天然气管网修复补强技术分析

分析了川西天然气管网的特点，介绍了其最初采用的管道修复补强的主要技术：带压补漏和焊接补漏技术。分析发现，这两种方法都属于事后处理措施，为了更好的保证川西地区管线正常运行，决定采用Clockspring复合修复技术。为此，对其基本原理进行了阐述，并对几种技术进行了分析比较，从经济、环境等方面的对比可以看出，Clockspring复合修复技术优于其他技术。     

关于天然气管道缺陷补强修复新技术分析

天然气管道在运行过程中承受着外部环境与内部介质的双重影响作用,在部分情况下,可能出现局部缺陷问题,而直接导致天然气的泄露等系列问题。针对天然气管道缺陷补强修复技术应用由来已久,而随着科学技术水平的不断提升,众多新型补强修复技术的出现进一步提升了管道修复效果。针对新技术的研究对于提升天然气管道管理工作有着重要的现实意义。本文探讨分析了当前常用的天然气管道缺陷补强修复方法,对碳纤维补强修复进行了详细的阐述,并结合实例进行了印证,旨在提供一定的参考与借鉴。     

油气输送管道补强修复新技术

本文介绍了油气输送管道缺陷测量的方式,分析了湿法复合修复和预成型法复合管道修复两种新型管道补强修复技术各自的特点及应用领域,可为油气管道修复补强提供参考。     

管道修复技术综述与碳纤维补强技术在昌乐支线的应用

管道修复补强主要分为焊接、夹具和复合纤维材料补强三种方式,三种方法的优缺点及适用条件有所不同,但较经济环保且效果不错的是碳纤维复合材料补强。文中以昌乐支线管道修复为例简要介绍碳纤维补强技术的实际应用,对碳纤维补强的设计方法和计算公式进行了简要推导,提出了昌乐支线管道修复的最终补强方案。     

长输天然气管道腐蚀检验与修复技术

作为一种经济、有效、环保的运输方式,长输天然气管道在天然气运输中具有独特的优势,但腐蚀泄漏是长输天然气管道主要的失效模式。简单阐述了腐蚀机理及危害,介绍了国际上常用的长输天然气管道非开挖检测技术。现场选用国际上最先进的管道外检测技术c-scan对一长输管道进行非开挖检测,并对发现问题进行分析后选用碳纤维复合材料补强技术进行修复,通过现场检验案例验证了检验和修复技术的有效性和可行性。     

榆林-济南天然气管道缺陷复合材料修复设计

目前国内尚无完善的设计规范和标准来指导对缺陷管道进行复合材料补强设计。国外较常见的设计方法是依托管道剩余强度评价,使用等效强度方法进行补强。为此,根据碳纤维复合材料管道修复补强技术原理和设计方法,提出了模拟管道壁厚完全损失的保守设计方法。应用该方法对榆林-济南天然气管道进行了碳纤维复合材料缠绕补强修复和防腐作业,采用绝缘材料进行垫底处理,彻底杜绝了电偶腐蚀的可能性,修复后管道恢复正常运行压力,补强效果良好,确保了补强设计的安全有效性。     

碳纤维管道补强修复技术通过专家评审

经过专家评审组的评定和现场验证，专家一致认为：碳纤维管道补强修复技术是一项安全可靠的补强修复技术，可结合管道现状推广使用。     

管道修复补强用复合材料现场检测及评价指标体系

管道复合材料修复补强技术缺少统一的现场应用效果检验方法及评价指标体系,文章借鉴复合材料、管道外防腐层等检测方法,提出了一套简单易行的管道修复补强用复合材料检验方法及评价体系,其评价结果可以作为管道管理者优选现有修复补强材料及产品的依据。     

有限元辅助设计在碳纤维复合材料补强中的应用

作者在《有限元辅助设计在碳纤维复合材料补强中的应用》一丈中介绍了碳纤维复合材料维修补强技术对压力管道弯头的补强修复应用。并针对油气输送管道运行压力高、几何形状不规则等特点，引入了有限元数值模拟辅助设计方法，对含缺陷管道进行维修补强方案设计。指出碳纤维复合材料补强技术具有不动火和不停输的优点，可极大的降低管道维修的风险性、减少由于管道停输带来的经济损失。     

碳纤维修复补强技术在炼化工业管道中的应用

阐述了碳纤维修复补强技术的基本原理以及补强层的主要组成、各部分性能、选用原则和施工要点。介绍了该技术在炼化工业管道中的应用，特别是在保温层下腐蚀和内腐蚀两种典型环境下的具体应用，从腐蚀原因、腐蚀形貌、补强选择方式、使用过程中的监检测等方面进行研究，并对该技术存在的问题进行探讨。研究表明：碳纤维对外腐蚀环境下的管道补强效果优于内腐蚀环境下的管道补强效果；外腐蚀环境下管道表面处理效果、碳纤维和管道的贴合程度决定补强层的使用寿命；内腐蚀环境下管道补强时必须刷涂高聚陶瓷修补剂，建议只临时使用并进行监测跟踪；对存在内腐蚀和裂纹等缺陷的高温、高压管道不建议使用。     

大型河流穿越输气管道的内修复技术探讨

随着天然气管道工业的迅速发展,在焊接缺陷、材质缺陷、第三者因素等引起的管道失效中,因腐 蚀引起的管道失效占很大因素。因此,如何对埋地腐蚀管道或特殊地段(如大开挖)管道进行维修,是管 道工程界十分关注的课题。通过对腐蚀管道非开挖的三种修复施工技术进行比较,并选择输气管理处的二 龙口长江穿越Ⅱ-Ⅱ断面输气管道进行室内模拟试验,为该段穿越管线进行内修复进行了技术探讨。     

国外天然气管道非开挖安装、修复及更换技术

目前,我国天然气管道行业主要面临多数老龄期天然气管道需要修复或更换、天然气管道的建设速度与天然气需求量的增速高度不匹配等问题,如何高效安装、修复和更换天然气管道便成为我国大力推动天然气市场发展需要解决的重点问题。为此,在分析我国天然气管道非开挖安装、修复和更换技术需求的基础上,围绕天然气管道非开挖安装、修复及更换技术,对国外已成熟应用的技术进行了全面介绍,并分析了非开挖系列技术的发展方向。结论认为:(1)天然气管道非开挖安装技术正处于不断改进的阶段,并正在朝着"能够适用于各种类型的土壤、能够铺设更大管径的管道、能够以更快的速度施工"的方向发展;(2)我国目前非开挖修复和更换技术所面临的问题主要体现在缺乏评价管道修复或更换的质量标准、缺乏具有非开挖修复和更换技术经验的设计和施工人员;(3)国外非开挖修复技术已能够适用于城镇燃气中低压管道,但对于高压管道其应用还存在着一定的局限性,因此提高内衬材料强度是解决该问题的关键;(4)天然气管道非开挖检测、安装、修复(或更换)技术需要形成完整的体系,才能更有利于提高管道完整性管理的水平。     

深海用高强厚壁直缝埋弧焊管开发技术难点分析

深海油气管道对管道用管材的可靠性提出了更高的技术要求,高强度大壁厚直缝埋弧焊管是深海油气输送管道的方向发展。从深海用高强度厚壁直缝埋弧焊管对管线钢板材及钢管在高强度、高韧性和抗脆断、高尺寸精度、低焊接碳当量和良好焊接性以及抗腐蚀性等方面的高技术要求入手,详细分析了高强度厚壁管线钢材料、板材质量控制和钢管制造工艺等方面存在的技术难点,提出了解决思路。     

基于自适应模糊神经网络的管道剩余强度评价

油气长输管道的腐蚀剩余强度评价一直是管道完整性管理的重要内容,国外对腐蚀管道的剩余强度评价取得了很大的成就。也建立了比较成熟的油气管道腐蚀评价规范。但由于油气管道腐蚀的机理复杂,腐蚀的分类很难详细界定,各种腐蚀评价标准对不同使用年限、不同等级钢材管道有其各自适应性,利用神经网络的“黑箱”原理、在不能详细了解管道腐蚀原理、不能对腐蚀进行分类的情况下,根据收集的爆破实验数据对神经网络进行模拟,通过学习好的神经网络对管道腐蚀剩余强度进行评价,与RsTRENG软件的计算结果进行了比较,取得了较好的效果。     

国内外油气输送管道泄漏检测技术及发展趋势

油气输送管道泄漏不仅会造成巨大的经济损失和资源浪费,而且会带来安全和污染问题,对人们的生命、财产和生存环境造成潜在威胁,因此对油气输送管道进行泄漏检测非常必要。文章介绍了近几十年来国内外油气输送管道的泄漏检测及定位技术,分析了国内管道泄漏检测技术现状,阐述了该领域未来的发展方向。     

西气东输一、二线管道工程的几项重大技术进步

提高管线钢强度级别和管道输送压力是天然气输送管道的发展趋势,是输气管道技术进步的重要标志。近年来,我国管道企业和相关科研院所联合攻关,取得了一批关键技术成果,使西气东输(为便于区别,以下称为西气东输一线)和西气东输二线等国家重点管道工程的设计压力和钢管强度级别达到或领先于同时期的国际水平。这些成果包括:①研制了X70、X80钢级高性能管线钢及焊管、管件;②突破国际上螺旋缝埋弧焊管的使用禁区,确立了具有中国特色的"大口径高压输送主干线螺旋缝埋弧焊管与直缝埋弧焊管联合使用"的技术路线;③在国内首次研究了高压输气管道动态断裂与止裂问题,分别采用Battelle简化公式和Battelle双曲线法预测了西气东输一线和西气东输二线等管道延性断裂的止裂韧性;④在国内首次研究了油气管道基于应变的设计方法,解决了该设计方法及抗大变形管线钢管在强震区和活动断层管段应用的技术难题;⑤研究解决了高强度焊管的腐蚀控制和应变时效控制技术等。上述成果对降低输气管道建设成本、保障管道运行安全具有重要意义。     

筒形基础在海底管道维修中的应用研究

筒型基础具有支承、沉拔、气浮及升降4个方面的基本功能,是具有广泛应用前景的新型海洋工程基础。开发筒型基础这4个方面功能在永久性或临时性海洋结构物或海洋装置上的应用,可使工程得以简化,使经济效益明显提高。在海底管道维修领域,筒型基础可作为管道支承结构、维修舱基础及管道提升装置等。对筒型基础在海底管道维修方面应用的可行性进行综述分析,同时对渤海渤西管道维修常压干式舱的设计及其在维修工程中的应用情况作一介绍。     

海底管道回接技术

在特定海况和复杂海底地貌、地质情况下，如何将新开发的管道并入已建的海底输油气管道，以保证油气高效、安全地输送，是海底管道回接技术需要解决的问题。对短管尺寸水下测量方法、深水管道对准方法进行了介绍，重点介绍了水下焊接、水下机械联接、水下带压开孔3种海底管道回接方法；分析了我国深水管道回接技术研发的重要性，提出了我国海底管道回接技术研发的关键技术。     

国内天然气管道强度设计系数的评估研究

采用管道单一强度设计系数方法无法科学地反映管材性能、管道施工和管道运行维护水平。为了克服上述方法的不足并评估和改进现行《输气管道工程设计规范》(GB 50251—2015)中规定的天然气管道强度设计系数,采用基于可靠性的天然气管道设计方法,针对国内近4×10~4 km已建天然气管道,根据管道压力、管径、管材钢级等划分了258种计算工况;在满足天然气管道目标可靠度的前提下,应用国内的管材、焊接情况、腐蚀情况和运行维护情况等统计数据,经过大量迭代计算得到了天然气管道的临界壁厚,并反推得到了不同工况下的天然气管道等效设计系数。研究结果表明:①从一级地区到四级地区,由可靠性方法反推得到的天然气管道强度设计系数均随管道管径的增大而逐渐增大;②小管径工况的天然气管道强度设计系数一般小于国家标准规定值;③大管径工况的天然气管道强度设计系数则大于国家标准规定值。进而分别对不同地区等级的小管径管道(管径不大于508 mm)、中等管径管道(管径介于508~711 mm)和大管径管道(管径介于711~1 219 mm)的强度设计系数进行了细化和调整,增强了其合理性。     

钢制环氧套筒修复油气长输管道缺陷相关标准对比分析

钢制环氧套筒因其具有施工难度低、适用范围广的特点,在国内油气长输管道缺陷修复补强中被广泛应用。国内多项涉及管道缺陷修复补强的标准均对缺陷类型和相应的修复补强方法做出规定,但对采用钢制环氧套筒修复管道缺陷的规定不一致。对国内常用的5项油气管道完整性管理及修复标准进行对比,分析了各项标准中关于钢制环氧套筒修复管道缺陷的方法,并针对不同缺陷类型给出了修复建议,为现场管道缺陷修复工作提供参考。