内防腐涂层管道接头的连接与防护

有机涂层、无机涂层和聚合物内衬等在石油管道内防腐方面得到广泛应用,但由于现场施焊时的高温作用,会使焊缝两侧附近的防护涂层烧焦或脱落,从而失去对管道的保护作用。针对这一情况,综述了国内外对内防腐涂层管道的主要连接方式和管口连接处的保护措施,如:自动补口机法、机械连接法、内衬保护套(管)焊接法、记忆合金套法、不锈钢接头法、无内补口技术等,并简要介绍了各种方法的优缺点。     

新型气密封特殊螺纹接头抗旋转弯曲疲劳试验研究

套管接头在水平井下入过程中承受大量旋转-弯曲疲劳循环载荷,这种循环载荷会导致套管接头螺纹根部产生高应力,导致疲劳损伤和潜在的结构失效,从而对后续油井作业中的管柱接头密封和结构能力产生影响,因此需开展套管特殊螺纹抗旋转弯曲疲劳试验研究。基于API 5C5:2017及API TR 5SF标准,通过对某型特殊螺纹套管进行共振弯曲疲劳试验,评价该特殊螺纹接头在疲劳振动载荷下的密封性。结果显示,试验中加载频率越接近试样固有频率,振动越激烈,弯曲应力幅值越大;1#试样在内压60 MPa、弯曲度＞20°/30 m的加载条件下,累计加载循环次数54 192次后,试样完好,螺纹接头及管体未出现渗漏及破坏;2#试样在内压0.5 MPa、弯曲度＞20°/30 m的加载条件下,累计加载循环次数107 535次后,试样完好,螺纹接头及管体未出现渗漏及破坏。研究表明,该规格特殊螺纹接头在疲劳振动载荷下仍具有良好的密封性。该试验为共振弯曲疲劳试验方法和相应试验设备在特殊螺纹套管疲劳振动试验领域的深入应用提供了参考。     

小口径内涂层管道机械压接技术研究

针对油田集输管道施工中亟待解决的内涂层管道连接补口问题─—接头防腐层连续性问题，成功地开发了内涂层管道机械压接技术，既保证接头与钢管等强，又保证内防腐涂层的连续性，不需为补口和无损检测，不存在焊接接头的隐患。接头质量稳定可靠，每分钟可完成一道接口，比焊接法快3～5倍，施工成本降低20％以上。本文介绍了压接技术原理、接头参数和形式的确定、压接接头性能试验及分析。     

非API尺寸套管偏梯形螺纹接头设计

基于油田现场工况设计了φ206.38 mm×15.8 mmC110非API尺寸套管管体及非API偏梯形螺纹接头.对套管管体强度、螺纹接头连接强度和密封性能进行了计算分析.根据力学模型并利用有限元仿真分析方法,对螺纹接头在上扣、内压及拉伸条件下的受力进行了分析.最后对设计的螺纹接头的连接强度和密封性能进行了实物验证.结果...     

一种新型集输管线用内衬钢管螺纹接头密封性能研究

目前油田集输管线采用焊接方式连接,管道运行较长时间后其内壁会发生较严重的腐蚀,焊接处焊缝会出现各类缺陷。为了解决钢管内部腐蚀和管道焊接所带来的问题,设计了一种新内衬钢管接头,并通过静水压试验测试其接头的密封性能。选取3组新型Φ73 mm×5.51 mm J55钢管螺纹接头和镀镍接箍,进行静水压试验。试验结果为:三组试样未发生泄漏,螺纹未发生变形最高压力57.8 MPa。经过静水压试验,所设计接头的密封性符合API Spec 5CT-2018的要求。     

用于海底管道维修的组合式机械三通研制

组合式机械三通是海底管道维修的重要设备,主要由上半瓦、下半瓦、轴向密封条、径向密封条、半瓦锥塞以及联接螺栓等组成。由于采用螺栓联接,避免了焊接质量差的水下焊接,可直接用于海底管道维修。该组合式机械三通密封的特殊设计使之能配合开孔机开出与管道内径相等的孔;组合式机械三通两端设置的半瓦锥塞具有紧紧咬住管道的能力,使之在工作过程中具有防止其本身及相连设备翻倒的功能。     

管道内防腐补口新技术——高压管道速接头

采用高压管道速接头进行管道连接不仅能保证防腐层的完整性,而且连较好解决了管道内防腐补口问题,具有现场施工简便的特点,适用于管径不大于114mm的管道,使用压力25MPa,试验压力50MPa。     

管道内防蚀补口新技术——高压管道速接头

采用高压管道速接头进行管道连接代替焊接,能保证防腐蚀层的完整性,解决了管道内防腐蚀补口问题,且现场施工简便。该速接头适用于管径不大于φ114mm的管道,使用压力25MPa,试验压力50MPa。     

深海管道无潜式维修连接技术

加快开展海底管道维修方法研究,做好应急抢修准备对于促进我国深海油气开发具有重要意义。在介绍无潜式维修连接技术和无潜式焊接连接维修技术的基础上,对国内的海底管道连接维修技术进行了概述。指出机械连接技术是海底管道修复技术中最成熟、应用最广泛的维修方法,作业时采用纯机械连接,连接深度可达3 000 m;焊接维修技术可以保证管道结构的完整性,且维修费用低、维修管径大。针对我国深海管道无潜式维修连接技术和设备与国外差距较大的状况,提出重点开发性能可靠、施工方便的机械管道连接器和加强水下维修配套设备研发等建议。     

集输管道绝缘接头强度评价方法研究

绝缘接头作为阴极保护系统的关键组件,其安全性与可靠性的研究在不断深入。由于集输系统高温、高压的特点,绝缘接头必然承受由于内压和热胀等导致的弯矩,加之其结构特点,可能会引起泄漏。为此,有必要综合考虑工况条件,研究绝缘接头可承受的安全弯矩值,并形成基于强度的评价方法。根据规范要求,结合管道强度理论,推导了绝缘接头承受弯矩范围的计算公式,提出了对应的绝缘接头强度校核与设计弯矩值选取方法;研究成果为绝缘接头安全设计与强度校核提供了参考与借鉴。     

1Cr低合金管线钢焊接接头组织和性能研究

采用TIG焊对1Cr低合金管线钢进行了焊接,研究了焊接接头的显微组织、力学性能和耐蚀性,探讨了1Cr低合金钢的焊接性能。结果表明,以铁素体组织为主要特征的母材和热影响区具有较好的冲击韧性,冲击吸收功较高;以粒状贝氏体组织为主的焊缝区,韧性较母材和热影响区稍差。焊接接头的最高硬度为250HV,出现在熔合线附近,整体硬度适中。在管线钢中加入1％Cr未明显降低接头热影响区韧性或提高硬度,表明1Cr低合金管线钢具有较好的焊接性。     

国产机械连接器在海底管道维修中的应用

机械连接器在海底管道维修领域已广泛应用,由于受到国外公司的技术垄断与技术封锁,机械连接器都依赖进口。文章介绍了首套国产机械连接器在海底管道维修中的应用,包括:国产机械连接器的使用背景,安装前的准备工作以及安装程序。安装过程包含了辅助工具的准备、管道直度和椭圆度测量、就位、螺栓紧固、自密封试验、防腐处理以及保护。该机械连接器的成功应用打破了国外专业公司的技术垄断,填补了国内空白,为机械连接器的国产化奠定了基础,具有很好的推广价值。     

双侧双封不停输连头技术在油田输油管线更换中的应用

不停输连头技术是一项管道带压开孔、封堵、连头施工新技术,可广泛应用于各类不能停输管道的更换、连头施工.本文结合工程实际应用,重点介绍了不停输连头机具和施工方案的选择以及双侧双封不停输连头的施工程序和作业要点.     

管道金属力学性能变化与管道使用时间的关系

论述了时间因素使管道金属力学性能发生变化的理由,并就管道金属的力学性能,金相组织等与管道使用时间的关系进行了研究。对确定石油,天然气及其它输气管网的设计及使用年限规定有现实意义。     

钢质管道的非焊接连接方式

介绍了钢质管道的非焊连接方式。指出传统管道焊接连接时,内表面接头处防腐质量难以保证,有必要开发其他的管道连接方式。介绍了Zap-Lok~接头、Haelok接头、适应内衬HDPE管集成了电熔连接内衬层的机械压接接头。Zap-Lok~接头曾有保持管道内表面防腐层完好应用的大量业绩;电熔连接内衬层的机械压接接头,专门为内衬HDPE管的钢管设计,且通过了加拿大油气管道系统CSA Z662-11标准的验证试验。此两种连接方式能有效解决油田集输管道内腐蚀问题,具有广阔推广前景。     

PRI-SZCY热缩压敏带在管道补口中的应用

介绍了一种新型的补口材料PRI-SZCY热缩压敏带在西气东输一线、涩宁兰输气管道以及兰郑长成品油管道补口修复中的成功应用。对补口修复后防腐层的安装质量进行了检测与评价,跟踪了管道运行半年后的热缩压敏带补口防腐层的性能,发现其初始及埋设后的剥离强度均达到预定技术指标的要求,防腐层性能稳定。     

隔水管接头O形密封圈密封性能分析

针对海洋石油开采中隔水管接头密封失效会增加大量的钻井成本,钻井液泄漏会污染海洋环境等问题,开展了隔水管接头O形密封圈密封性能的研究,确定了O形密封圈密封失效模式和失效判据。以隔水管O形密封圈为研究对象,利用大型有限元分析软件ABAQUS建立其有限元分析模型,对密封圈在不同工作压力、不同压缩率和不同密封端面角度下的密封性能进行了分析。分析结果表明,压缩率一定时,最大应力随着工作压力的增加而增加,且应力峰区位置逐渐向O形圈被挤入的位置移动;工作压力、压缩率及密封配合端面角度对O形圈最大接触应力有一定的影响,正常使用范围内,能够保证O形圈的正常密封性能;一定在压缩率范围内,剪应力随着压缩率的增加而增大明显。分析结果可以为隔水管接头O形密封圈的优化设计提供参考。     

针状铁素体管线钢的组织结构及其与力学性能的关系研究

基于控轧控冷工艺研究,在化学成分相同的超低碳微合金管线钢中获得了不同组成比的针状铁素体（AF）复相组织,探讨了其与力学性能的关系。结果表明：①降低终轧温度导致有效晶粒尺寸明显减小,冷却速度和模拟卷取温度的变化对有效晶粒尺寸影响不大;②降低终轧温度,提高冷速,会促进AF复相组织中粒状贝氏体铁素体（GF）、贝氏体铁素体（BF）等低温组织含量的增加,提高模拟卷取温度增强的析出强化效果不如降低终轧温度导致的AF低温组织含量提高和晶粒细化对强度提高的贡献大;③随着终轧温度的下降,大角度晶界含量先提高后降低,在相变点以上40℃附近达到最高值,大角度晶界含量越高,低温韧性越好;④当管线钢获得较高BF和GF含量、低的准多边形铁素体（QF）含量组成的细小AF组织时,综合力学性能优良。     

SL-Ⅱ型补口机及其在海底管道内涂层补口中的应用

介绍了SL-Ⅱ型钢质管道内涂层补口机的结构、技术性能及其在埕岛天然气集输管线内补口施工中的应用。该补口机具有摄像观察功能、高效除锈功能和焊口内涂层补口功能。用于管道内防腐补口,施工质量稳定可靠,与其它管道内防腐补口方式相比,该工艺技术简单,操作方便,施工费用较低。     

长输管道改迁连头“五位一体处置”工艺探索应用

针对近年来长庆油田靖咸输油管道局部频繁迁建所带来的愈发突出的新建管道安全碰口问题与废弃局部管道妥善处置问题,提出了长输管道改迁连头"五位一体处置"工艺。通过带压封堵、密闭收油、投球清管、氮气封存及连头投运五项工艺技术的组合应用,进行了新建局部管道投产与废弃迁建管道处置一体化实施。现场应用结果表明:"带压封堵"保证了碰口处能量有效隔离,动火作业安全性大大提高;"密闭收油"实现了作业管段内留存原油的全密闭回收,达到了环保要求;"投球清管"对迁建废弃管道内残留物进行了有效清理;"氮气封存"对迁建废弃管道内可燃气体进行了有效置换;"连头投运"实现了新建局部管道的高效投产。该应用成果为新建管道的安全连头、废弃管道安全环保隐患的消除提供了新的解决方案,为新建局部管道投产工程提供了新的指导思路。