袁曉雄
國家管網(wǎng)集團(tuán)（福建）應(yīng)急維修有限責(zé)任公司 

摘要：高后果區(qū)安全管理是管道完整性管理的重中之重。分析了高后果區(qū)管道缺陷修復(fù)現(xiàn)狀，對比各種缺陷修復(fù)工藝優(yōu)缺點，結(jié)合管道特性進(jìn)行修復(fù)工藝比選，從技術(shù)和經(jīng)濟(jì)角度推薦最佳缺陷修復(fù)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(qū)；缺陷修復(fù)工藝； 腐蝕缺陷；焊縫缺陷；制造缺陷；凹陷

據(jù)統(tǒng)計，管道高后果區(qū)常見安全風(fēng)險中，管道本體缺陷極易導(dǎo)致泄漏和爆炸事故發(fā)生。如人員密集型高后果區(qū)輸氣管道一旦發(fā)生泄漏爆炸事故，將會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(qū)輸油管道發(fā)生泄漏事故，將會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(fù)工藝，及時消除管道本體質(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(fù)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

國際管道研究委員會（PRCI）經(jīng)對輸氣管道事故數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，已發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致管道事故的21種危害[1]，其中管道本體缺陷類危害主要是腐蝕、焊縫異常、制造缺陷和凹陷四種。

管道缺陷修復(fù)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范繁多，如GB 32167―2015《油氣輸送管道完整性管理規(guī)范》、GB/T 36701―2018《埋地鋼質(zhì)管道管體缺陷修復(fù)指南》、SY/T 6621―2016《輸氣管道系統(tǒng)完整性管理規(guī)范》、SY/T 6648―2016 《輸油管道完整性管理規(guī)范》、SY/T 6649―2018《油氣管道管體缺陷修復(fù)技術(shù)規(guī)范》等，而這些標(biāo)準(zhǔn)對缺陷修復(fù)工藝的規(guī)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孔封堵3種修復(fù)工藝，而GB/T 36701和SY/T 6649除可采用以上3種修復(fù)工藝，還增加了GB 32167中明確規(guī)定不適用的補(bǔ)板修復(fù)工藝。

如果高后果區(qū)管道缺陷修復(fù)工藝選擇不當(dāng)，極易造成資源浪費、二次修復(fù)或發(fā)生修復(fù)點泄漏等問題，應(yīng)統(tǒng)籌兼顧人口稠密、環(huán)境敏感、場地狹小、工期緊張、成本較高及修復(fù)工藝可靠性等因素，選擇最佳修復(fù)工藝。

2  常見修復(fù)工藝

（1）打磨。即使用專用工具去除缺陷金屬，常用在深度小于0.1 t的以消除應(yīng)力集中的表面腐蝕缺陷，主要目的是阻止缺陷繼續(xù)發(fā)展，可修復(fù)缺陷類型受限，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(jù)管體缺陷處在內(nèi)壓作用下的徑向應(yīng)力增大，利用徑向封閉鋼質(zhì)套筒恢復(fù)管道缺陷處的承壓強(qiáng)度，使其不能因達(dá)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，能同時恢復(fù)管道缺陷處的徑向和軸向的承壓強(qiáng)度，可用于多種管道缺陷（包括可能會發(fā)展成泄漏的缺陷）的修復(fù)。

（3）復(fù)合材料套筒。將高強(qiáng)填料、絕緣黏膠層和纖維增強(qiáng)層（碳纖維、玻璃纖維、凱夫拉纖維等）在管道缺陷位置復(fù)合成補(bǔ)強(qiáng)套筒的一種修復(fù)工藝，具有不動焊、時間短、費用低等優(yōu)點。由于碳纖維具有一定的導(dǎo)電性、玻璃纖維抗老化性較差，預(yù)成型套筒的施工適應(yīng)性較差，故目前應(yīng)用最廣的復(fù)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(hù)板形成套筒，并用固化材料在套筒兩側(cè)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)氧樹脂，從而利用固化的樹脂將缺陷部位的應(yīng)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(fù)效果好、不動焊的特點，但轉(zhuǎn)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(fù)，根據(jù)施工方法可分為停輸換管和不停輸換管兩種，但所需設(shè)備較多，費用高昂，工序復(fù)雜，工期較長，特別是停輸換管對生產(chǎn)運營的影響較大。

3  缺陷修復(fù)工藝比選

（1）比選原則。首先應(yīng)根據(jù)內(nèi)檢測報告，對缺陷類型、缺陷位置、缺陷參數(shù)進(jìn)行復(fù)核，然后根據(jù)高后果區(qū)實際情況，按照修復(fù)后安全質(zhì)量效益、施工場地及周邊情況、施工工期要求、施工費用成本的順序進(jìn)行修復(fù)工藝綜合比選，推薦最佳修復(fù)工藝。

（2）腐蝕缺陷修復(fù)。先確定腐蝕缺陷的位置和相關(guān)參數(shù)后，再結(jié)合高后果區(qū)實際情況進(jìn)行分析和比對。如某管道內(nèi)部腐蝕缺陷深度大于0.8 t，且處于施工場地狹小的人員密集型高后果區(qū)，為保證修復(fù)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(fù)工藝推薦B型套筒，詳見表 1。

（3）制造缺陷修復(fù)。制造缺陷一般都是在制管過程中產(chǎn)生的，穩(wěn)定性較強(qiáng)。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(fù)工藝。制造缺陷修復(fù)工藝推薦詳見表 2。

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

（5）凹陷缺陷修復(fù)。凹陷缺陷的穩(wěn)定性介于制造缺陷和焊縫缺陷之間，首先要通過開挖測量和無損檢測確定缺陷的位置和相關(guān)參數(shù)，根據(jù)測量和檢測結(jié)果確定修復(fù)工藝，凹陷缺陷修復(fù)工藝推薦詳見表 4。

4  結(jié)語

管道運營企業(yè)在高后果區(qū)管道缺陷修復(fù)治理時，要及時對內(nèi)檢測中出現(xiàn)的腐蝕、焊縫異常、制造缺陷、凹陷四類缺陷進(jìn)行分析和評價，并按照高后果區(qū)且高風(fēng)險、高后果或高風(fēng)險、非高后果區(qū)且非高風(fēng)險的順序進(jìn)行修復(fù)響應(yīng)，從而提高管道本體安全系數(shù)，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。

作者簡介：袁曉雄，1985年生，機(jī)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。