還會導致油氣資源泄漏從而引發(fā)中毒、爆炸或火災等重大惡性事故。為了保障油氣資源的安全運輸，延長管道的使用壽命，就需要對缺陷管道采取加固補強的技術。鑒于傳統(tǒng)焊接修復技術的操作要求較高，并且屬于明火作業(yè)，如果焊接電流穿透管壁易造成輸送管道介質泄漏，造成管道爆炸的危險，帶來極大的經濟損失。因此，有必要尋求一種經濟有效的管道修復技術，促進管道的安全運輸。本文將以長慶輸氣管道為例，在闡述長輸管道基本理論的基礎上對StrongPipe.維修補強技術進行實際應用，并對應用的效果進行評價。一、天然氣長輸管道的設計與施工（一）天然氣長輸管道的概念與特點長距離輸送管道（簡稱“長輸管道”）是指產地、儲存庫、使用單位間的用于輸送商品介質(油、氣等)，并跨省、市，穿、跨越(江河、道路等)，中間有加壓泵站的長距離(一般大于50KM)管道。這種管道方便將液體或氣體從供應方輸送到遠方的用戶。長輸管道主要由站場((Stations)和線路(Pipeline)兩部分組成。為了保障天然氣的安全運輸，長輸管道運輸會給予輸送介質一定的動能和熱能，從而設置了首站、加壓站、加熱站、分輸站、計量站、清管站和末站等站場。天然氣、煤氣等氣化產品都可以通過長輸管道運輸，長輸管道的特點如下：（1）每隔一定距離設有為減少事故危害、便于搶修、可緊急關閉的若干截斷閥室，以及陰極保護站等。（2）長輸管道的地理跨度較大，站場及管道分散；（3）長輸管道設備操作相對簡單，站場間具有相似性，調節(jié)時間要求低；（4）可靠性較高，要求有故障檢測功能等。（5）輸送介質較為單一，工藝流程比較簡單，輸送距離長，管徑大，輸送壓力高，輸送量大等。（二）天然氣長輸管道的組成與設計1、天然氣長輸管道系統(tǒng)的組成圖1.1干線輸氣管道的總體結構與流程如下圖1.1，輸氣干管、首站、壓氣站、中間氣、氣體分輸站、干線截斷閥、中間氣體接收站、清管站、末站(或稱城市門站)及輔助系統(tǒng)構成了天然氣長輸管道系統(tǒng)的主要內容。其中，輸氣干線站主要是對進入干線的氣體質量進行檢測和計量，通過分離、調壓和清管球發(fā)送等操作來控制氣體的質量。輸氣管道中間分輸(或進氣)站主要給沿線城鎮(zhèn)供氣，也可以接受其他支線和氣源地的來氣。壓氣站作為一個中間接力站，可以利用各種動力設備和輔助系統(tǒng)增加輸氣壓力。清管站通常和其他站場合建，主要用來清除長輸管道中的水、機械雜質和鐵銹等雜物，為了保障作業(yè)的速度，相鄰清管器收發(fā)筒間的距離一般在100-150KM左右。輸氣管道末站通常與城市門站合建，在限流系統(tǒng)的安裝下，對輸送到用戶處的天然氣進行分離、調壓、計量等，充分保障用氣的穩(wěn)定。輸氣展現上一般會與地下儲氣庫或儲配站。在用氣低谷時，利用壓縮機站的壓縮機將干線氣壓入地下，高峰時抽取庫內氣體壓入干線。2、天然氣長輸管道的線路設計標準輸氣線路應符合如下條件：（1）對地形、工程地質、沿線進氣與供氣點、地理位置、交通運輸、動力等因素進行綜合權衡，從而選擇最優(yōu)的線路。（2）鋪設線路的過程中因盡量避開經濟作物區(qū)域和農田。（3）大、中型河流穿(跨)越工程壓氣站的選擇，應符合線路總走向。（4）線路必須避開重要的軍事設施、可燃易爆倉庫及國家級重點文物保護單位的安全保護區(qū)。（5）線路應避開機場、火車站、海(河)港碼頭、國家級自然保護區(qū)。（6）嚴禁通過鐵路和公路的隧道和橋梁，可以通過專用的鐵路和橋梁。（7）符合相關的規(guī)范。（三）天然氣長輸管道的施工天然氣長輸管道的施工應符合如下要求：①輸氣管道應采取埋地方式敷設，特殊地段也采用土堤、地面等形式敷設。②埋地管道覆土層最小厚度應符合施下表規(guī)定。在不能滿足要求的覆土厚度或外荷載過大、外部作業(yè)可能危及管道之處，均應采取保護措施。表2.1最小覆土層厚度m地區(qū)等級土壤類巖石類地區(qū)等級土壤類巖石類旱地水田旱地水田一級0.60.80.5一級0.50.50.5二級0.60.80.5二級0.50.50.5③輸氣管道出土端及彎頭兩側，回填時應分層夯實。④當管溝縱坡較大時，應根據土壤的性質，采取防}卜回填土下滑措施。⑤在沼澤、水網(含水田)地區(qū)的管道，當覆土層不足以克服管子浮力時，應采取穩(wěn)管措施。⑥當輸氣管道采用土堤埋設時，土堤深度和頂部寬度，應根據地形、工程地質、水文地質、土壤類別及性質確定，并應符合下列規(guī)定。a.管道在土堤中的覆土厚度不應小于0.6m，土堤頂部寬度應大于管道直徑2倍且不得小于0.5m。b.土堤的邊坡坡度，應根據土壤類別和土堤的高度確定。c.當地表水和地下水存在泄流問題時，需要安裝泄水設施，并按照25年一遇的洪水量設計其泄水能力，防止水流沖刷土堤。d.回填土堤的土需要具備相似的透水性。e.清除土堤基底表面的植被應。⑦輸氣管跨越道路、鐵路的凈空高度應符合表2.2的規(guī)定。表2.2輸氣管跨越道路、鐵路的凈空高度m道路類型凈空高度//m道路類型凈空高度//m人行道2.2鐵路6.0公路5.5電氣化鐵路11.0（四）天然氣長輸管道的等級劃分按照《壓力管道安全管理與監(jiān)察規(guī)定》的規(guī)定，天然氣長輸管道分為分成GA1、GA2兩級。1、GA1級（1）輸送有毒、可燃、易爆氣體介質。設計壓力P>1.6MPa的管道。（2）輸送有毒、可燃、易爆氣體介質。直接輸送距離(指產地、儲存庫、用戶間)大于等于200km。且管道公稱直徑D>300~的管道。（3）輸送漿體介質。輸送距離大于等于50km。且管道公稱直徑D>150~的管道。2、GA2級（1）輸送有毒、可燃、易爆氣體介質。設計壓力P<1.6MPa的管道。（2）GA2級2)范圍以外的管道。（3）GA2級3)范圍以外的管道。二、天然氣長輸管道的維修補強方法我國天然氣長輸管道一般在投產1-2年后就會發(fā)生腐蝕穿孔的情況，不僅造成天然氣泄漏，還會耽誤油氣工程的施工進度，導致人力和材料等資源的浪費，嚴重者，還會引發(fā)爆炸和環(huán)境污染等問題。因此，需要對天然氣長輸管道的維修補強方法進行分析。（一）天然氣長輸管道維修補強技術分類為了保障天然氣長輸管道額的使用壽命和天然氣的安全運輸，長輸管道的維修補強應按照APIPR管道修復手冊進行，采用焊接補板，焊接套管(A型套管或B形套管)，切割換管，機械夾具，纖維復合材料修復等。天然氣長輸管道維修補強的方法分為焊接、夾具和利用纖維復合材料三中類型，其中的焊接包括堆焊、打補丁、打套筒三種，夾具則包括夾具和夾具注環(huán)氧兩種，纖維復合材料有玻璃纖維復合材料修復、碳纖維復合材料等幾種類型。天然氣在運輸的過程中，會在長輸管道中破壞防腐層、管道金屬材質、陰極保護系統(tǒng)等，這會進一步影響長輸管道的安全性和穩(wěn)定性。1、天然氣長輸管道修復工藝目前，天然氣長輸管道維修工藝技術主要有六種：（1）換管維修，換管維修可一次解決維修段存在的所有問題，且具備長期性，但換管維修施工作業(yè)時管子必須停止運行，會影響到下游用戶的使用。（2）堆焊或補焊，這種維修補強技術較為簡單方便，但存在一定的運行作業(yè)風險，比如管壁燒穿、爆裂、氫脆及易造成焊道裂紋；（3）焊接蓋帽，將蓋帽焊接到泄漏點上，給管道增加一個未加強的支管連接；（4）帶壓開孔，在管道上接一旁通管道，負責通過管道的介質，替換掉缺陷部位的管子；（5）環(huán)氧套簡，環(huán)氧套筒是由兩個管徑比待維修管道稍大的鋼殼連接在一起，覆蓋在管道的缺陷部位，在現場將套筒裝在管子表面，將兩端密封，然后注入環(huán)氧樹脂，使之充滿管線與維修套之間的縫隙，使用與缺陷較長的長輸管道。（6）復合材料修復技術，復合材料修復工藝通常包括管子清洗、清除污垢、表面處理、纏保護層、固化、檢測等工序。2、樹脂材料修復工藝與傳統(tǒng)管道缺陷維修方法比較，樹脂基復合材料維修技術的優(yōu)點較為明顯：復合材料在固化前很柔軟，根據充分根據管道的形狀和實際需求來進行大面積修復和補強，對于形狀較為復雜的型面補強也較為適用，并且修復后不會影響管道的外形結構，其具有其他補強技術不可比擬的優(yōu)點。再加上復合材料耐腐蝕能力較強，修補后可以顯著提升管道的耐腐蝕性。國外利用復合材料用于管道維修的歷史較長，Clockspring公司就利用玻璃纖維加強的復合材料對管道進行了維修不強，并通過實驗發(fā)現，復合材料能夠滿足管道維修補強要求，且施工簡單方便，固化時間短。美國俄克拉荷馬州先進科技中心與塔爾薩大學、Citadel科技公司和威廉森有限公司合作研發(fā)的環(huán)氧基復合材料也可以用于管道的維修補強中，利用碳纖維織物增強管道的強度。近年來，纖維增強聚合物(FRP)因其獨有的補強和維修能力已經獲得了業(yè)界的廣泛認可，并迅速應用于民用工程和航空結構的維修和補強領域。部分玻璃纖維增強聚合物的強度已逐漸接近碳纖維增強聚合物，且價格便宜實惠，不易造成腐蝕電池，應用廣泛。相比傳統(tǒng)的管道維修材料而言，FRP管道維修材料的優(yōu)點如下：（1）重量輕、強度高、耐腐蝕性強、耐久性好，便于運輸，可裁剪、安裝成型速度快；（2）維修管道需要的設備簡單，不需要移動管道，操作過程中無明火、高壓，安全性高；（3）能有效提高受損管段的剛度、靜強度，降低裂紋尖端的應力強度因子，有利于提高疲勞性能；（4）維修后，管子直徑不會明顯降低，在一些情況下，經維修的管道因內壁涂層更光滑而減小摩擦，使管道輸量提高。（二）纖維復合材料類型維修補強技術復合材料維修補強技術誕生于1990年，其最初在鋼制管道的維修補強中被利用，其使用額的纖維材料有很高的強度，使用該材料補強后，利用粘結樹脂包覆在缺陷管道外面，從而使得缺陷管道的強度得到恢復，這一技術的使用，可以避免焊接修復等方式帶來的氫脆、冷脆等問題的發(fā)生，其產生的維修補強費用在焊接和夾具維修方法之間，性價比最高，從而在國外得到了廣泛的利用。圖2.1復合材料補強示意圖碳纖維復合材料補強技術的特點如下：（1）可以有效協(xié)調鋼管的變形；（2）碳纖維變形量很大；（3）彈性模量高，可以和高粘結性樹脂進行環(huán)焊縫和螺旋焊縫的補強；（4）濕法纏繞碳纖維布以較強的柔韌性被廣泛應用于焊縫余高較高、錯邊嚴重的螺旋焊縫和環(huán)焊縫中，而且方便施工。（5）不會增加補強層厚度，強度可以在更長的時間內維持穩(wěn)定不變的狀態(tài)。（6）碳纖維復合材料的鋪設可以沿軸向進行，也可以采取環(huán)向組合和交錯組合的方式，可以有效改善沿軸向大面積腐蝕的缺陷管道。（7）這一補強技術在環(huán)焊縫和螺旋焊縫裂紋缺陷中也較為適用。1、纖維復合材料維修補強原理復合材料維修技術是將復合修復材料和強力膠、填料等構成復合修復層，纏在缺陷的管道外表面，缺陷部分的應力被傳到復合修復層，使得管道保持安全狀態(tài)。2、纖維復合材料修復技術路線選擇復合材料維修技術分為濕纏繞法復合材料維修技術和預成型法復合材料維修技術兩種，其在復合材料和安裝工藝上的區(qū)別如下：濕纏繞法復合材料維修技術由作業(yè)者把玻璃纖維布裁剪后現場與環(huán)氧樹脂復合。復合過程中會受到作業(yè)者的技術熟練程度、作業(yè)者的責任心、作業(yè)環(huán)境等多種因素的影響。即便是同一個優(yōu)秀的作業(yè)者，首次安裝和二次安裝也會有完全不同的結果。因為安裝過程遇到的變量有樹脂的飽和度、玻璃纖維與樹脂的比例、維修層的強度一致性、玻璃纖維受力方向的調整、施工環(huán)境的差異等。而預成型法復合材料維修技術由生產企業(yè)在工廠使用電化級單向玻璃纖維絲和乙烯基樹脂等多種成分復合而成，所有變量都得到了嚴格控制?，F場安裝非常簡單，經過簡單培訓，任何一個用戶都能完成現場安裝?？估鞆姸群蛷椥阅Ａ糠€(wěn)定，安裝過程不受環(huán)境影響。在纖維復合材料修復方面，符合材料全新狀態(tài)下的抗拉伸強度必須大于310MPa，楊氏彈性模量應大于3.4×104MPa，并通過權威部門長期可靠的工程測試和分析，安裝質量一致性好，常溫下材料固化時間小于等于3h。（四）焊接修復方法焊接修復法包括如下幾種：1、堆焊。一般用于單點缺陷，這類缺陷為金屬損失量不大，方便焊接。2、打補丁。對小面積多點的腐蝕較為適用，為了保障維修的安全進行，需要采取泄壓停氣的方式將輸送壓先降到設計壓力的1/3，但很容易引發(fā)氫脆事故的發(fā)生。3、打套筒。該方法對于管體大面積腐蝕的情況較為適用，施工時也需要就行降壓處理，降壓方式與打補丁的降壓方式類似，但不應在濕度較大和氣溫較低的環(huán)境中進行，也很容易導致引發(fā)氫脆事故的發(fā)生。這三種維修補強技術在美國和歐洲等地區(qū)是明令禁止的。圖2.2打套筒補強示意圖（三）夾具類型維修補強方法圖2.3為夾具照片及現場施工圖，機械夾具也可以用來對管道進行維修補強，這種方式不用在服役管體上直接焊接，可以減少焊穿氫脆、冷脆的問題發(fā)生。但施工阿囧為復雜，施工成本較高。圖2.3夾具照片及現場施工圖（四）StrongPipe管道復合補強修復技術StrongPipe管道復合補強修復技術最早用于航天科技及軍事工業(yè)領域，這一技術就是利用高強度的碳纖維布、粘膠、填料及固化劑等材料對管道進行維修補強，適用于各種有缺陷的金屬管道，而且修復具備永久性，維修的過程中更不用停止輸送天然氣，從而不會影響到用戶的正常用氣，還會節(jié)省補強修復中的人力、物力、財力。但是不適用于直管段修復，對彎頭、T形連接、變徑管段以及其它異形件的修復較為適用，具有其他修復補強技術無法比擬的優(yōu)點。三、長慶輸氣管道維修補強工藝（一）長慶輸氣管道腐蝕狀況分析長慶油田各采氣廠作為西氣東輸的重要供應地，一直以來采用大口徑管道輸氣，而管道運營過程中的管道損傷逐漸引起人們的重要。針對大口徑長輸管線的腐蝕問題，防腐涂層加陰極保護的雙重保護條件，理論上管道的腐蝕可基本被抑制。但是，由于現場條件的差異，環(huán)境溫度、施工技術的不足和土壤應力的作用，在管道的施工過程中，無法保證管道表面防腐層質量完好無損。同時，管道在長時間運行條件下，管道外壁與防腐層之間的結合力有可能逐漸喪失、老化，外加陰極保護可能使涂層產生剝離，管道遭受腐蝕的可能性就大大增強。因此，長輸管道的腐蝕是施工缺陷和長期運行后防腐材料失效雙重作用的結果。西氣東輸工程長輸管線2010-2012年使用StrongPipe技術維修補強119處直徑為1016天然氣管道，長慶某采氣廠2011年使用該技術維修補強28處直徑為273天然氣管道。（二）StrongPipe維修補強技術遵循的標準規(guī)范StrongPipe維修補強技術通過了ASME(美國機械工程協(xié)會)和DOT(美國運輸部)的認證。為完全滿足ASMEPCC-2，ISO24817和ASMEB31G要求的標準產品。（三）StrongPipe.維修補強技術的使用范圍a<80%的直管段腐蝕缺陷補強修復。b<80%的彎頭、三通、變徑管腐蝕缺陷補強修復。c<40%的機械損傷缺陷補強修復。d金屬結構補強修復。（四）補強材料的技術指標表3.1STRONGPIPE補強材料技術指標項目性能指標遵循的標準產品組成300mm×50m高強單向布，AB組份粘膠，高強度填料，安裝工具包ISO24817壓力范圍≥25MPa溫度范圍-30℃-150℃抗拉伸強度≥2200MpaCB50367-2006彈性模量≥100GPaCB50367-2006層間剪切強度≥40MPaCB50367-2006彎曲強)變≥600MPaCB50367-2006伸長率≥3.2%CB50367-2006電阻率≥1×109Ω/cm2GB/T15738填料抗拉強度>55MPaGB/T2569固化時間5-8h(23℃)（五）補強材料的厚度層數的計算根據待補強管道的實際情況，采取“壁厚強度等效”的方法對普通腐蝕缺陷進行補強修復設計，也就是根據強度等效的原理，換算1mm厚鋼管壁厚所能等效的玻璃纖維材料的厚度。然后參考設計要求的鋼材厚度來確定玻璃纖維復合材料補強的層數與厚度。δ=其中δ表示：1mm厚的鋼管壁厚所對應的玻璃纖維復合材料的總厚度。σs表示：損傷鋼管的屈服強度。(查閱各種材質的鋼管的最低屈服強度表得出)σt表示：所選用補強材料的拉伸強度。(根據補強材料的技術指標最大選取2200MPa)確定了補強材料的總厚度后，計算玻璃纖維材料補強需要的層數。補強設計必須使缺陷部位的等效壁厚達到鋼管的原始設計壁厚8s，δy為鋼管的剩余壁厚用，需要增加的等效壁厚為(8s-8y)mm，則玻璃纖維補強的層數N為：N=注明：玻璃纖維布的單層厚度為0.4mm，N值向上取整。例如蘇5-2干線工程中，管材材質為L415MB，因此最低屈服強度為σs=415MPa，設計壁厚為δs=8.8mm，損傷壁厚為2.6mm，剩余壁厚δy=6.2mm，所選用玻璃纖維材料的拉伸強度σt=2200MPa，因此根據公式計算：δ=N=按照公式計算，選擇使用兩層玻璃纖維補強材料進行補強。根據現場機械損傷的情況，基于保守原理，并考慮一定的安全系數，在蘇5-2干線工程中我們最終選擇使用4層玻璃纖維進行補強。（六）施工工藝流程及方法1、工工藝流程缺陷記錄缺陷記錄補強復發(fā)防腐修復圖3.1施工流程圖2、施工方法（1）缺陷評價根據開挖驗證的要求，對內檢測單位提供的缺陷點信息，開挖現場開展驗證評價工作。驗證評價工作采用人工現場外部測量的方法，對主要缺陷特征信息如缺陷深度、長度、寬度、時鐘位置、內外腐蝕等，逐一測量記錄、拍照，為進一步開展檢測評價工作提供了數據基礎。圖3.2缺陷開挖評價現場（2）缺陷補強修復補強修復使用高強纖維復合材料，補強工作嚴格遵循下技術要求：①比對缺陷和材料安裝位置，確保缺陷位于補強材料的中間，補強材料應超出缺陷左右兩側各50mm，在管道表面標識出補強材料的安裝位置；②根據配比要求充分混合填料與填料固化劑，注意：一旦混入固化劑，就必須在有效的工作時間內使用完畢；③將混合完畢的填料填充到缺陷部位、環(huán)焊縫、螺旋焊縫兩側，使焊縫附近表面平滑過渡；④根據配比要求充分混合粘膠；⑤使用粘膠充分浸潤纖維布，并按照方案設計要求環(huán)向纏繞1層玻璃纖維布，接著纏繞碳纖維布，直至要求的層數；⑥纏繞過程中應保證纖維均勻排布，無氣泡、無空鼓現象；⑦纖維布纏繞完畢，等待固化期間應采取措施使復合材料免受雨水、風沙影響；⑧測試纖維復合材料的固化硬度，邵氏硬度值>60的表示復合材料已基本固化；⑨在纖維補強材料兩段安裝智能檢測指示帶，起始結束部位各環(huán)向安裝1條。圖3.2補強施工現場（3）防腐修復本次開挖驗證工程，缺陷部位驗證完畢或者補強修復完畢后，根據沙漠戈壁地帶土地應力較大的情況，采用“粘彈體防腐膠帶+聚乙烯粘膠帶外護”進行了防腐修復。防腐修復工作遵循以下技術要求：①防腐可以使用粘彈體防腐膠帶，自10點鐘或2點鐘位置開始向下纏繞，做到完全覆蓋防腐部位兩端即可，搭接管體PE層10cm；②纏繞過程中，壓緊搭接部位和邊緣部位，無須保持較大張力，防腐膠帶接頭部位最小搭接長度為5cm；③防腐完畢，使用15KV電火花檢漏，以無漏點為合格。④粘彈體防腐膠帶纏繞質量檢查合格后纏繞聚乙烯外保護帶；首先原位纏繞一周聚乙烯外護帶，纏繞外帶時保持一定張力，留出約3mm寬的粘彈體膠帶不纏繞外帶。然后自一端開始螺旋纏繞外保護帶，保持一定張力，膠帶之間搭接50%-55%，直至另一端，在結束部位原位纏繞一周外保護帶，留出3mm寬的粘彈體膠帶不纏繞外保護帶。圖3.3防腐修復現場圖3.4防腐修復完畢（七）修復作業(yè)過程1、修復作業(yè)流程通過玻璃纖維材料補強的修復作業(yè)流程圖圖3.5通過玻璃纖維材料補強的修復作業(yè)流程圖2、現場開挖缺陷的軸向方向兩側至少多開挖800mm，管道兩側至少開挖650mm，開挖作業(yè)坑及放坡要求參照SY/T5918規(guī)定執(zhí)行。3、管體表面預處理首先清除舊防腐層，清除寬度要比補強玻璃纖維寬出50mm為合理。其次清除的防腐層要整個軸向一圈，將需要補強的部位用電動打磨工具打磨至滿足ST3級標準為合格。打磨合格后，立即用酒精清洗整個打磨區(qū)，以去除表面的油污、灰塵等。清洗完成后再用干凈的抹布擦干凈。另外要對機械損傷處要進行平滑處理。表面處理效果如圖3.6所示：圖3.6補強管道表面處理現場施工圖4、修復方案的制定首先要收集待修復管道的信息，記錄管道的各種參數，如管材的材質，管材的設計壁厚，管材的管徑，管材損傷處的剩余壁厚等。完成后根據管道的各種參數通過補強材料的厚度的計算方法計算補強管道需要纏繞玻璃纖維補強材料的層數。然后確定方案。特別注意，復合材料與缺陷處管道的剩余壁厚之和的承壓能力至少應等于原壁厚管道的承壓能力。5、高強度填料的配置及涂覆根據缺陷的大小及類型，配置適量的高強度填料。配置過程中藥按產品的說明書中規(guī)定的比例配置。如果有螺旋焊縫或者直焊縫時，要對焊縫位置做平滑處理，保證玻璃纖維補強材料與管道緊密結合。如圖3.7所示：圖3.7缺陷處及螺旋焊縫處的高強度填料處理現場圖6、補強高強度填料填充完成后，將按比例均勻混合的雙組份AB粘膠均勻涂刷在管道上，AB粘膠的配置要嚴格按產品的說明稱重配合攪勻。粘膠涂刷合格后，自管道2點或者10點位置先纏繞一層玻璃纖維布(同時也起到絕緣作用)。然后再涂刷AB粘膠，順同一纏繞方向自2點或者10點位置纏繞碳纖維布，纏繞過程中需要保持一定的張力，保證碳纖維布平整與下層的粘膠及玻璃纖維布緊密纏繞，纏繞過程中應保證纖維均勻排布，無氣泡、無空鼓現象，纏繞每一層前都要刷粘膠。圖3.8缺陷補強后喜的效果圖7、保溫固化根據AB粘膠的技術特點，固化時間也隨著外界氣溫的變化而變化，固化在外界溫度25℃時固化最為理想。一般在25℃時需要的固化時間約為4h。另外等待固化期間應采取措施使復合材料免受雨水、風沙影響。如果遇見冬季施工，施工完畢后需要對其采用保溫措施，以確保固化的效果。保溫方式可以選用毛氈、保溫被等，如果氣溫較為寒冷的話，我們可以采用纏繞電熱毯外加毛氈、保溫等方式進行保溫。固化完成后，我們應測試纖維復合材料的固化硬度，邵氏硬度值>60的表示復合材料已基本固化?？梢赃_到要求，此時就可以進行下一道工序的施工。8、防腐缺陷部位驗證完畢后，根據沙漠戈壁地帶土地應力較大的情況，采用“粘彈體防腐膠帶+聚乙烯粘膠帶外護”進行了防腐修復。防腐修復工作遵循以下技術要求：（1）使用粘彈體防腐膠帶對補強部位進行纏繞防腐，自10點鐘或2點鐘位置開始向下纏繞粘彈體防腐膠帶，兩端須完全覆蓋補強材料，搭接管體PE層10cm；（2）纏繞過程中，壓緊搭接部位和邊緣部位，無須保持較大張力，防腐膠帶接頭部位最小搭接長度為5cm；（3）防腐完畢，使用15KV電火花檢漏，以無漏點為合格。（4）粘彈體防腐膠帶纏繞質量檢查合格后纏繞聚乙烯外保護帶；首先原位纏繞一周聚乙烯外護帶，纏繞外帶時保持一定張力，留出約3mm寬的粘彈體膠帶不纏繞外帶。然后自一端開始螺旋纏繞外保護帶，保持一定張力，膠帶之間搭接50%-55%，直至另一端，在結束部位原位纏繞一周外保護帶，留出3mm寬的粘彈體膠帶不纏繞外保護帶。防腐完成后的效果圖如圖5-9所示：圖3.9理想的防腐示意圖圖3.10實際防腐完成的照片（八）補強產品的實驗與檢測報告2011年9月，四川德源石油天然氣工程有限公司委托石油工業(yè)井控裝