塔河油田聚烯烃内衬输油管线失效原因及防治措施
Failure Reasons and Prevention Measures for Polyolefin-Lined Oil Pipeline in Tahe Oilfield
摘 要
采用宏观观察、微波扫描检测技术和ANSYS软件,对塔河油田聚烯烃内衬输油管线的失效类型、失效原因及防治措施进行了分析。结果表明:聚烯烃内衬输油管线主要失效类型为金属基管穿孔、法兰刺漏、钢包裹刺漏、塌陷、内衬层高温损坏和爆管;腐蚀性介质通过渗透至内衬层与金属基管之间的夹层中,随着服役时间的延长,金属基管发生CO2-H2S腐蚀;地势沉降导致聚烯烃内衬接头钢圈断裂,造成原油泄漏;腐蚀性介质渗透至内衬层与金属基管之间的夹层中,在管线清管泄压过程中,内衬层未完全恢复形变处以及局部划伤处内衬优先发生塌陷;当聚烯烃内衬层运行温度和运行压力超过其设计温度与设计压力时,内衬层会发生高温损坏和爆管。
输油管线
失效原因
防治措施
polyolefin-lined layer
oil pipeline
failure cause
prevention measure
Abstract
The failure types, failure causes and preventive measures of polyolefin-lined oil pipelines in Tahe oilfield were analyzed by macroscopic observation, microwave scanning drtection techniques and ANSYS software. The results showed that the main failure types of polyolefin-lined oil pipeline were metal base pipe perforation, flange puncture, steel wrapping puncture, collapse, high temperature damage of lined layer and tube burst. The corrosive medium penetrated into the interlayer between lined layer and metal base pipe, and with the prolongation of service time, CO2-H2S corrosion occurred in metal base pipe. The subsidence of terrain caused the fracture of steel ring of polyolefin-lined joint, resulting in the leakage of crude oil. The corrosive medium penetrated into the lined layer between lined layer and metal base pipe, during the pigging and pressure relief process of the pipeline, the lined layer collapsed preferentially at the places where the liner layer did not fully recover deformation and local scratches. When the operating temperature and operating pressure of polyolefin-lined layer exceeded its design temperature and design pressure, the lined layer suffered from high temperature damage and tube burst.
中图分类号 TE973 DOI 10.11973/fsyfh-202209021
所属栏目 失效分析
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收稿日期 2022/4/7
修改稿日期
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引用该论文: CHENG Xiaojun,JIA Xudong,GUI Jing,ZENG Wenguang,GAO Liang,LIU Donghuan. Failure Reasons and Prevention Measures for Polyolefin-Lined Oil Pipeline in Tahe Oilfield[J]. Corrosion & Protection, 2022, 43(9): 111
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参考文献
【1】樊学华,祝亚男,于勇,等.油气田管道HDPE内衬技术的应用[J].油气储运,2021,40(3):326-332.
【2】朱原原,羊东明,高秋英,等.复杂腐蚀环境下HT-PO管道修复技术的应用[J].油气储运,2013,32(12):1355-1357.
【3】燕继勇,王恩成,刘素平,等. HDPE管穿插法修复旧管道技术[J].石油化工腐蚀与防护,2012,29(1):30-32.
【4】薛伟,王军卫,程杰,等. HDPE管内衬技术在油田旧管线修复中的应用[J].内蒙古石油化工,2011,37(12):105-106.
【5】宋海英,王铭伟. HDPE内衬技术在腐蚀性介质管道中的应用[J].科技创新导报,2016,13(2):6-7.
【6】彭松水.等径压缩HDPE管内衬增强技术[J].油气田地面工程,2014,33(4):96.
【7】武玉双,马永忠,李渊,等.管线非开挖内衬修复技术在油田建设中的应用[J].油气田地面工程,2017,36(5):72-74.
【8】雷国康.内衬HDPE在艾哈代布油田的研究应用[J].全面腐蚀控制,2019,33(7):8-10.
【9】李敏.管线非开挖内衬修复技术在油田建设中的应用[J].石化技术,2018,25(2):104.
【10】赵哲龙,丁鹏,韩霞,等. HDPE内衬防腐油管制造技术及应用效益[J].科技资讯,2015,13(26):53-54.
【11】谭苗.定边、宁东油田HDPE内衬油管应用效果分析[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2016,18(3):67-69.
【12】赵晓升. HDPE内衬油管在大港南部油田偏磨腐蚀抽油机井的应用[J].内蒙古石油化工,2015,41(2):145-146.
【13】何冯清,吴燕,刘炜,等.非金属管道在新疆油田的应用[J].油气田地面工程,2016,35(1):94-96.
【14】唐文辉,金永青,敬蜀龙,等. HDPE内衬穿管技术在伊拉克格拉夫水管理项目的应用[J].油气田地面工程,2019,38(9):48-51.
【15】张光涛,位延堂. HDPE内衬管的生产技术要求及应用[J].国外塑料,2011,29(6):43-45.
【16】阎少凯."非开挖"管道HDPE内衬修复技术在复杂地形环境下的应用[J].黑龙江科技信息,2013(9):229.
【17】张玉柱.聚烯烃复合材料PO在容器内防腐中的应用[J].中国高新技术企业,2017(4):44-45.
【18】刘红. HDPE内衬油管应用及问题[J].化工管理,2016(23):142.
【19】铁文安,沈华,周春联,等.紧密贴合内衬修复用聚乙烯管道加工应用中应注意的问题[J].工程塑料应用,2007,35(9):33-37.
【20】高多龙,葛鹏丽,高亮,等.耐热聚烯烃管内衬修复临界缺陷尺寸研究[J].材料保护,2021,54(2):148-151,161.
【21】龙媛媛.非金属防腐管道的中试应用及性能评价[J].石油工程建设,2007,33(1):58-59,86.
【22】葛鹏莉,林罡,张小龙,等.注水/注气井管柱腐蚀现状及主要防腐技术应用研究进展[J].腐蚀科学与防护技术,2018,30(3):324-330.
【23】蔡亮学,朱国承,池坤,等.长庆油田4731B型非金属集输管道老化特性实验研究[J].中国安全生产科学技术,2020,16(6):16-22.
【24】许艳艳,葛鹏莉,肖雯雯,等.塔河油田非金属管失效分析与评价体系的建立[J].石油与天然气化工,2020,49(4):78-82.
【25】蔡雪华,李厚补,戚东涛,等.油气田用复合管非金属内衬材料性能分析[J].石油管材与仪器,2017,3(2):28-31,37.
【26】徐广丽,田雨,牛振宇,等.聚乙烯对油田加热集输工艺的适用性[J].塑料工业,2021,49(1):105-109,153.
【27】刘德俊,张阿昱,刘亚明,等.增强热塑性塑料管材高温水浴老化性能研究[J].塑料工业,2021,49(1):98-101.
【28】丁楠,戚东涛,魏斌,等.海洋柔性管气体渗透机理及其防护措施的研究进展[J].天然气工业,2015,35(10):112-116.
【29】白强,霍富永,孙彦虎,等.聚乙烯内衬复合油管失效分析[J].石油管材与仪器,2020,6(3):47-50.
【30】齐国权,刘正东,戚东涛,等.气体在增强热塑性塑料管道中渗透行为控制研究[J].石油管材与仪器,2017,3(2):58-61.
【31】曹峰,刘琰,姚欢,等.油管内衬层性能试验及其内瘪分析[J].石油管材与仪器,2016,2(1):50-52.
【32】李厚补,张学敏,毛学强,等.油气集输用热塑性塑料气体渗透性研究现状[J].天然气与石油,2016,34(1):84-88.
【33】张志宏,许艳艳,葛鹏莉,等.塔河油田集输管线20#钢在CO2/H2S环境中的腐蚀行为[J].工业安全与环保,2020,46(1):32-36.
【34】于勇,薛俊鹏,陈丽娟,等. H2S-CO2分压对高硫高盐油田地面管线腐蚀规律的影响[J].腐蚀与防护,2012,33(S2):166-169.
【35】唐世春,李雅娴,代维,等.复杂环境下20#钢的腐蚀失效性[J].油气储运,2018,37(8):909-915.
【36】宋成立,付安庆,林冠发,等.某油田地面管线腐蚀穿孔分析与治理[J].焊管,2016,39(2):56-59,64.
【37】许艳艳,石鑫,肖雯雯,等.某单井管道失效原因分析[J].材料保护,2019,52(5):143-146.
【38】张建军,石鑫,肖雯雯,等.塔河油田某高含H2S伴生气管线隐患治理研究[J].安全、健康和环境,2019,19(9):16-20.
【39】姚彬,郭玉洁,曾文广,等.塔河油田某注采井生产油管腐蚀失效分析[J].石油与天然气化工,2019,48(4):69-73.
【40】丁晗,林冠发,龙岩,等.西部某油田20#钢管线失效原因分析[J].石油管材与仪器,2017,3(1):56-58,63.
【41】赵梦露,张江江,张淑琴,等.雅克拉气田单井集输管道腐蚀及检测[J].石油化工腐蚀与防护,2014,31(6):48-52.
【42】杨寄诚.含环向表面裂纹管道的试验研究及安全评定[J].工业技术创新,2018,05(3):1-5.
【43】魏斌,齐国权,吴寅,等.油田集输用玻璃钢管接头处开裂分析[J].石油仪器,2015,1(1):43-46.
【44】马小明,宋慧怡.埋地管道断裂失效分析与剩余寿命预测[J].热加工工艺,2021,50(9):148-151,155.
【45】朱丽霞,李金凤,路彩虹,等.某天然气输送管道对接环焊缝泄漏失效分析[J].焊管,2016,39(3):55-60.
【46】彭石明.天然气管道基础下沉造成弯曲变形的风险分析[J].智库时代,2018(24):233,236.
【47】周敏,杜延军,王非,等.地层沉陷过程中埋地高密度聚乙烯(HDPE)管道力学行为研究[J].岩石力学与工程学报,2017,36(S2):4177-4187.
【48】郑辉,吴元昌.基于有限元分析地基沉降对埋地管道的影响[J].四川建材,2021,47(10):77-79.
【49】王志刚,杨波,李智,等.聚乙烯电熔接头工艺缺陷与力学相关性研究[J].中国塑料,2021,35(9):64-68.
【50】林师一,林平,苏宣机,等.聚乙烯(PE)管道焊接接头超声相控阵检测试验研究[J].机电技术,2018,41(4):94-97.
【51】解俊炜,许卫荣,王强,等.聚乙烯管热熔接头超声相控阵检测及检出率定量分析[J].河南科技大学学报(自然科学版),2019,40(3):11-16.
【52】朱志彬.基于持续激励红外热像技术的聚乙烯管热熔接头缺陷检测[J].焊接学报,2018,39(2):44-48,88,130.
【53】祝新伟,潘金平,谭连江.聚乙烯管道热熔接头冷焊缺陷的微波检测和真密度测试研究[J].压力容器,2013,30(9):54-59.
【2】朱原原,羊东明,高秋英,等.复杂腐蚀环境下HT-PO管道修复技术的应用[J].油气储运,2013,32(12):1355-1357.
【3】燕继勇,王恩成,刘素平,等. HDPE管穿插法修复旧管道技术[J].石油化工腐蚀与防护,2012,29(1):30-32.
【4】薛伟,王军卫,程杰,等. HDPE管内衬技术在油田旧管线修复中的应用[J].内蒙古石油化工,2011,37(12):105-106.
【5】宋海英,王铭伟. HDPE内衬技术在腐蚀性介质管道中的应用[J].科技创新导报,2016,13(2):6-7.
【6】彭松水.等径压缩HDPE管内衬增强技术[J].油气田地面工程,2014,33(4):96.
【7】武玉双,马永忠,李渊,等.管线非开挖内衬修复技术在油田建设中的应用[J].油气田地面工程,2017,36(5):72-74.
【8】雷国康.内衬HDPE在艾哈代布油田的研究应用[J].全面腐蚀控制,2019,33(7):8-10.
【9】李敏.管线非开挖内衬修复技术在油田建设中的应用[J].石化技术,2018,25(2):104.
【10】赵哲龙,丁鹏,韩霞,等. HDPE内衬防腐油管制造技术及应用效益[J].科技资讯,2015,13(26):53-54.
【11】谭苗.定边、宁东油田HDPE内衬油管应用效果分析[J].重庆科技学院学报(自然科学版),2016,18(3):67-69.
【12】赵晓升. HDPE内衬油管在大港南部油田偏磨腐蚀抽油机井的应用[J].内蒙古石油化工,2015,41(2):145-146.
【13】何冯清,吴燕,刘炜,等.非金属管道在新疆油田的应用[J].油气田地面工程,2016,35(1):94-96.
【14】唐文辉,金永青,敬蜀龙,等. HDPE内衬穿管技术在伊拉克格拉夫水管理项目的应用[J].油气田地面工程,2019,38(9):48-51.
【15】张光涛,位延堂. HDPE内衬管的生产技术要求及应用[J].国外塑料,2011,29(6):43-45.
【16】阎少凯."非开挖"管道HDPE内衬修复技术在复杂地形环境下的应用[J].黑龙江科技信息,2013(9):229.
【17】张玉柱.聚烯烃复合材料PO在容器内防腐中的应用[J].中国高新技术企业,2017(4):44-45.
【18】刘红. HDPE内衬油管应用及问题[J].化工管理,2016(23):142.
【19】铁文安,沈华,周春联,等.紧密贴合内衬修复用聚乙烯管道加工应用中应注意的问题[J].工程塑料应用,2007,35(9):33-37.
【20】高多龙,葛鹏丽,高亮,等.耐热聚烯烃管内衬修复临界缺陷尺寸研究[J].材料保护,2021,54(2):148-151,161.
【21】龙媛媛.非金属防腐管道的中试应用及性能评价[J].石油工程建设,2007,33(1):58-59,86.
【22】葛鹏莉,林罡,张小龙,等.注水/注气井管柱腐蚀现状及主要防腐技术应用研究进展[J].腐蚀科学与防护技术,2018,30(3):324-330.
【23】蔡亮学,朱国承,池坤,等.长庆油田4731B型非金属集输管道老化特性实验研究[J].中国安全生产科学技术,2020,16(6):16-22.
【24】许艳艳,葛鹏莉,肖雯雯,等.塔河油田非金属管失效分析与评价体系的建立[J].石油与天然气化工,2020,49(4):78-82.
【25】蔡雪华,李厚补,戚东涛,等.油气田用复合管非金属内衬材料性能分析[J].石油管材与仪器,2017,3(2):28-31,37.
【26】徐广丽,田雨,牛振宇,等.聚乙烯对油田加热集输工艺的适用性[J].塑料工业,2021,49(1):105-109,153.
【27】刘德俊,张阿昱,刘亚明,等.增强热塑性塑料管材高温水浴老化性能研究[J].塑料工业,2021,49(1):98-101.
【28】丁楠,戚东涛,魏斌,等.海洋柔性管气体渗透机理及其防护措施的研究进展[J].天然气工业,2015,35(10):112-116.
【29】白强,霍富永,孙彦虎,等.聚乙烯内衬复合油管失效分析[J].石油管材与仪器,2020,6(3):47-50.
【30】齐国权,刘正东,戚东涛,等.气体在增强热塑性塑料管道中渗透行为控制研究[J].石油管材与仪器,2017,3(2):58-61.
【31】曹峰,刘琰,姚欢,等.油管内衬层性能试验及其内瘪分析[J].石油管材与仪器,2016,2(1):50-52.
【32】李厚补,张学敏,毛学强,等.油气集输用热塑性塑料气体渗透性研究现状[J].天然气与石油,2016,34(1):84-88.
【33】张志宏,许艳艳,葛鹏莉,等.塔河油田集输管线20#钢在CO2/H2S环境中的腐蚀行为[J].工业安全与环保,2020,46(1):32-36.
【34】于勇,薛俊鹏,陈丽娟,等. H2S-CO2分压对高硫高盐油田地面管线腐蚀规律的影响[J].腐蚀与防护,2012,33(S2):166-169.
【35】唐世春,李雅娴,代维,等.复杂环境下20#钢的腐蚀失效性[J].油气储运,2018,37(8):909-915.
【36】宋成立,付安庆,林冠发,等.某油田地面管线腐蚀穿孔分析与治理[J].焊管,2016,39(2):56-59,64.
【37】许艳艳,石鑫,肖雯雯,等.某单井管道失效原因分析[J].材料保护,2019,52(5):143-146.
【38】张建军,石鑫,肖雯雯,等.塔河油田某高含H2S伴生气管线隐患治理研究[J].安全、健康和环境,2019,19(9):16-20.
【39】姚彬,郭玉洁,曾文广,等.塔河油田某注采井生产油管腐蚀失效分析[J].石油与天然气化工,2019,48(4):69-73.
【40】丁晗,林冠发,龙岩,等.西部某油田20#钢管线失效原因分析[J].石油管材与仪器,2017,3(1):56-58,63.
【41】赵梦露,张江江,张淑琴,等.雅克拉气田单井集输管道腐蚀及检测[J].石油化工腐蚀与防护,2014,31(6):48-52.
【42】杨寄诚.含环向表面裂纹管道的试验研究及安全评定[J].工业技术创新,2018,05(3):1-5.
【43】魏斌,齐国权,吴寅,等.油田集输用玻璃钢管接头处开裂分析[J].石油仪器,2015,1(1):43-46.
【44】马小明,宋慧怡.埋地管道断裂失效分析与剩余寿命预测[J].热加工工艺,2021,50(9):148-151,155.
【45】朱丽霞,李金凤,路彩虹,等.某天然气输送管道对接环焊缝泄漏失效分析[J].焊管,2016,39(3):55-60.
【46】彭石明.天然气管道基础下沉造成弯曲变形的风险分析[J].智库时代,2018(24):233,236.
【47】周敏,杜延军,王非,等.地层沉陷过程中埋地高密度聚乙烯(HDPE)管道力学行为研究[J].岩石力学与工程学报,2017,36(S2):4177-4187.
【48】郑辉,吴元昌.基于有限元分析地基沉降对埋地管道的影响[J].四川建材,2021,47(10):77-79.
【49】王志刚,杨波,李智,等.聚乙烯电熔接头工艺缺陷与力学相关性研究[J].中国塑料,2021,35(9):64-68.
【50】林师一,林平,苏宣机,等.聚乙烯(PE)管道焊接接头超声相控阵检测试验研究[J].机电技术,2018,41(4):94-97.
【51】解俊炜,许卫荣,王强,等.聚乙烯管热熔接头超声相控阵检测及检出率定量分析[J].河南科技大学学报(自然科学版),2019,40(3):11-16.
【52】朱志彬.基于持续激励红外热像技术的聚乙烯管热熔接头缺陷检测[J].焊接学报,2018,39(2):44-48,88,130.
【53】祝新伟,潘金平,谭连江.聚乙烯管道热熔接头冷焊缺陷的微波检测和真密度测试研究[J].压力容器,2013,30(9):54-59.
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