王成

塔里木输油气分公司

西气东输一线是我国自行设计、建设的第一条世界级天然气管道工程，于2000年开工建设，2004年10月1日投产，12月31日正式商业运营。全线采用三层聚乙烯（以下简称3PE）外防腐层，补口材料为辐射交联聚乙烯热收缩带，近年，在对该管线的内检测中发现外防腐层补口部位存在热收缩带密封失效所导致的管体腐蚀。

一、塔输分公司所辖西一线补口失效情况调查

2010年9月～2011年5月，分公司对西一线干线管道开展了漏磁内检测工作。通过内检测分析并结合现场开挖验证，发现管道约5500余道补口已失效，部分补口部位已发生严重的本体腐蚀，腐蚀最深达管道壁厚的38%，给管道运行带来极大的安全隐患。由于热收缩带属于高绝缘且非渗透性材料，对阴极保护电流具有屏蔽作用，因此热收缩带的补口失效具有隐蔽性和高危险性，即采用目前的防腐层缺陷检测手段不能对这种失效缺陷进行有效识别，待开挖验证时发现管体已发生严重腐蚀。

二、管道补口失效原因分析

通过对现场失效补口拆除后，分析热收缩带补口失效的原因有两方面：

1、热熔胶本身与管体PE的粘结稳定性差；搭接部位涂敷无溶剂环氧底漆，而固化后的底漆与PE本身无粘接性；热熔胶在环境介质长期作用下的老化失粘等。

失效表现：热收缩带与管体3PE防腐层搭接部位密封失效，呈现剥离状态(见图1)，在热收缩带两侧搭接处进行电火花检漏时有漏电现象。

2、热收缩带施工为手工烘烤，加热不均匀导 致热熔胶局部未熔融处形成空鼓；原有结构为湿膜法施工，安装热缩带时底漆已固化，热熔胶与固化后的底漆表面粘结差所导致的剥离等。

失效表现：①热收缩带与补口部位的管体、PE粘接局部粘接差现象（见图2）。

②热收缩带轻松从管体上剥离（见图3）。

三、补口修复方案的确定

热收缩带补口失效后，若不进行及时的治理，已经失效的补口部位势必会发生腐蚀；已发生严重腐蚀的补口部位，会继续发展。传统的热收缩带安装方式无法满足在役管道补口修复的要求，需要对补口修复材料及方式进行慎重的选择。

1、补口修复材料选择的基本原则：

①补口修复材料的性能应具有良好的防腐绝缘性、耐阴极剥离性、抗水渗透性及适宜的耐冲 击、耐划伤等机械性能；

②补口修复材料应与管体3PE防腐层粘结密封良好，并具有适宜的剪切强度，长期粘结稳定性好；

③补口修复材料的现场施工工艺可操作性强，施工难度低，操作简单便捷，使用的施工装备少。

2、补口修复方案的选择

目前的补口修复技术主要有无溶剂聚氨酯涂层、无溶剂液体环氧涂层、冷缠带、粘弹体、压敏胶型热收缩带等。根据对国内外管道外防腐层补口技术的充分调研，结合西气东输管道公司开展的《西气东输在役输气管道补口修复技术研究》项目，2013年，塔里木输油气分公司所辖西一线失效补口的修复最终选择粘弹体胶带+压敏胶型热收缩带及无溶剂环氧（气体极化）+压敏胶型热收缩带两种方案。

四、两种补口修复方案实施过程中的对比分析

塔里木输油气分公司所辖西一线失效补口的修复自2013年9月启动、 12月初结束。通过对两种修复方案各个作业工序的全程跟踪，每道作业工序的现场实施过程进行了对比分析（见表一）。

五、补口修复后的效果评价

结合2013年8月中国石油工程技术研究院对西一线2011年采用“粘弹体+压敏胶型热收缩带”及“无溶剂环氧涂料+压敏胶型热收缩带”结构修复的补口质量现场开挖验证结果，对上述补口结构的效果评价如下：

1、“粘弹体+压敏胶型热收缩带”补口材料及结构与3PE防腐层匹配性良好，对管体表面处理要求一般，施工便捷，工效高；埋地试验2年后开挖检测，性能均达到预定技术指标的要求。

2、“无溶剂环氧涂料+压敏胶型热收缩带”结构现场施工工艺较为复杂，对管体表面处理要求较高，表面处理设备笨重，防腐层涂装受外界环境及工人技能影响较大，工效较低。使用2年后防腐层开挖检测，补口防腐层性能稳定，粘结强度值达到了预定技术指标的要求，但涂层与管体 PE的破坏形式为100%界面剥离，气体极化处理的实际效果、环氧材料的吸水性是否会导致粘结强度降低至不可接受值以及涂层劣化速度等，还需后续进行开挖验证。

六、结论：

1、补口失效的主要原因是由于施工人员责任心不强、技能水平较低（如底漆漏刷、烘烤不足等）及现场监管不到位所导致，在今后类似项目的施工中需加强现场作业人员责任心、严格考核现场作业人员的技能水平及加强现场质量监管力度。

2、通过“无溶剂环氧涂料+压敏胶型热收缩带”、“粘弹体+压敏胶型热收缩带”两种不同修复方案现场作业工序对比及实施两年后的效果评价分析，后者修复方式具有受施工环境影响小、作业便捷、施工设备简单、施工质量容易控制等优点，较适用于西部管道公司在役油气管道失效补口的修复作业，建议在公司范围内推广。 ◢

（作者：王成，塔里木输油气分公司，工程师）

2014年第3期（总第16期）