一种油气水混输管道内衬耐温耐压复合管的防腐修复方法与流程

1.本发明涉及管道内防腐、修复技术领域，具体是一种油气水混输管道内衬耐温耐压复合管的防腐修复方法。


背景技术：

2.油田采用钢质管道输送流体，是最安全、最方便也是最廉价的一种输送方法。随着油田进入特高含水生产期，综合含水已达到95％以上，集输系统的已成为高含油的污水系统，在使用过程中主要存在以下问题：
3.1、高矿化度影响：油层采出液的高矿化度加剧了管道内的电化学反应，同时采出液内还含有co2、h2s等酸性物质，经常会导致油田在用管道内壁会产生不同程度的腐蚀和结垢，使管道的使用寿命大大缩短。内腐蚀会造成管壁变薄，甚至穿孔泄漏，最终导致管道失效，这不仅造成了巨大的经济损失和资源浪费，同时，穿孔泄漏的输送介质还会造成严重的环境污染，油气管道的泄漏甚至会造成燃爆事故的发生；
4.2、高流速影响：国内大多数油田已进入特高含水生产期，综合含水达到95％以上，需要大排量抽油泵或电潜泵井提液维持产量，部分电泵井液量达到450m3/d以上，地面管线为∮89mm
×
4.5mm，液体流速达到1m/s以上，采出液伴随地层砂，对管线磨蚀严重，前端管线底部有明显砂槽，进一步减少管线使用寿命；
5.3、高温影响：为解决油气水管道内腐蚀问题，目前油田钢制管道采用最多的内防腐工艺是环氧粉末、环氧玻璃鳞片等涂料防腐，但电潜泵井采出液井口温度一般都在80℃以上，部分井井口温度达到95℃，高温造成油井管道内防层脱落，加剧腐蚀；
6.4、现有内防工艺问题突出：目前油田钢制管道采用最多的内防腐工艺是环氧粉末、环氧玻璃鳞片等涂料防腐，同时采取耐蚀合金接头补口；但是普遍存在涂料本身不耐温、不耐压，防腐效果不理想；对管线没有增强的作用，同时内补口节点多，焊接工艺复杂，要求焊接质量高，实现难度大，隐患点多等问题。
7.油田迫切需要找到一种尽量减少内补口，同时内衬层不仅具有良好的防腐效果，还需具备一定强度，能够有效降低内外腐蚀造成的管线失效，具有一定管线加强修复作用。因此引进了内衬修复工艺，其通过在现有钢制管道内，内衬新的管道，形成管中管，延长原有钢制管道使用寿命。从市政管道维护引进应用的内衬修复工艺主要分为两种：hdpe穿插内衬工艺和cipp翻转内衬工艺，但均存在耐温低，耐压低的问题。
8.hdpe穿插内衬工艺存在以下问题：
9.1)pe管材在修复的钢管内穿插拖动时容易被焊瘤或毛刺等异物磨损划伤，操作不慎会导致内衬管报废；
10.2)油气对pe材料有溶胀作用，长时间的浸泡使pe管壁减薄；
11.3)无论是挤缩还是u型折叠，加热冷却都会缩短pe管的使用寿命；
12.4)u型折叠后整体硬度提高，管道起伏超过22
°
时要谨慎操作；
13.5)pe管穿插工艺只能在直管段进行，无法修复弯头；
14.6)当输送介质温度超过70℃时pe管会发生热胀伸长；
15.7)该工艺设备复杂，施工占用场地大，赔偿高。
16.目前在用的cipp翻转内衬工艺存在以下问题：
17.耐温低，目前耐温80℃，无法适应高温电泵井液输送管道修复需求。


技术实现要素：

18.本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种油气水混输管道内衬耐温耐压复合管的防腐修复方法，可弥补现有技术的不足，该方法内防修复的管道具有性能稳定、耐高温、耐压、耐磨、使用寿命长、安全可靠的优点。
19.本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
20.一种油气水混输管道内衬耐温耐压复合管的防腐修复方法，包括步骤：
21.s1、制作内衬软管；
22.s2、配置胶粘剂；
23.s3、根据管道内部实际情况，对管道内部进行预处理，清除管内硬性障碍物；
24.s4、在内衬软管内穿编制扁带，并保持扁带在内衬软管内从始至终不发生扭转，将胶粘剂灌入内衬软管内，在胶黏剂灌入过程中应避免空气灌入；
25.s5、将浸透胶粘剂的内衬软管首端与预先缠绕在翻转器转轴上的编制扁带连接在一起，盘旋缠绕在翻转器转轴上，内衬软管末端锁定在翻转器出口管座上，进行内衬软管翻衬施工；
26.s6、打压固化及内衬管段连接，包括
27.s61、内衬软管翻衬后，将内衬软管两端密封，进行憋压固化；
28.s62、内衬软管翻衬前将免补口不锈钢接头与钢管焊接，内衬软管憋压固化后，切除多余内衬软管，利用不锈钢锥形套固定内衬软管；
29.s63、各内衬管段之间采用不锈钢短节焊接。
30.优选的，步骤s1中，内衬软管是在编织的柔性复合管状和带状基材的基础上，在外表面复合防渗透、防腐层，制成外部带屏蔽层，且长度任意调整的编织筒状结构。
31.优选的，所述屏蔽层采用热塑性聚氨酯弹性体。
32.优选的，步骤s3中，预处理方式包括通球除锈、酸洗除锈、高压射流清洗、脉冲清洗。
33.优选的，步骤s5中，翻转压力保持在0.2-0.4mpa。
34.优选的，步骤s61中，憋压固化参数为：压力保持0.1-0.2mpa，温度5℃以上，固化时间不低于48h。
35.优选的，步骤s62中，测量并清除端口内侧10cm内衬软管，内衬软管切割点前后及锥形套厚涂粘钢胶后楔入端口，冷切割除多余锥形套，选取4-6个位置电焊进一步固定。
36.优选的，步骤s63中，焊接过程中焊口两侧做好降温措施。
37.对比现有技术，本发明的有益效果在于：
38.1、该方法内衬修复的管道具有性能稳定、耐高温、使用寿命长、安全可靠的优点。
39.2、在原有管道基础上进行内衬修复无需新找路由，避免开挖等环保问题，适合城区施工。
40.3、可进行工厂化预制，现场施工，节约现场施工时间。
具体实施方式
41.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所限定的范围。
42.实施例：本发明所述是一种油气水混输管道内衬耐温耐压复合管的防腐修复方法，包括步骤：
43.s1、制作内衬软管；
44.内衬软管是在编织的柔性复合管状和带状基材的基础上，在外表面通过挤入成型或覆膜等工艺复合防渗透、防腐层，制成外部带屏蔽层，长度任意调整的编织筒状结构，即内衬管。
45.内衬软管材质选择
46.(1)内衬软管内衬屏蔽层选择
47.采用德国巴斯夫tpu：作为内衬软管屏蔽层，tpu(中文名称为热塑性聚氨酯弹性体)具有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，是一种成熟的环保材料。
48.内衬屏蔽层测试如下：
49.tpu覆膜耐磨指标为磨耗量4mg(1000g/1000r,cs-17轮)，是环氧粉末(磨耗量17mg)、玻璃鳞片(磨耗量31mg)耐磨性的4～7倍，是hdpe(磨耗量29mg)耐磨性能的7.25倍。具有优异的机械性能和耐化学性能，可完全隔绝腐蚀环境，有效控制管道的内腐蚀。
50.(2)复合管组成
51.针对油田高温、强腐蚀、工作环境温度90℃以下，采用尼龙纤维 玻纤加强筋 尼龙纤维 tpu(德国巴斯夫)覆膜多层复合工艺制作软管，根据工况需求确定内衬厚度，耐温90℃；同时可多次内衬叠加，达到数十毫米的任意厚度；强度增加可避免内衬层局部破损后连带其它管段塌陷、堵塞管道，复合管壁厚要求2mm以上。
52.针对极恶劣的工况，油田高温、强腐蚀、工作环境温度120℃以下，还可选择pps(聚苯硫醚)、ptfe(聚四氟乙烯)等耐温耐腐蚀纤维 碳纤维或芳纶(凯夫拉)加强筋 tpu覆膜等多种材料相互组合定制软管。
53.s2、配置胶粘剂；
54.胶粘剂选用力联思耐温150℃的酚醛环氧乙烯基树脂进行固化粘接，满足防腐耐温要求。
55.配置的胶粘剂需要符合一定的侵入能力，胶粘剂侵入能力测试的实验方法如下：
56.面积为1平方米的内衬软管，记录管材厚度，并称重。
57.灌入足量胶黏剂，采用平碾法将软管内的胶黏剂碾压2次后，去除多余胶黏剂，称重记录碾入胶黏剂重量。要求1平方米的内衬软管侵入胶黏剂量为1kg/m2。
58.s3、根据管道内部实际情况，可采用清管器除锈、酸洗除锈、高压水射流清洗、脉冲清洗等工艺优化组合，进行预处理。
59.通过内窥镜、通球检查等方法清除管内硬性障碍物，如焊接过瘤、穿孔栽钉等，对小的突起可覆盖，无相对摩擦。管道内壁除锈达到st3级，满足胶黏剂树脂的粘结要求。钢管
两端与不锈钢短节焊接。
60.s4、需在内衬软管内穿编制扁带，并保持扁带在内衬软管内从始至终不扭转。按照1kg/m2配置胶粘剂后灌入内衬软管内，避免空气灌入，形成空气段塞，影响灌胶效果，外表观察检验灌胶质量。
61.s5、需将浸透胶粘剂的内衬软管首端与预先缠绕在翻转器转轴上的编制扁带连接在一起，盘旋缠绕在翻转器转轴上，内衬软管末端锁定在翻转器出口管座上，进行内衬软管翻衬施工，要求翻转压力保持在0.2-0.4mpa。
62.s6、打压固化及内衬管段连接，包括
63.s61、内衬软管翻衬后，将内衬软管两端密封，进行憋压固化；憋压固化参数为：压力保持0.1-0.2mpa，温度5℃以上，固化时间不低于48h，根据温度调整固化时间。固化好后采用管道内窥镜探入衬管内观察翻衬质量。
64.s62、内衬软管翻衬前将免补口接头与钢管焊接，内衬软管憋压固化后，切除多余内衬软管并定制不锈钢锥形套；测量并清除端口内侧10cm内衬软管，内衬软管切割点前后及锥形套厚涂粘钢胶后楔入端口，冷切割除多余锥形套，选取4-6个位置电焊进一步固定。
65.s63、各内衬管段之间采用不锈钢短节焊接，焊接过程中焊口两侧做好降温措施，避免软管损伤。
66.通过上述方法修复的管道具有性能稳定、耐高温、使用寿命长、安全可靠的优点；且可在原有管道基础上进行修复无需新找路由，避免开挖等环保问题，适合城区施工；可进行工厂化预制，现场施工，节约现场施工时间。