王成

塔里木輸油氣分公司

西氣東輸一線是我國自行設計、建設的第一條世界級天然氣管道工程，于2000年開工建設，2004年10月1日投產，12月31日正式商業運營。全線采用三層聚乙烯（以下簡稱3PE）外防腐層，補口材料為輻射交聯聚乙烯熱收縮帶，近年，在對該管線的內檢測中發現外防腐層補口部位存在熱收縮帶密封失效所導致的管體腐蝕。

一、塔輸分公司所轄西一線補口失效情況調查

2010年9月～2011年5月，分公司對西一線干線管道開展了漏磁內檢測工作。通過內檢測分析并結合現場開挖驗證，發現管道約5500余道補口已失效，部分補口部位已發生嚴重的本體腐蝕，腐蝕最深達管道壁厚的38%，給管道運行帶來極大的安全隱患。由于熱收縮帶屬于高絕緣且非滲透性材料，對陰極保護電流具有屏蔽作用，因此熱收縮帶的補口失效具有隱蔽性和高危險性，即采用目前的防腐層缺陷檢測手段不能對這種失效缺陷進行有效識別，待開挖驗證時發現管體已發生嚴重腐蝕。

二、管道補口失效原因分析

通過對現場失效補口拆除后，分析熱收縮帶補口失效的原因有兩方面：

1、熱熔膠本身與管體PE的粘結穩定性差；搭接部位涂敷無溶劑環氧底漆，而固化后的底漆與PE本身無粘接性；熱熔膠在環境介質長期作用下的老化失粘等。

失效表現：熱收縮帶與管體3PE防腐層搭接部位密封失效，呈現剝離狀態(見圖1)，在熱收縮帶兩側搭接處進行電火花檢漏時有漏電現象。

2、熱收縮帶施工為手工烘烤，加熱不均勻導 致熱熔膠局部未熔融處形成空鼓；原有結構為濕膜法施工，安裝熱縮帶時底漆已固化，熱熔膠與固化后的底漆表面粘結差所導致的剝離等。

失效表現：①熱收縮帶與補口部位的管體、PE粘接局部粘接差現象（見圖2）。

②熱收縮帶輕松從管體上剝離（見圖3）。

三、補口修復方案的確定

熱收縮帶補口失效后，若不進行及時的治理，已經失效的補口部位勢必會發生腐蝕；已發生嚴重腐蝕的補口部位，會繼續發展。傳統的熱收縮帶安裝方式無法滿足在役管道補口修復的要求，需要對補口修復材料及方式進行慎重的選擇。

1、補口修復材料選擇的基本原則：

①補口修復材料的性能應具有良好的防腐絕緣性、耐陰極剝離性、抗水滲透性及適宜的耐沖 擊、耐劃傷等機械性能；

②補口修復材料應與管體3PE防腐層粘結密封良好，并具有適宜的剪切強度，長期粘結穩定性好；

③補口修復材料的現場施工工藝可操作性強，施工難度低，操作簡單便捷，使用的施工裝備少。

2、補口修復方案的選擇

目前的補口修復技術主要有無溶劑聚氨酯涂層、無溶劑液體環氧涂層、冷纏帶、粘彈體、壓敏膠型熱收縮帶等。根據對國內外管道外防腐層補口技術的充分調研，結合西氣東輸管道公司開展的《西氣東輸在役輸氣管道補口修復技術研究》項目，2013年，塔里木輸油氣分公司所轄西一線失效補口的修復最終選擇粘彈體膠帶+壓敏膠型熱收縮帶及無溶劑環氧（氣體極化）+壓敏膠型熱收縮帶兩種方案。

四、兩種補口修復方案實施過程中的對比分析

塔里木輸油氣分公司所轄西一線失效補口的修復自2013年9月啟動、 12月初結束。通過對兩種修復方案各個作業工序的全程跟蹤，每道作業工序的現場實施過程進行了對比分析（見表一）。

五、補口修復后的效果評價

結合2013年8月中國石油工程技術研究院對西一線2011年采用“粘彈體+壓敏膠型熱收縮帶”及“無溶劑環氧涂料+壓敏膠型熱收縮帶”結構修復的補口質量現場開挖驗證結果，對上述補口結構的效果評價如下：

1、“粘彈體+壓敏膠型熱收縮帶”補口材料及結構與3PE防腐層匹配性良好，對管體表面處理要求一般，施工便捷，工效高；埋地試驗2年后開挖檢測，性能均達到預定技術指標的要求。

2、“無溶劑環氧涂料+壓敏膠型熱收縮帶”結構現場施工工藝較為復雜，對管體表面處理要求較高，表面處理設備笨重，防腐層涂裝受外界環境及工人技能影響較大，工效較低。使用2年后防腐層開挖檢測，補口防腐層性能穩定，粘結強度值達到了預定技術指標的要求，但涂層與管體 PE的破壞形式為100%界面剝離，氣體極化處理的實際效果、環氧材料的吸水性是否會導致粘結強度降低至不可接受值以及涂層劣化速度等，還需后續進行開挖驗證。

六、結論：

1、補口失效的主要原因是由于施工人員責任心不強、技能水平較低（如底漆漏刷、烘烤不足等）及現場監管不到位所導致，在今后類似項目的施工中需加強現場作業人員責任心、嚴格考核現場作業人員的技能水平及加強現場質量監管力度。

2、通過“無溶劑環氧涂料+壓敏膠型熱收縮帶”、“粘彈體+壓敏膠型熱收縮帶”兩種不同修復方案現場作業工序對比及實施兩年后的效果評價分析，后者修復方式具有受施工環境影響小、作業便捷、施工設備簡單、施工質量容易控制等優點，較適用于西部管道公司在役油氣管道失效補口的修復作業，建議在公司范圍內推廣。 ◢

（作者：王成，塔里木輸油氣分公司，工程師）

2014年第3期（總第16期）