何國(guó)建

摘 要：保溫被稱(chēng)為第五能源，提高保溫技術(shù)水平是企業(yè)節(jié)能、降耗、增益的有效措施。我國(guó)盛產(chǎn)高粘、高凝原油，目前對(duì)這種原油多采用加熱輸送的方式。對(duì)埋地集輸管道進(jìn)行保溫是保證油氣安全集輸及節(jié)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(jié)構(gòu)一般由防腐層、保溫層、防水層及防護(hù)層組成，本文簡(jiǎn)要論述了埋地集輸管道防腐保溫技術(shù)要點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：埋地集輸管道；防腐保溫技術(shù)

我國(guó)盛產(chǎn)高粘、高凝原油，為了滿足工藝要求及節(jié)能降耗，目前對(duì)原油多采用埋地集輸管道進(jìn)行加熱輸送。對(duì)埋地集輸管道進(jìn)行防腐保溫，是保證油氣安全集輸及節(jié)能降耗的有效措施。對(duì)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(lái)，隨著保溫材料的發(fā)展，油氣管道防腐保溫結(jié)構(gòu)技術(shù)也得到發(fā)展，目前比較普遍采用的管道防腐保溫結(jié)構(gòu)基本形式為：鋼管一防腐層一保溫層一防水保護(hù)層。保溫層與保護(hù)層之間用粘結(jié)劑連接，這樣不但構(gòu)成了管道的“三防體系”，而且使鋼管，防腐層、保溫層、保護(hù)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(jìn)方法

埋地集輸管道外防腐材料的優(yōu)選，一般是根據(jù)掌握的有關(guān)資料，采用優(yōu)選的系統(tǒng)方法，從材料的技術(shù)性能、價(jià)格、預(yù)制、施工及維護(hù)情況、環(huán)境條件等方面綜合優(yōu)選。埋地集輸管道防腐結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，通常是根據(jù)國(guó)情、管道建設(shè)質(zhì)量要求、環(huán)境條件和使用陰極保護(hù)情況等因素綜合確定。例如一條長(zhǎng)輸管線在經(jīng)過(guò)鹽沼、巖石或穿越河流時(shí)，可選用環(huán)氧粉末；在經(jīng)過(guò)低洼潮濕及微生物腐蝕性較嚴(yán)重的地區(qū)時(shí)，可選用煤焦油瓷漆；經(jīng)過(guò)干燥的山地時(shí)，可考慮聚乙烯膠帶。在防腐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，一般根據(jù)沿線環(huán)境腐蝕性選擇防腐等級(jí)，各種涂層及結(jié)構(gòu)的最終確定應(yīng)基于沿線腐蝕及環(huán)境因素的實(shí)際調(diào)查、分析及測(cè)試結(jié)果。

要做好管道的防腐工作，需要依據(jù)管道檢測(cè)和開(kāi)挖的檢查情況，需要定期地對(duì)腐蝕較為嚴(yán)重的管段進(jìn)行加固補(bǔ)焊，或者重新加瀝青玻璃布進(jìn)行防腐處理；對(duì)于長(zhǎng)輸管道，要在轉(zhuǎn)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(qiáng)管道防腐施工質(zhì)量監(jiān)督及驗(yàn)收；要運(yùn)用地管道的檢漏儀對(duì)防腐層的缺陷進(jìn)行檢測(cè)，并對(duì)破損點(diǎn)及時(shí)修復(fù)，以避免管道腐蝕的擴(kuò)展。

2 管道保溫技術(shù)要點(diǎn)

1、管道保溫技術(shù)

近年來(lái)，隨著保溫材料的發(fā)展，油氣管道保溫結(jié)構(gòu)技術(shù)也得到發(fā)展，目前國(guó)外采用的管道保溫結(jié)構(gòu)基本形式為：鋼管一防腐層一保溫層一防水保護(hù)層。保溫層與保護(hù)層之間用粘結(jié)劑連接，這樣不但構(gòu)成了管道的“三防體系”，而且使鋼管，防腐層、保溫層、保護(hù)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(shù)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(shù)是指把PE外護(hù)管運(yùn)用穿管機(jī)套到鋼管上，并在穿管機(jī)的機(jī)械作用下把鋼管緊密穿入套管之中，同時(shí)在PE塑料及防腐管所形成環(huán)形空間里灌入聚氨酯泡沫塑料，從而制成保溫管的技術(shù)。這種技術(shù)主要適用生產(chǎn)管徑在φ2m～φ8dm，其單根管徑的長(zhǎng)度為6m～12.5m之間的保溫管；一次成型保溫技術(shù)所指的是把已經(jīng)防腐且檢驗(yàn)合格鋼管倒運(yùn)到一條連續(xù)生產(chǎn)線之上，在這條生產(chǎn)線上會(huì)獨(dú)立完成防護(hù)層和硬質(zhì)泡沫保溫兩個(gè)成型過(guò)程，這種技術(shù)主要適用生產(chǎn)φ5.7m～φ27.3cm的管道保溫管；對(duì)于焊口保溫管道技術(shù)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(shù)難點(diǎn)為焊口保溫模具制作，在防腐保溫管的端頭要進(jìn)行預(yù)留，這主要是為了在焊接的時(shí)候不會(huì)把防腐保溫層烤壞，其結(jié)構(gòu)也為防腐層、保溫層及防護(hù)層，在焊口要用噴砂進(jìn)行除銹，并且質(zhì)量檢驗(yàn)應(yīng)該達(dá)到除銹等級(jí)的St3級(jí)或者Sa2級(jí)，并用補(bǔ)口帶隊(duì)焊口來(lái)防腐，以確定焊口處所需要保溫的長(zhǎng)度來(lái)對(duì)下料保溫模塊進(jìn)行準(zhǔn)確，同時(shí)在特制容器里對(duì)組合聚醚及多異氰酸脂依照一定比例來(lái)混合攪拌，再倒入保溫磨具空腔里發(fā)泡，化學(xué)反應(yīng)之后會(huì)形成聚氨酯泡沫，當(dāng)固化之后，就可以吧模具拆卸下來(lái)了，并用補(bǔ)口套來(lái)對(duì)保溫層給予防護(hù)，為了保證產(chǎn)品的質(zhì)量，要對(duì)發(fā)泡及固化時(shí)間進(jìn)行控制。彎頭保溫技術(shù)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(fā)泡成型，并制成泡沫保溫塊，然后倒運(yùn)到管道安裝現(xiàn)場(chǎng)，且依據(jù)彎頭的度數(shù)大小來(lái)下料，并且在現(xiàn)場(chǎng)將彎頭除銹防腐，再與其粘接。

2、管道保溫技術(shù)主要事項(xiàng)

（1）為提高保溫效率，不斷開(kāi)發(fā)應(yīng)用低導(dǎo)熱系數(shù)的保溫材料，目前新開(kāi)發(fā)的保溫材料的導(dǎo)熱系數(shù)己達(dá)0.03W/m，K以下，甚至0. 2.2、重視經(jīng)濟(jì)效益，選擇保溫材料時(shí)，一般就地取材。防腐保溫結(jié)構(gòu)有了新發(fā)展，在保溫的同時(shí)重視和考慮了防腐和防水，防腐保溫結(jié)構(gòu)一般為鋼管一防腐層一保溫層一外防水保護(hù)層。注重研究開(kāi)發(fā)保溫層外防水保護(hù)層材料及防水型保溫材料，特別是美國(guó)、日本等國(guó)目前己研制出防水型無(wú)機(jī)保溫材料。

（2）注意研究開(kāi)發(fā)常溫?zé)o機(jī)發(fā)泡材料，為無(wú)機(jī)保溫管道的連續(xù)化預(yù)制生產(chǎn)提供了可能。例如，美、日等國(guó)研制的磷酸鹽系列泡材料，密度低達(dá)70kg/m3，導(dǎo)熱系數(shù)為0.039對(duì)我國(guó)的埋地集輸管道防腐保溫設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)建議我國(guó)長(zhǎng)輸管道保溫設(shè)計(jì)水平與發(fā)達(dá)國(guó)家相比還有較大差距，我國(guó)許多現(xiàn)役原油管線，由于運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)、管線設(shè)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(yùn)行成本較高。對(duì)埋地集輸管道防腐保溫現(xiàn)狀進(jìn)行研究，提高防腐保溫設(shè)計(jì)水平，己成為當(dāng)務(wù)之急。

（3）在總體設(shè)計(jì)上，以節(jié)能降耗、保證設(shè)計(jì)壽命為目的，應(yīng)實(shí)現(xiàn)涂層材料及結(jié)構(gòu)、保溫材料及結(jié)構(gòu)（對(duì)長(zhǎng)輸保溫管道而言）、陰極保護(hù)、預(yù)制、施工工藝的確定、質(zhì)量、壽命與經(jīng)濟(jì)的最佳統(tǒng)一，即重視設(shè)計(jì)的可靠性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一性。

（4）在設(shè)計(jì)前詳細(xì)地掌握有關(guān)資料。一般說(shuō)來(lái)，設(shè)計(jì)前應(yīng)掌握的資料至少應(yīng)包括以下幾個(gè)方面。工程基本概況，包括工程投資及其償還年限、環(huán)境條件、設(shè)計(jì)要求等；工程所在地區(qū)的有關(guān)資料，包括當(dāng)?shù)責(zé)醿r(jià)、當(dāng)?shù)厣a(chǎn)的防腐保溫材料的種類(lèi)、價(jià)格、技術(shù)性能、生產(chǎn)能力和技術(shù)水平、防腐保溫維護(hù)費(fèi)用、運(yùn)距、材料施工難易程度和周期等。另外，還應(yīng)掌握沿線土壤土質(zhì)、熱阻、電阻率等參數(shù)及附近類(lèi)似工程的腐蝕狀況，這些資料的獲取，需進(jìn)行充分的調(diào)研、實(shí)地勘察及測(cè)試。設(shè)計(jì)時(shí)要進(jìn)行多種方案的論證，設(shè)計(jì)方案的比較應(yīng)是定量的、全面的綜合比較，不單要比較投資多少，還應(yīng)比較壽命、維護(hù)費(fèi)用、施工難易和周期等因素。例如，我國(guó)的一些長(zhǎng)輸管道的保溫設(shè)計(jì)，原來(lái)規(guī)定投資回收年限為5―7年，投產(chǎn)運(yùn)行后經(jīng)過(guò)實(shí)測(cè)，2―3年即可回收全部投資，設(shè)計(jì)的中間加熱站，投產(chǎn)后發(fā)現(xiàn)部分加熱站不加熱也能滿足要求，說(shuō)明這些保溫設(shè)計(jì)是不經(jīng)濟(jì)的。因此，應(yīng)在充分調(diào)研、分析的基礎(chǔ)上綜合論證設(shè)計(jì)方案，確保防腐保溫設(shè)計(jì)可靠性與經(jīng)濟(jì)性的統(tǒng)一。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在很多領(lǐng)域中都需要防腐保溫性能好的管道來(lái)保駕護(hù)航，像石油管道、燃?xì)夤艿赖?，這些領(lǐng)域的發(fā)展，對(duì)管道防腐保溫技術(shù)提出了更高的要求，我國(guó)管道防腐保溫效果已經(jīng)得到了很大的提高，但仍然需要進(jìn)一步地研究與開(kāi)發(fā)，使其達(dá)到世界先進(jìn)水平。

參考文獻(xiàn)

[1] 李世超.淺談國(guó)內(nèi)外埋地集輸管道防腐保溫技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J].黑龍江科技信息，2011（33）.

[2] 向志雄.油氣長(zhǎng)輸管道防腐保溫優(yōu)化設(shè)計(jì)[J].石油和化工設(shè)備，2010（10）.

[3] 莊田輝.川渝地區(qū)埋地鋼質(zhì)管道防腐保溫施工技術(shù)[J].天然氣工業(yè)，2010（4）.