大型江河定向钻玻璃钢防护层技术应用

在大型江河定向钻穿越工程中,如何做好穿越管道的防腐层保护,避免管道穿越过程中防腐层的机械损伤,确保工程质量和后期运行安全,同时降低回拖阻力,提高穿越工程的施工效率,是目前设计和施工中需要解决的重要难题。以江都-如东天然气管道项目长江定向钻穿越工程为例,其是国内同管径中最长的大型江河定向钻穿越,工程投资大,质量要求高,为防范回拖过程中砾石层对穿越管道3PE防腐层磨损、划伤及补口套滑脱、撕裂两类主要风险并降低回拖阻力,引用环氧玻璃钢外防护层技术为穿越管道防腐层提供机械性能保护,现场人员结合设计开展环氧玻璃钢防护层涂覆工艺研究,并在该穿越工程大规模实际应用中取得了良好效果,可为今后同类型江河定向钻穿越工程的设计和施工提供借鉴与参考。     

钢套管内金属管道的腐蚀及防护

分析了钢套管内金属管道的腐蚀原因,提出了相应的防护措施,并对取消套管穿越措施进行了探讨,指出穿越套管内管道的腐蚀问题应在设计、施工等环节引起重视。     

对管道直流杂散电流干扰腐蚀的防治方法

通过对大连金州石棉矿区地下穿越管道段泄漏事故的分析，发现直流杂散电流的干扰是造成管道腐蚀穿孔的主要原因。为提高管道抗直流杂散电流干扰腐蚀的能力，对管道逐步实施了初步治理和综合治理，并对管道治理后的实际防护效果进行了比较分析，结果表明，根据直流杂散电流干扰腐蚀管道的不同程度，对管道防腐层的等级结构应进行相应改造，使排流设施布局更趋合理的综合治理可有效阻止直流杂散电流对管道的干扰腐蚀。     

川气东送管道工程长江穿越

川气东送管道穿越长江7处,总长15.3 km.通过分析管道穿越方式和选择穿越方案的技术要点,最终基于不同穿越点的地理位置、地质情况和技术难点,分别采用了盾构隧道、钻爆隧道及定向钻穿越方式.其中:南京定向钻长江穿越,创长输管道定向钻穿越长江最长和管径最大的世界纪录;忠县长江隧道穿越创长输管道过江隧道净空断面最大的国内纪录...     

长吉输油管道松花江穿越卵石层设计方案

分析了长吉输油管道松花江段工程水文地质情况,通过对定向钻穿越与隧道穿越方案进行比较,确定松花江穿越工程采用顶套管隔离卵石层的方法进行定向钻穿越.从穿越层位的选择、出入土点的选择、设计参数的确定、穿越技术措施以及卵石层穿越设计等方面介绍了穿越施工的设计及施工要求,为管道穿越卵石层的设计提供了宝贵的经验.     

冀宁管道大汶河穿越带水开挖施工技术

通过对冀宁管道大汶河穿越施工方案的多次论证,确定大汶河采用带水开挖成沟、小平车轨道发送、控制负浮力、管道底拖法穿越的设计方案,该方案具有风险小、可实施性强等优点。介绍了大汶河带水开挖的设计思路和技术要点,阐述了带水开挖设计的一些经验和理念,为长输管道穿越特殊地质条件下的施工提供了技术上的支持和保障。     

管道穿越段防腐层质量和阴极保护效果评估北大核心

在定向钻穿越段管道回拖过程中会出现防腐层损伤,而穿越段阴极保护电位分布规律与直埋段不同且难以测试,可能存在阴极保护不足,给穿越段管道带来腐蚀风险。对穿越段管道进行防腐层质量和阴极保护效果评估,采用临时阳极地床对两段穿越段管道进行馈电试验,使用电流环进行管中电流测试,结合地表电位、土壤电阻率、阴极极化行为等测试,计算穿越段管道防腐层电导率,评价防腐层质量;估算破损点阴极保护电位,形成穿越段管道防腐层质量和阴极保护有效性评价方法。评估结果表明:两段穿越管段的防腐层评估质量均为优秀,估算了较差一段管段破损点处的阴极保护水平,最正电位为-0.845 VCSE,建议适当提高阴极保护电流或采用100 mV的极化准则。该方法可用于评估在役穿越段管道的防腐层质量,为阴极保护的运维提供建议。(图4,表6,参24)     

DCVG＋CIPS技术在净化油长输管道外检测中的应用

净化油长输管道不存在由输送介质引起的内腐蚀,其外防腐层及阴极保护状态是决定管道能否长期安全运行的关键。利用直流电位梯度法（DCVG）和密间距管地电位测试法（CIPS）对东营一黄岛输油管道外防腐完整性进行检测评价。结果表明：DCVG＋CIPS综合测量技术可用于确定管道外防腐层的破损位置、大小、严重程度及腐蚀活性,同时可消除土壤IR降的影响,能够较好地评价管道阴极保护的真实水平。提出了管道外防腐层修复与阴极保护调整方案,为管道的维护、维修与监控提供科学依据。     

俄罗斯油气管道穿越小型河流的防冲刷措施

针对小型河流区域油气管道穿越段的安全性问题,以俄罗斯车里雅宾斯克至彼得罗夫斯克天然气管道为例,分析了小型河流穿越段的特点及防护弱点,总结了俄罗斯在小型河流穿越段水工保护方面的一些经验,重点分析了常用的抛碎石、网垫、地锚、石笼网、防护板等结构的优缺点,进而梳理了小型河流穿越段防冲刷设计要点,为提出抗冲刷性好、可靠、易施工的水工保护方法提供了参考。     

伊洛瓦底江管道穿越处风险评价及治理

伊洛瓦底江穿越是建设期中缅油气管道的控制性工程之一,采用定向钻方式分别穿越主河和岔河,管道从江心岛直埋通过。由于伊洛瓦底江两岸未采取规范治理,河道不断摆动,导致管道穿越出土点位置处河岸不断塌陷,管道濒临露管风险。为了确保管道安全运营,经过实地调研与分析,制定了一套经济可行的临时整治方案:木桩石笼透水丁坝群+木桩石笼护岸。现场实施结果表明:该方案能够经受住汛期考验,取得了较好的防护效果,可为今后类似工程的治理提供借鉴。     

塔河油田集输管道内FeS的形成及自燃风险

塔河油田集输管道输送介质具有高含H,s、高含CO,及高含氯离子的特点,在无氧且低流速环境下,易生成FeS等腐蚀产物,FeS具有自燃性,一旦发生自燃将会引发火灾和爆炸事故。采用X-射线衍射测试方法对腐蚀产物组分进行分析,在H2S、CO2共存体系下,腐蚀产物以FeCO3、FeO（OH）、Fe3O4为主,铁的硫化物以FeS为主,但含量较低。采用加热的方式,利用固体自燃点测试仪对不同组分的7个腐蚀产物混合物进行自燃特性分析,结果表明：FeCO。可以表现出一定放热,但不会发生自燃;对于FeCO3与FeS形成的混合物,当两者质量比为15：10、单质硫磺的质量分数为2．67％时,FeCO。和FeS混合物自燃点为189．08℃,易发生自燃,建议在现场断管作业中采取预防FeS自燃的措施。（图2,表2,参6）。     

海底管道泄漏事故统计分析

统计分析了墨西哥湾和中国海域203起海底管道泄漏事故,得出第三方破坏、冲刷悬空、管道腐蚀为事故主要致因。分析了第三方破坏的起因,提出了应对措施和维护方法。建立了海底管道悬跨鱼刺图模型,认为设计埋深不合理、施工埋深不足、未采取保护措施、施工质量不达标和地形数据不准确是导致悬跨的深层次原因,并提出悬跨防控措施。指出引起海底管道腐蚀的因素包括防腐层失效、阴极保护失效、管道自身缺陷等,给出了减少腐蚀泄漏的措施。统计分析结果可为降低海底管道运行风险水平、提高日常作业管理和事故应急能力提供参考。（图4,表1,参15）。     

管道系统完整性评估技术进展及应用对策

全面探讨了管道系统完整性评估技术，线路完整性评估技术体系主要包括基线评估、试压评价、缺陷适用性评价、复杂地段管道评估、管道运行安全评估、外腐蚀直接评估（ECDA）、内腐蚀直接评估（ICDA）、应力腐蚀直接评估（SCCDA）等技术；场站完整性评估技术体系主要包括站场静设备泄漏及可靠性评估、动设备状态监测与故障诊断评估，具体包括场站风险评估技术、场站腐蚀检测与防护评估、场站运行状态安全评估等。针对管道系统完整性评估技术，提出了不同评价方法的适用范围，线路完整性评估技术重点阐述了复杂地区地段完整性评估技术的进展和应用，如并行管道完整性评估与应用、应力腐蚀评估、地区等级升级安全性评估、高钢级大口径全尺寸管道气体爆破试验完整性评估等技术的进展和成果；场站完整性评估技术重点阐述了场站工艺管路综合检测、阀门磨损与寿命分析、压缩机故障监测与诊断等技术的进展和成果。综合分析了目前管道完整性评估领域面临的问题，提出了进一步深化的发展方向和管理措施。（图5，参21）     

高温原油管道内外检测数据对比分析

以同一时期进行内外检测的某条原油管道A站至B站管段作为研究对象,对内检测发现的管道外腐蚀结果与外检测数据评价结果进行对比分析。结果表明：管道外腐蚀点远多于外防腐层缺陷点;由于阴极保护的作用,外防腐层缺陷点处管体良好,未见明显腐蚀;管道外腐蚀风险点在防腐层剥离的区域。可以利用内检测数据评价管道防腐层的剥离情况,现有的外检测技术具有局限性。针对外检测技术的局限性,提出在管道外检测及日常管理过程中,应加大直接开挖检查力度,对管道外防腐措施的有效性进行评价,以确保管道的安全运行。（图2,表1,参7）。     

阴极保护管道交流腐蚀电化学参数解析与测试

依据电化学反应机理,分析了阴极保护管道交流腐蚀的产生条件,以及与交流腐蚀评估相关的电化学参数、化学物理参数对交流腐蚀密度或交流腐蚀速率的影响。准确而详实的交流腐蚀参数检测数据是交流干扰评估的基础,也是减缓交流腐蚀的依据。由于管道发生交流干扰的稳定持续时间不同,交流干扰电压随着季节、天气、负载、阴极保护电流密度等的变化而变化,对于阴极保护管道的交流腐蚀检测、评估、减缓,需要更具针对性的新的检测设施与设备。因此,分析阴极保护管道产生交流腐蚀的电化学参数及其与阴极保护电流参数的关系,可以为管道的安全运营提供参考。（图2,参8）     

辽河油田集输管道剩余寿命预测

对于运行多年的油田老龄管道,为了及时掌握管道腐蚀现状并对管道运行状况进行科学评价,建立了一种埋地钢制管道腐蚀状况预测模型.基于辽河油田原油集输管道局部腐蚀坑检测数据,利用极值分布方法对辽河油田集输管道腐蚀剩余寿命预测进行研究.通过极值分布概率统计,给出了腐蚀管道最大腐蚀坑深度,并依据局部腐蚀发展经验公式,估测管道腐蚀后的剩余使用寿命.预测结果显示：曙五联-首站混油外输管道腐蚀剩余使用寿命为6.2年,曙四联-首站混油外输管道腐蚀剩余使用寿命为11.2年,曙一联-曙五联稀油管道腐蚀剩余使用寿命为4.1年.由于管道进入使用末期阶段,应采取必要措施对管道进行维修,建议各个管道再评价时间间隔应为此次预测时间间隔的1/2.（表2,图2,参14）     

管道定向钻穿越河流施工风险控制

由于施工条件复杂,导向孔钻进、管道扩孔及回拖过程存在不可见性,定向钻穿越施工时经常出现冒浆、卡管、钻机故障等作业风险,一旦控制措施失当,会对整个工程施工产生较大的负面影响。结合某天然气管道定向钻穿越河流施工,讨论了影响定向钻施工的各种风险因素,并针对潜在的风险源,制定了详尽的风险控制措施,主要包括：优化施工工序,优选钻具组合,确定与其地质条件相适应的泥浆参数,严格进行钻进轨迹控向,采取卡管风险削减措施等,成功穿越了地下粗砂层,避免了钻机推拉力不足、抱管及大面积冒浆等现象的发生,保证了定向钻施工作业的顺利实施,为今后类似工程的施工提供了参考。（图1,表1,参6）     

多年冻土区管道投产运行后的融沉风险

寒区某管道穿越多年冻土区域,途经连续冻土、不连续冻土、岛状冻土和冻土沼泽,地质条件复杂,同时管道投产后输油温度远高于设计运行温度,实际敷设情况也与设计有很大不同,极易出现融沉问题。利用多层介质稳定导热方法建立迭代公式求解管道投产运行至今冻土层中的地基融化圈厚度,通过对气温升高、地表融化作用和冻土地温的修正,求出无保温层和有保温层两种情况下管道地基融化圈的融化深度。在此基础上,结合多年冻土地基融化下沉变形和压缩沉降变形分析,计算了管道的融沉变形量,并与管道允许的最大差异性融沉变形量进行对比,明确其融沉风险。根据冻土区的地质特征和实际工程经验,给出了3种管道融沉防治措施。（表7,图2,参7）     

不均匀沉降填海地基埋地管道应力计算

为寻求埋地管道在填海软土地基不均匀沉降工况下的变形规律,以唐山曹妃甸填海地区地质勘察资料为依据,基于固结压缩原理进行了填海地基沉降值的计算及预测,得出了填海软土地基沉降规律,并利用沉降修正系数校正高速公路段地基沉降量。通过对地基相对沉降量进行多组的定量设置,并以此作为管道变形的边界条件,采用等效弹簧模拟埋地管道中管土相互作用,采用有限元计算方法,分别计算了埋地管道在各变形作用下的应力值。结果表明：曹妃甸填海软土地基穿越公路管道在50年运营期间,不会发生断裂。（图6,表2,参15）