埋地集输管道防腐保温技术研究
何国建
摘 要：保温被称为第五能源，提高保温技术水平是企业节能、降耗、增益的有效措施。我国盛产高粘、高凝原油，目前对这种原油多采用加热输送的方式。对埋地集输管道进行保温是保证油气安全集输及节能降耗的有效措施。埋地集输管道保温后，传热热阻增大，热损失减少，有利于安全集输。埋地集输管道的保温结构一般由防腐层、保温层、防水层及防护层组成，本文简要论述了埋地集输管道防腐保温技术要点。
关键词：埋地集输管道；防腐保温技术
我国盛产高粘、高凝原油，为了满足工艺要求及节能降耗，目前对原油多采用埋地集输管道进行加热输送。对埋地集输管道进行防腐保温，是保证油气安全集输及节能降耗的有效措施。对埋地集输管道防腐保温后，传热热阻增大，热损失减少，有利于安全集输。近年来，随着保温材料的发展，油气管道防腐保温结构技术也得到发展，目前比较普遍采用的管道防腐保温结构基本形式为：钢管一防腐层一保温层一防水保护层。保温层与保护层之间用粘结剂连接，这样不但构成了管道的“三防体系”，而且使钢管，防腐层、保温层、保护层牢固地合为一体，大大提高了管道的防腐保温效果。
1 管道防腐改进方法
埋地集输管道外防腐材料的优选，一般是根据掌握的有关资料，采用优选的系统方法，从材料的技术性能、价格、预制、施工及维护情况、环境条件等方面综合优选。埋地集输管道防腐结构的优化，通常是根据国情、管道建设质量要求、环境条件和使用阴极保护情况等因素综合确定。例如一条长输管线在经过盐沼、岩石或穿越河流时，可选用环氧粉末；在经过低洼潮湿及微生物腐蚀性较严重的地区时，可选用煤焦油瓷漆；经过干燥的山地时，可考虑聚乙烯胶带。在防腐结构设计时，一般根据沿线环境腐蚀性选择防腐等级，各种涂层及结构的最终确定应基于沿线腐蚀及环境因素的实际调查、分析及测试结果。
要做好管道的防腐工作，需要依据管道检测和开挖的检查情况，需要定期地对腐蚀较为严重的管段进行加固补焊，或者重新加沥青玻璃布进行防腐处理；对于长输管道，要在转角、弯头及跨越部位要采取改造措施，像套管及固定墩等，在管道的防腐施工中，要加强管道防腐施工质量监督及验收；要运用地管道的检漏仪对防腐层的缺陷进行检测，并对破损点及时修复，以避免管道腐蚀的扩展。
2 管道保温技术要点
1、管道保温技术
近年来，随着保温材料的发展，油气管道保温结构技术也得到发展，目前国外采用的管道保温结构基本形式为：钢管一防腐层一保温层一防水保护层。保温层与保护层之间用粘结剂连接，这样不但构成了管道的“三防体系”，而且使钢管，防腐层、保温层、保护层牢固地合为一体，大大提高了管道的防腐保温效果。
在管道直管保温技术中主要有管中管及一次成型的保温工艺。其中管中管成型保温技术是指把PE外护管运用穿管机套到钢管上，并在穿管机的机械作用下把钢管紧密穿入套管之中，同时在PE塑料及防腐管所形成环形空间里灌入聚氨酯泡沫塑料，从而制成保温管的技术。这种技术主要适用生产管径在φ2m～φ8dm，其单根管径的长度为6m～12.5m之间的保温管；一次成型保温技术所指的是把已经防腐且检验合格钢管倒运到一条连续生产线之上，在这条生产线上会独立完成防护层和硬质泡沫保温两个成型过程，这种技术主要适用生产φ5.7m～φ27.3cm的管道保温管；对于焊口保温管道技术所指的把焊口组焊接好之后，再将成型焊口给予防腐保温处理，其技术难点为焊口保温模具制作，在防腐保温管的端头要进行预留，这主要是为了在焊接的时候不会把防腐保温层烤坏，其结构也为防腐层、保温层及防护层，在焊口要用喷砂进行除锈，并且质量检验应该达到除锈等级的St3级或者Sa2级，并用补口带队焊口来防腐，以确定焊口处所需要保温的长度来对下料保温模块进行准确，同时在特制容器里对组合聚醚及多异氰酸脂依照一定比例来混合搅拌，再倒入保温磨具空腔里发泡，化学反应之后会形成聚氨酯泡沫，当固化之后，就可以吧模具拆卸下来了，并用补口套来对保温层给予防护，为了保证产品的质量，要对发泡及固化时间进行控制。弯头保温技术所指的是防腐厂把多异氰酸酯及组合聚酯依照一定比例在弯头模具中发泡成型，并制成泡沫保温块，然后倒运到管道安装现场，且依据弯头的度数大小来下料，并且在现场将弯头除锈防腐，再与其粘接。
2、管道保温技术主要事项
（1）为提高保温效率，不断开发应用低导热系数的保温材料，目前新开发的保温材料的导热系数己达0.03W/m，K以下，甚至0. 2.2、重视经济效益，选择保温材料时，一般就地取材。防腐保温结构有了新发展，在保温的同时重视和考虑了防腐和防水，防腐保温结构一般为钢管一防腐层一保温层一外防水保护层。注重研究开发保温层外防水保护层材料及防水型保温材料，特别是美国、日本等国目前己研制出防水型无机保温材料。
（2）注意研究开发常温无机发泡材料，为无机保温管道的连续化预制生产提供了可能。例如，美、日等国研制的磷酸盐系列泡材料，密度低达70kg/m3，导热系数为0.039对我国的埋地集输管道防腐保温设计的几点建议我国长输管道保温设计水平与发达国家相比还有较大差距，我国许多现役原油管线，由于运行时间长、管线设备老化、管输量逐年下降，使得原油加热输送的能耗不断上升，运行成本较高。对埋地集输管道防腐保温现状进行研究，提高防腐保温设计水平，己成为当务之急。
（3）在总体设计上，以节能降耗、保证设计寿命为目的，应实现涂层材料及结构、保温材料及结构（对长输保温管道而言）、阴极保护、预制、施工工艺的确定、质量、寿命与经济的最佳统一，即重视设计的可靠性与经济性的统一性。
（4）在设计前详细地掌握有关资料。一般说来，设计前应掌握的资料至少应包括以下几个方面。工程基本概况，包括工程投资及其偿还年限、环境条件、设计要求等；工程所在地区的有关资料，包括当地热价、当地生产的防腐保温材料的种类、价格、技术性能、生产能力和技术水平、防腐保温维护费用、运距、材料施工难易程度和周期等。另外，还应掌握沿线土壤土质、热阻、电阻率等参数及附近类似工程的腐蚀状况，这些资料的获取，需进行充分的调研、实地勘察及测试。设计时要进行多种方案的论证，设计方案的比较应是定量的、全面的综合比较，不单要比较投资多少，还应比较寿命、维护费用、施工难易和周期等因素。例如，我国的一些长输管道的保温设计，原来规定投资回收年限为5―7年，投产运行后经过实测，2―3年即可回收全部投资，设计的中间加热站，投产后发现部分加热站不加热也能满足要求，说明这些保温设计是不经济的。因此，应在充分调研、分析的基础上综合论证设计方案，确保防腐保温设计可靠性与经济性的统一。
3 结语
综上所述，随着我国经济的不断发展，在很多领域中都需要防腐保温性能好的管道来保驾护航，像石油管道、燃气管道等，这些领域的发展，对管道防腐保温技术提出了更高的要求，我国管道防腐保温效果已经得到了很大的提高，但仍然需要进一步地研究与开发，使其达到世界先进水平。
参考文献
[1] 李世超.浅谈国内外埋地集输管道防腐保温技术现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011（33）.
[2] 向志雄.油气长输管道防腐保温优化设计[J].石油和化工设备，2010（10）.
[3] 庄田辉.川渝地区埋地钢质管道防腐保温施工技术[J].天然气工业，2010（4）.
摘 要：保温被称为第五能源，提高保温技术水平是企业节能、降耗、增益的有效措施。我国盛产高粘、高凝原油，目前对这种原油多采用加热输送的方式。对埋地集输管道进行保温是保证油气安全集输及节能降耗的有效措施。埋地集输管道保温后，传热热阻增大，热损失减少，有利于安全集输。埋地集输管道的保温结构一般由防腐层、保温层、防水层及防护层组成，本文简要论述了埋地集输管道防腐保温技术要点。
关键词：埋地集输管道；防腐保温技术
我国盛产高粘、高凝原油，为了满足工艺要求及节能降耗，目前对原油多采用埋地集输管道进行加热输送。对埋地集输管道进行防腐保温，是保证油气安全集输及节能降耗的有效措施。对埋地集输管道防腐保温后，传热热阻增大，热损失减少，有利于安全集输。近年来，随着保温材料的发展，油气管道防腐保温结构技术也得到发展，目前比较普遍采用的管道防腐保温结构基本形式为：钢管一防腐层一保温层一防水保护层。保温层与保护层之间用粘结剂连接，这样不但构成了管道的“三防体系”，而且使钢管，防腐层、保温层、保护层牢固地合为一体，大大提高了管道的防腐保温效果。
1 管道防腐改进方法
埋地集输管道外防腐材料的优选，一般是根据掌握的有关资料，采用优选的系统方法，从材料的技术性能、价格、预制、施工及维护情况、环境条件等方面综合优选。埋地集输管道防腐结构的优化，通常是根据国情、管道建设质量要求、环境条件和使用阴极保护情况等因素综合确定。例如一条长输管线在经过盐沼、岩石或穿越河流时，可选用环氧粉末；在经过低洼潮湿及微生物腐蚀性较严重的地区时，可选用煤焦油瓷漆；经过干燥的山地时，可考虑聚乙烯胶带。在防腐结构设计时，一般根据沿线环境腐蚀性选择防腐等级，各种涂层及结构的最终确定应基于沿线腐蚀及环境因素的实际调查、分析及测试结果。
要做好管道的防腐工作，需要依据管道检测和开挖的检查情况，需要定期地对腐蚀较为严重的管段进行加固补焊，或者重新加沥青玻璃布进行防腐处理；对于长输管道，要在转角、弯头及跨越部位要采取改造措施，像套管及固定墩等，在管道的防腐施工中，要加强管道防腐施工质量监督及验收；要运用地管道的检漏仪对防腐层的缺陷进行检测，并对破损点及时修复，以避免管道腐蚀的扩展。
2 管道保温技术要点
1、管道保温技术
近年来，随着保温材料的发展，油气管道保温结构技术也得到发展，目前国外采用的管道保温结构基本形式为：钢管一防腐层一保温层一防水保护层。保温层与保护层之间用粘结剂连接，这样不但构成了管道的“三防体系”，而且使钢管，防腐层、保温层、保护层牢固地合为一体，大大提高了管道的防腐保温效果。
在管道直管保温技术中主要有管中管及一次成型的保温工艺。其中管中管成型保温技术是指把PE外护管运用穿管机套到钢管上，并在穿管机的机械作用下把钢管紧密穿入套管之中，同时在PE塑料及防腐管所形成环形空间里灌入聚氨酯泡沫塑料，从而制成保温管的技术。这种技术主要适用生产管径在φ2m～φ8dm，其单根管径的长度为6m～12.5m之间的保温管；一次成型保温技术所指的是把已经防腐且检验合格钢管倒运到一条连续生产线之上，在这条生产线上会独立完成防护层和硬质泡沫保温两个成型过程，这种技术主要适用生产φ5.7m～φ27.3cm的管道保温管；对于焊口保温管道技术所指的把焊口组焊接好之后，再将成型焊口给予防腐保温处理，其技术难点为焊口保温模具制作，在防腐保温管的端头要进行预留，这主要是为了在焊接的时候不会把防腐保温层烤坏，其结构也为防腐层、保温层及防护层，在焊口要用喷砂进行除锈，并且质量检验应该达到除锈等级的St3级或者Sa2级，并用补口带队焊口来防腐，以确定焊口处所需要保温的长度来对下料保温模块进行准确，同时在特制容器里对组合聚醚及多异氰酸脂依照一定比例来混合搅拌，再倒入保温磨具空腔里发泡，化学反应之后会形成聚氨酯泡沫，当固化之后，就可以吧模具拆卸下来了，并用补口套来对保温层给予防护，为了保证产品的质量，要对发泡及固化时间进行控制。弯头保温技术所指的是防腐厂把多异氰酸酯及组合聚酯依照一定比例在弯头模具中发泡成型，并制成泡沫保温块，然后倒运到管道安装现场，且依据弯头的度数大小来下料，并且在现场将弯头除锈防腐，再与其粘接。
2、管道保温技术主要事项
（1）为提高保温效率，不断开发应用低导热系数的保温材料，目前新开发的保温材料的导热系数己达0.03W/m，K以下，甚至0. 2.2、重视经济效益，选择保温材料时，一般就地取材。防腐保温结构有了新发展，在保温的同时重视和考虑了防腐和防水，防腐保温结构一般为钢管一防腐层一保温层一外防水保护层。注重研究开发保温层外防水保护层材料及防水型保温材料，特别是美国、日本等国目前己研制出防水型无机保温材料。
（2）注意研究开发常温无机发泡材料，为无机保温管道的连续化预制生产提供了可能。例如，美、日等国研制的磷酸盐系列泡材料，密度低达70kg/m3，导热系数为0.039对我国的埋地集输管道防腐保温设计的几点建议我国长输管道保温设计水平与发达国家相比还有较大差距，我国许多现役原油管线，由于运行时间长、管线设备老化、管输量逐年下降，使得原油加热输送的能耗不断上升，运行成本较高。对埋地集输管道防腐保温现状进行研究，提高防腐保温设计水平，己成为当务之急。
（3）在总体设计上，以节能降耗、保证设计寿命为目的，应实现涂层材料及结构、保温材料及结构（对长输保温管道而言）、阴极保护、预制、施工工艺的确定、质量、寿命与经济的最佳统一，即重视设计的可靠性与经济性的统一性。
（4）在设计前详细地掌握有关资料。一般说来，设计前应掌握的资料至少应包括以下几个方面。工程基本概况，包括工程投资及其偿还年限、环境条件、设计要求等；工程所在地区的有关资料，包括当地热价、当地生产的防腐保温材料的种类、价格、技术性能、生产能力和技术水平、防腐保温维护费用、运距、材料施工难易程度和周期等。另外，还应掌握沿线土壤土质、热阻、电阻率等参数及附近类似工程的腐蚀状况，这些资料的获取，需进行充分的调研、实地勘察及测试。设计时要进行多种方案的论证，设计方案的比较应是定量的、全面的综合比较，不单要比较投资多少，还应比较寿命、维护费用、施工难易和周期等因素。例如，我国的一些长输管道的保温设计，原来规定投资回收年限为5―7年，投产运行后经过实测，2―3年即可回收全部投资，设计的中间加热站，投产后发现部分加热站不加热也能满足要求，说明这些保温设计是不经济的。因此，应在充分调研、分析的基础上综合论证设计方案，确保防腐保温设计可靠性与经济性的统一。
3 结语
综上所述，随着我国经济的不断发展，在很多领域中都需要防腐保温性能好的管道来保驾护航，像石油管道、燃气管道等，这些领域的发展，对管道防腐保温技术提出了更高的要求，我国管道防腐保温效果已经得到了很大的提高，但仍然需要进一步地研究与开发，使其达到世界先进水平。
参考文献
[1] 李世超.浅谈国内外埋地集输管道防腐保温技术现状及发展趋势[J].黑龙江科技信息，2011（33）.
[2] 向志雄.油气长输管道防腐保温优化设计[J].石油和化工设备，2010（10）.
[3] 庄田辉.川渝地区埋地钢质管道防腐保温施工技术[J].天然气工业，2010（4）.
