袁曉雄
國家管網(wǎng)集團（福建）應急維修有限責任公司 

摘要：高后果區安全管理是管道完整性管理的重中之重。分析了高后果區管道缺陷修復現狀，對比各種缺陷修復工藝優(yōu)缺點(diǎn)，結合管道特性進(jìn)行修復工藝比選，從技術(shù)和經(jīng)濟角度推薦最佳缺陷修復工藝，消除管道安全隱患，提高油氣輸送管道本質(zhì)安全。

關(guān)鍵詞：高后果區；缺陷修復工藝； 腐蝕缺陷；焊縫缺陷；制造缺陷；凹陷

據統計，管道高后果區常見(jiàn)安全風(fēng)險中，管道本體缺陷極易導致泄漏和爆炸事故發(fā)生。如人員密集型高后果區輸氣管道一旦發(fā)生泄漏爆炸事故，將會(huì )造成較大的人員傷亡和財產(chǎn)損失；湖泊、河流等環(huán)境敏感型高后果區輸油管道發(fā)生泄漏事故，將會(huì )造成較大的水土污染和財產(chǎn)損失等。因此，優(yōu)選管道缺陷修復工藝，及時(shí)消除管道本體質(zhì)量安全隱患，是保障管道安全運行的有效手段。

1  管道缺陷修復依據的標準規范

國際管道研究委員會(huì )（PRCI）經(jīng)對輸氣管道事故數據統計分析，已發(fā)現導致管道事故的21種危害[1]，其中管道本體缺陷類(lèi)危害主要是腐蝕、焊縫異常、制造缺陷和凹陷四種。

管道缺陷修復有關(guān)的標準規范繁多，如GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規范》、GB/T 36701―2018《埋地鋼質(zhì)管道管體缺陷修復指南》、SY/T 6621―2016《輸氣管道系統完整性管理規范》、SY/T 6648―2016 《輸油管道完整性管理規范》、SY/T 6649―2018《油氣管道管體缺陷修復技術(shù)規范》等，而這些標準對缺陷修復工藝的規定存在一定的差異。例如，對于深度大于0.8 t的外部腐蝕：GB 32167采用B型套筒、螺栓緊固夾具和帶壓開(kāi)孔封堵3種修復工藝，而GB/T 36701和SY/T 6649除可采用以上3種修復工藝，還增加了GB 32167中明確規定不適用的補板修復工藝。

如果高后果區管道缺陷修復工藝選擇不當，極易造成資源浪費、二次修復或發(fā)生修復點(diǎn)泄漏等問(wèn)題，應統籌兼顧人口稠密、環(huán)境敏感、場(chǎng)地狹小、工期緊張、成本較高及修復工藝可靠性等因素，選擇最佳修復工藝。

2  常見(jiàn)修復工藝

（1）打磨。即使用專(zhuān)用工具去除缺陷金屬，常用在深度小于0.1 t的以消除應力集中的表面腐蝕缺陷，主要目的是阻止缺陷繼續發(fā)展，可修復缺陷類(lèi)型受限，施工成本最低且對周邊環(huán)境影響最小。

（2）B型鋼質(zhì)套筒。即根據管體缺陷處在內壓作用下的徑向應力增大，利用徑向封閉鋼質(zhì)套筒恢復管道缺陷處的承壓強度，使其不能因達到塑性變形極限而破裂的一種工藝。B型套筒的末端與管道本體進(jìn)行環(huán)向角焊縫焊接，能同時(shí)恢復管道缺陷處的徑向和軸向的承壓強度，可用于多種管道缺陷（包括可能會(huì )發(fā)展成泄漏的缺陷）的修復。

（3）復合材料套筒。將高強填料、絕緣黏膠層和纖維增強層（碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維等）在管道缺陷位置復合成補強套筒的一種修復工藝，具有不動(dòng)焊、時(shí)間短、費用低等優(yōu)點(diǎn)。由于碳纖維具有一定的導電性、玻璃纖維抗老化性較差，預成型套筒的施工適應性較差，故目前應用最廣的復合材料套筒為濕纏繞凱夫拉纖維套筒。

（4）環(huán)氧填充套筒。采用螺栓緊固的方式連接上下護板形成套筒，并用固化材料在套筒兩側做好端面密封，然后采用抽真空的方法在套筒和管道之間注入環(huán)氧樹(shù)脂，從而利用固化的樹(shù)脂將缺陷部位的應力傳遞到外部的鋼質(zhì)套筒上。該工藝具有適用范圍廣、修復效果好、不動(dòng)焊的特點(diǎn)，但轉配難度較大，費用較高。

（5）換管。換管適用所有管道缺陷的修復，根據施工方法可分為停輸換管和不停輸換管兩種，但所需設備較多，費用高昂，工序復雜，工期較長(cháng)，特別是停輸換管對生產(chǎn)運營(yíng)的影響較大。

3  缺陷修復工藝比選

（1）比選原則。首先應根據內檢測報告，對缺陷類(lèi)型、缺陷位置、缺陷參數進(jìn)行復核，然后根據高后果區實(shí)際情況，按照修復后安全質(zhì)量效益、施工場(chǎng)地及周邊情況、施工工期要求、施工費用成本的順序進(jìn)行修復工藝綜合比選，推薦最佳修復工藝。

（2）腐蝕缺陷修復。先確定腐蝕缺陷的位置和相關(guān)參數后，再結合高后果區實(shí)際情況進(jìn)行分析和比對。如某管道內部腐蝕缺陷深度大于0.8 t，且處于施工場(chǎng)地狹小的人員密集型高后果區，為保證修復后管道本體質(zhì)量安全并最大限度減少對管道周邊公眾的影響，最佳修復工藝推薦B型套筒，詳見(jiàn)表 1。

（3）制造缺陷修復。制造缺陷一般都是在制管過(guò)程中產(chǎn)生的，穩定性較強。在保證管道安全質(zhì)量的前提下，優(yōu)先選擇施工成本低、工期短、占地少且對生產(chǎn)和周邊影響都最小的修復工藝。制造缺陷修復工藝推薦詳見(jiàn)表 2。

（4）焊縫異常缺陷修復。焊縫缺陷風(fēng)險較大，缺陷修復后的管道安全質(zhì)量是修復工藝比選的重中之重，可選擇換管或B型套袖修復工藝，詳見(jiàn)表 3。

（5）凹陷缺陷修復。凹陷缺陷的穩定性介于制造缺陷和焊縫缺陷之間，首先要通過(guò)開(kāi)挖測量和無(wú)損檢測確定缺陷的位置和相關(guān)參數，根據測量和檢測結果確定修復工藝，凹陷缺陷修復工藝推薦詳見(jiàn)表 4。

4  結語(yǔ)

管道運營(yíng)企業(yè)在高后果區管道缺陷修復治理時(shí)，要及時(shí)對內檢測中出現的腐蝕、焊縫異常、制造缺陷、凹陷四類(lèi)缺陷進(jìn)行分析和評價(jià)，并按照高后果區且高風(fēng)險、高后果或高風(fēng)險、非高后果區且非高風(fēng)險的順序進(jìn)行修復響應，從而提高管道本體安全系數，降低管道發(fā)生事故的概率，減少對管道周邊公眾和環(huán)境造成不良影響。

作者簡(jiǎn)介：袁曉雄，1985年生，機械工程師，畢業(yè)于中國石油大學(xué)（華東），主要從事油氣管道搶維修工作。聯(lián)系方式：1379967152，yuanxiaoxiong309@163.com。