关键词:长输管道;防腐施工;关键控制环节
我国地域广阔,横纵跨度较大,资源丰富却分布不均,能源资源多分布在南部、西部、西北部;人口众多,却多分布在北部、中部、东部,这种结构化差异造成了能源存储地与使用地的错位,在一定程度上限制了国民经济的可持续发展。作为五大运输方式之一油气管道运输事业已经成熟,而且这种输送技术能够有效促使资源合理分配,可以解决资源分布不均匀和经济发展不均衡问题,提高人民群众的生活水平。为此,南油北运、西气东输、陕京线、兰成渝、中缅管道、中俄东线、忠武线、涩宁兰线等都是我国为解决油气能源配置不均而实施的重大油气远距离输送工程,目前覆盖我国的大口径、高压力骨干管网已经形成并正在向省、地、市和重要区域輻射。随着国家管网公司的组建,油气在我国一次能源中的比例持续攀升,万亿级基建投资将进入油气储运建设项目, 国家对长输管道的施工质量和安全运营高度重视。
1油气长输管道防腐的重要性
长输管道管道铺设最常用的铺设方式-埋地(暗管),这使管道的结构和受力情形发生了变化,从而导致电化学腐蚀和应力腐蚀等。防腐层是管道与外界的一张屏蔽网,网上的每一个漏点都是腐蚀的切入点和被破坏最快的地方,而且进入防腐层里的介质(水分和土壤杂质等)在物理、化学作用等复杂环境下开始侵蚀管道本体和周围防腐层,将导致被破坏的防腐层面积越来越大,被腐蚀的管道金属本体越来越严重,导致管道阴极保护效应降低、浪费电能、恒电位仪长时间处在高电压、大电流的重负荷下运行而损坏。但由于管道腐蚀造成维护成本大幅上升、造成的事故(腐蚀穿孔、油气泄露、污染环境、火灾、爆炸等)概率和损失也呈上升趋势。为了确保油气长输管道能够按设计年限安全运营,做好管道防腐施工至关重要。
2造成油气管道腐蚀的主要因素
2.1人的因素和承包商队伍整体水平是首要问题
工程建设是由人来完成的,人的能力和责任性是施工质量直接的首要的决定性因素。任何不负责任的粗心大意、偷工减料、野蛮操作、强令指挥都将给管道防腐质量埋下隐患,缩短管道的使用寿命。
2.1.1将未经培训合格的工人安排从事防腐作业。
2.1.2承包商追求利益最大化,不愿意在工人技能培训方面花时间和资金投入,更不愿意主动提升质量,投机和减料是惯用的手段。
2.1.3管理者(监理等各方管理人员)标准低、水平低。
2.1.4选商过程存在舞弊和幕后交易等违法行为,中标后挂靠、转包、非法分包导致不合格施工队伍进入,整体素质与工程建设要求的能力水平不符,给工程建设带来极大的管理难度和安全、质量隐患。
2.1.5工人的精神状况、收入、生活基本状况等都影响着劳动者的情绪、责任性、能动力的发挥,也体现在施工质量上。
2.2管道施工的环境因素
一般油气长输管道埋设在地面2m以下,有些穿越等特殊部位埋深达10m以下,这些地段地下构造复杂(比如:山区围岩和地下暗流冲刷;戈壁土易塌方且石块居多;黄土失陷地区的泥潭;江南水塘地带等),施工人员即使做了详细地勘但在管道防腐作业时由于条件恶劣极大地限制了精细化作业,管道下沟深度较大造成损伤几率增加,沟下修补危险性较大,最终防腐质量大打折扣。
2.3管道防腐材料类型选择与实际使用环境不匹配;选择生产商的材料质量不过关;选材上存在人为的舞弊行为等。
2.4监督管理不到位
2.4.1部分监理人员在利益驱使下与施工单位串通一气,办事丧失原则突破底线导致工序失控,质量无法保证。
2.4.2部分无证人员和假证人员混入工程管理,不懂规范和管理。
2.4.3施工单位质量管理人员名存实亡,图快省事,放任自流。
3防腐施工的关键环节的控制措施
3.1加强选商和承包商管理,做好人员培训和防腐试验工作
选择有资质、有实力、有业绩、声誉良好的施工承包商合作,只有好的队伍才有足够的技术人才和合格管理者,有作业经验和较完整的管理体系,这是人力资源的保证。严禁挂靠、转包、非法分包,一旦发现立即终止合同。
对技能要求较高的工种,即使熟练工也任然要经过培训和实践考试合格后方可进入工地作业;严禁不合格人员上岗作业和管理人员违章强令指挥,发现不合格管理人员和违规作业人员立即清除出场。
3.2全方位检查管道的破损点
在管道运送阶段,要严格按照相关规章制度和操作指南进行,切不可因图快和偷懒而裁减操作步骤和保护措施,尽量减少管道搬运、运输、装卸、堆放等环节的磨损。如果发生管道严重磨损,要做好标记和台账记录,以便安装时进行磨损修复或更换。
管道磨损程度可以使用电火花检漏仪按防腐要求等级的电压进行全范围扫描检查,若磨损造成露点数和露点形状比较严重且超过规范要求,不允许使用的管道坚决不再使用。单位长度露点数不超标的按设计指定的防腐材质(防腐材质是影响管道使用寿命主要因素之一,目前性能优良使用普遍的防腐材料有聚乙烯、聚丙烯、3PE和传统的沥青复合物、环氧树脂等)和工艺进行防腐补漏。
管道焊接施工后会遗留大量的管道金属本体(管与管连头部位、管道阀体、法兰、三通短接、阴极保护焊点等)裸露,这些连头部位仍然采取和上面同样的办法进行防腐补口,补口完成后要进行电火花检漏仪检测到合格为止。
3.3按补口工艺要求进行精准作业
不论哪种防腐材料和补口工艺均有严格的操作规程和具体的细节要求,需要我们质量监管人员和监理全程旁站监督落实措施、见证工序、验证质量,做好建设阶段的施工质量。在正式大面积防腐施工作业前要进行选点试做和拉力验证,合格后展开全面防腐施工。试验的目的就是验证制作工序正确性和选材的可靠性,同时积累经验、教训来提升作业质量。作业条件是否具备:气候、风速、温度、作业空间面积、准备工作等;防尘、防雨措施是否落实到位;热收缩带(套)的选材和尺寸、缠绕层数、搭接宽度、底漆涂抹遍数、涂抹时间、冷缠或加温是否符合具体的要求作业;热收缩带作业时要控制好火焰大小,避免过热造成材料变形;热收缩带要阴凉干燥存放;喷砂除锈焊口处要做好底漆处理,提高防腐效果。
3.4严格现场管控和必要的第三方检测
管沟、下沟、回填可能影响防腐层完好,要求专业监理和质量管理人员进行全程跟踪监督、检测和修复。油气长输管道回填需控制以下工序质量:管沟开挖→验槽→监督下沟→沟下扫描检查和修补→监督回填→音频检测与再开挖修复→地貌恢复。管沟的平整度、弧度、管底碎石粒径、细土垫层、管道下沟吊装设施、沟下作业无伤害间隔支撑沙袋,回填细土土质、回填量、回填高度是管道施工质量检查点,也正是我们需要控制和关注的内容。比如:独乌原油管道某段,承包单位为节约成本未按要求进行细土回填,选择夜间野蛮操作,将管道下沟后用装载机直接将含有石块的戈壁土填埋进管沟,后被监理和业主单位发现后责令停工整改;王化线米东某段施工单位趁下午下班时段将1公里管线在吊装设备不足情况下直接将管道推入管沟恰好被巡视业主撞个正着。这些施工环节直接造成管道防腐层的破坏,需要我们现场监管人员严守死盯,直到最后的音频检测合格为止。建议在施工过程中邀请具备资质的第三方专业单位进驻现场抽检和评估防腐层质量,能够及时补救和督促质量再提高。
3.5科学合理选择油气管道防腐材料
油气管道材料可选的种类越来越多,其防腐性能也越来越好。关键把好选材的质量关,充分考虑铺设土壤环境、气温、气候、使用周期、作业难易程度等因素筛选出适宜管道铺设环境的材料类型,对昂贵的材料和新材料要谨慎选择,同时考虑选择对环境无污染的环保材料,避免因环境污染再次造成管道腐蚀。
严禁施工承包商或分包商自己采购关键物资和主要材料,杜绝不合格防腐材料流入工地。
3.6合同中明确防腐质量和赔偿条款, 以及质量保修期限。
4结束语
虽然影响油气长输管道腐蚀的因素有很多,但就管道施工来讲:加强人员培训和现场管理,认真落实管道防腐作业管控措施、采用防腐性能合格的防腐材料,引用先进的防腐作业技术、能够在很大程度上保证防腐质量,延长使用寿命,提高经济效益。另外、在油气管道运营过程定期进行管道内、外检测等方法,及时进行防腐层修补或换管,尽量缓解或减少由于油气管道腐蚀而造成的事故、损失或对油品和环境的污染。
参考文献:
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[2]邓楠.油气长输管道防腐施工质量关键控制环节[J].中国石油和化工标准与质量,2019,39(14):14-15.
[3]王鹏.油气长输管道防腐施工质量关键点分析[J].全面腐蚀控制,2019,33(06):45-46+49.
作者简介:薛东,男,大学本科,毕业于西南石油大学,助理工程师,工商管理专业,从事采购管理工作。