非金属管道带压堵漏技术分析

陈喜昆

（大庆油田庆南工矿服务公司，黑龙江 大庆 163000）

0 引言

近年来我国石油进入了中后期开采阶段，原油生产成本以及难度不断提高，社会经济的飞速发展又进一步加大了对石油等矿产能源的需求，为了提高石油企业的可持续发展能力，保障我国原油供应的稳定性，石油企业就必须提高自身的生产稳定性与持续性，提高石油开采效率，降低石油开采成本。非金属管线有着较强的抗腐蚀能力，但承压能力较弱，穿孔现象频发。传统补漏工艺需要停产、停环泄压后进行补漏施工，大面积的停产严重影响生产持续性以及生产效率，同时目前多数油田仍使用掺水伴热，一环多井的集输工艺，一旦大面积停井以后，复产十分困难，集输温度控制难度高[1]。因此带压补漏技术可以在生产中进行穿孔抢修，极大的降低了抢修成本，以及穿孔对生产持续性的影响。

1 带压堵漏技术介绍

1.1 堵漏原理

首先根据环境温度对管线泄漏段进行整体的升温加热，并在穿孔位置安装补漏专用的卡具，让卡具与管壁之间形成空腔。然后使用注胶喷枪向空腔内部注入专用的修补胶。修补胶遇到空气迅速膨胀凝固，并逐步充满整个空腔，当注胶凝固后的承压能力大于管线介质的泄漏压力后，穿孔位置补漏完毕。

1.2 带压堵漏施工的操作流程

（1）对穿孔管线的现场环境进行勘测，确定穿孔具体位置，对于埋地管线穿孔应使用挖掘机等设备挖掘作业坑，让管线充分暴露，环境空间符合作业需求。对管线外径进行尺寸测量，并对管线表面进行清理[2]；

（2）根据管线具体的穿孔损坏程度以及具体的损坏尺寸，结合管线的输送压力、输送介质类型、输送温度等基本参数确定具体的堵漏方案，当管线穿孔以及损坏大小小于管线外径三分之一时，可以采用带压堵漏技术，如果穿孔或损坏位置较大，则应采用管线整体替换的维修工艺；

（3）基于上述勘察结果以及补漏的设计方案，设计专用卡具，根据管线的运行参数确定使用的封注剂类型；

（4）将定制的密封卡具安装至缺陷位置上方，使用螺栓对其进行固定，确保在后续施工过程中卡具位置不会发生位移，但也要避免过高的固定强度对管线本身造成二次伤害。安装完毕以后选择相应的密封胶进行密封。密封制剂在使用前处于固体状态下，但其熔点较低，使用前需要使用水浴或其他加热设备对其进行加热，确保其融化后的流动性符合使用需求。

1.3 带压堵漏的技术特点

带压堵漏技术与传统管焊补漏技术相比最大的优势就是可以不停止生产的情况下，完成对管线穿孔损坏位置的修补工作，将穿孔对生产效率以及生产持续性的影响降到最低，对提高企业经济效应降低企业运行成本有较高的意义。同时该补漏工艺不涉及动火作业，风险级别较低施工风险隐患较少，修补剂的修补方式也对施工环境无过高要求[3]。

2 带压堵漏技术的发展现状

带压堵漏技术最早出现于19世纪初期阶段，是由英国费曼奈特公司率先提出的带压修补技术的工艺理念，也是初步的技术研发设计思路。但该设计思想在设计之初没有得到足够的重视，也对该方法的意义缺少正确的认知。70年代以后，带压堵漏的技术优势以及技术特点逐步被业内认可，带压堵漏技术飞速发展，我国也正是在该时期将带压堵漏技术引入，经过数十年的不断发展和进步，我国在带压堵漏技术方面取得了许多研究成果。其中密封剂的研究成就最高，从初期只能封堵少量低压、低温介质到现在已经可以实现对300种以上介质的封堵，封堵的最大承温能力达到900℃，承压能力达到了60MPa，注射封堵制剂的夹具也实现高度自由的定制化形式，加大的降低了该技术的使用条件。

我国在70年代石油化工企业还采用补焊、包焊、打卡子、打木桩等方式进行穿孔处理，70年代我国引入带压堵漏技术以后，与80年代正式根据我国石油化工企业实际需求进行工艺优化研究。1986年我国石油化工总公司工艺技术研发部门顺利研发了自主知识产权的带压堵漏技术，并在我国石油化工企业迅速的推广应用。国内密封剂的研究与国外相比存在一定差距，承压承温能力都比国外产品弱，需要不断开发新材料组分的密封剂，解决更加复杂的泄漏情况。目前，全国锅炉压力容器标准化技术委员会与各相关单位合作，已经完成了 GB/T 26467-2011《承压设备带压密封技术规范》、GB/T 26468-2011《承压设备带压密封夹具设计规范》和GB/T 26556-2011《承压设备带压密封剂技术条件》的起草工作，2011年12月1日这3项国家标准正式发布实施。我国的带压堵漏技术正逐渐向规范化、标准化和智能化发展[4]。

3 带压堵漏的关键技术

带压堵漏的工艺所需要使用的工具主要有定制夹具、各类密封剂、注剂工具三部分组成，其中密封剂和定制夹具是该项目的关键技术以及核心技术。

3.1 密封剂

密封剂是带压堵漏技术中的直接封堵技术，密封剂一般由高分子热固化材料制成，是直接接触管线穿孔位置的物料之一，因此密封剂需要具备足够的承压能力、耐腐蚀能力、摆高温能力以及足够物理应力抗性才可以满足使用需求。具体如下：

首先密封剂应不会溶解与管线输送介质，具有良好的化学稳定性，封堵密封后，在管线的运行环境温度下，密封制剂应具备较强的高温稳定性，不挥发、不分解确保封堵效果；其次，密封剂应将收缩量控制在预定范围内，避免因收缩量过大导致封堵失效，密封剂也应具备良好的可塑性，确保可以在施工环境下迅速的充满整个注射空间；最后，密封材料与施工人员存在直接接触，应确保材料的无毒、无腐蚀性。

3.2 夹具

夹具是带压堵漏技术的主要工具设备。使用夹具在管线漏失穿孔位置形成密封腔，用于灌注密封剂。带压堵漏工艺中一半以上的工作量是用于对夹具的设计与制造，封堵成功率也多由夹具的设计安装质量决定。夹具需要包容密封空腔内的密封剂，在封堵过程中要防止密封剂泄漏并承受足够的压力。

4 结语

本分分析研究了带压堵漏技术的工艺原理、技术需求以及施工方法，详细论述了该工艺技术的施工要点以及主要优势，从密封剂、夹具两个角度提出了技术发展的需求和方向，但研究宽度不足，仍基于现有工艺原理对未来发展进行展望，仍需要进一步的研究和完善。