高压油气管线的在役焊接修复技术分析

龚志鹏（河南省濮阳市中原油田钻井四公司机修站，河南　濮阳　457321）

高压油气管线的在役焊接修复技术分析

龚志鹏（河南省濮阳市中原油田钻井四公司机修站，河南濮阳457321）

高压油气管线是一种管线运输方式，其运输量大且非常安全，运输成本不高，油气运输常采用此类运输方式。随着现代化社会的飞速发展，我国现阶段的管线运输压力已是10MPa，传统油气管线运输方式早已适应不了新的需求，目前我国油气管线所使用的运输方式是高压运输方式。往往油气管线应用时，经过不断的腐蚀和磨损，使得管线局部持续薄弱，这时极易出现油气泄露事故，如果未能及时修复则会带来更大的危害。本文分析了高压油气管线的再役焊接修复技术，这对整个油气管线的应用安全有着极大现实意义。

高压油气管线；在役管线；焊接修复技术

世界上的五大运输方式之一就是管道运输，此项运输方式运输量大且安全，运输成本不高，可适用于油气产品的运输。高压运行管线焊接修复常被分为两类：泄压停输修复及在役焊接修复，而泄压停输修复强调的是整个管线泄压停输，之后在于需要修复的位置两端钻孔封堵，再是将其中存在的油安全泄掉，采用压缩空气或是惰性气体进行修复处理；而在役焊接修复而是于管道运行下直接焊接修复，管道不需要停止输带压，可以直接焊接修复。本文着眼于高压油气管线的在役焊接修复技术进行了分析，为我国高压油气管线运输行业的进一步发展提供可靠的理论性依据。

1　我国油气管线焊接修复技术发展现状

随着现代化社会经济的快速发展，我国的油气管线修复大都是泄压停输修复，现场焊接修复技术可谓是我国常用的管线修复技术，但此项技术早已还适应不了我国现代化社会发展速度。在役焊接修复及不停输的不断改造，我国的石油管道技术公司也都纷纷采纳，不过大都是以操作人员的实际经验进行的，亦或者是参考外国相关工程施工工艺，我国并没有形成较为系统的研究体系。我国的科学院金属研究所在1994年就开始分析研究我国油气管道的运行情况，同时也进行了运行管道在役焊接工艺开发方面的研究。在此之后，则开发了运行管道在役焊接时氢的开裂特征，并提出了相应的预防理论，且基于计算机开发了模型，这些研究获得的众多数据，对我国在役焊接修复技术的进一步发展有着很大的推动作用。

2　在役焊接修复方式

2.1套管修复

此类修复技术是把两个半圆套在需要修复的油气管道上，再将半圆管及管道间以角焊缝焊接，并将其与半圆管充分对接，使这两者成为一体。套管修复多用来修复管道被腐蚀之后，出现了局部变薄的问题，再者是用于管道被腐蚀而出现穿孔，亦或者是裂纹小但管道內油气压低的问题处理。

2.2安装支管修复

该修复方式是需要修复段的前后位置处都焊接一段带法兰的管外套管，之后采用法兰孔以特殊刀具开口，再采用前后两个法兰来连接分流旁路，促使管中的油气介质通过分流旁路，这时再将问题管段切除，再以一段新管子进行焊接，之后把分流旁路有效撤除，这时管中的油气介质会再由主管线通过。此类方式大多是用于修复被严重腐蚀的管道，亦或者是人为性破坏管线和管线整改等方面问题。

3　在役焊接安全性

3.1烧穿

此类问题主要是焊接熔池的下部没有熔化的金属强度承受不了其承受的压力，通常烧穿失效模式主要是于常压状态下的直接焊穿，这属于塑性失稳问题；再者是于管子内部压力及焊接电弧的作用力而直接出现烧穿问。具体而言，烧穿问题出现的诱因很多，比如壁厚及熔深和流动介质与应力等方面问题。

3.2氢致开裂

此类问题的出现主要是因氢原子渗进钢种，且于钢重的空穴位置转为分子太聚集，从而出现了很高的压力，最终导致钢材内部出现了很大的裂缝。往往氢致开裂出现应具备下述几个条件：焊缝中很有大量的氢，且焊接接头淬硬程度主要是倾向于焊接接头承受的约束应力。通常为了预防氢致开裂，很多时候都是着眼于裂纹出现的条件而分析的，从而找出更好的预防方式。焊接时的氢多是来自空气及水和介质含氢化合物等方面，可以说焊接环境均是无法改变的，而焊缝中含氢量容易操作的方式主要是控制焊条含氢量，也就是焊接时要采用干燥的低氢焊条。再是含碳量较低的管线冷却速度缓慢，通常会获得低碳马氏体，亦或者是铁素体及珠光体，且这些组织硬度不高，相应的淬硬倾向不大，这也说明冷却速度快时会出现高碳马氏体，但该组织淬硬倾向较大。这些都说明控制介质流速能够很好的控制淬硬倾向，再是焊接之后会存在一定的残余应力，这会导致氢致开裂，亦或者是出现疲劳开裂，刚好这也是评定管道系统安全性的关键内容。

4　结语

高压油气管线在役焊接修复技术的全方位研究非常关键，这是当下高压油气管线常用的一种修复技术。不过我国此项技术研究较少，且其间存在诸多问题。本文对我国油气管线焊接修复技术发展现状进行了分析，并分析了在役焊接修复方式，对在役焊接安全性也进行了探讨，为我国高压油气管线运输行业的进一步发展提供可靠的理论性依据。

［1］曹宇光，张士华，孙晓瑜.焊接修复打孔管道试验研究［J］.石油矿场机械.2009（12）.

［2］黄小荣.汽油管道损坏后的焊接修复工艺［J］.管道技术与设备.1999（02）［3］黄均.铸铁制润滑油冷却器封头的焊接修复［J］.石油化工设备技术.2004（03）.

［4］陈玉华，王勇，董立先，韩彬.高压油气管线的在役焊接修复技术进展［J］.压力容器.2005（02）.

［5］王忠祥.带水（汽）、带压焊接修复方法及实例分析［J］.现代焊接.2013（08）［7］王磊，刘顺.