国外管道修复技术综述
摘要：为实现股份公司战略部署，东部管网再安全运行20年，恢复到4000万吨/年输油能力的目标，需要对东部管网进行全面改造。为了在东部管道自身条件允许、经济可行的前提下，引进国外先进的机械化修复设备，借鉴国外先进的管道修复技术，提高修复水平和进度，尽快缩短与国外的差距，近期我们对国外特别是北美和俄罗斯等国的管道大修施工技术水平、修复方法、材料和设备进行了调研。现将目前国外管道修复技术现状，设备及产品应用情况等进行概括性综述，供工程技术人员参考。
主题词： 管道修复    修复技术    设备   标准     涂层
管道修复技术的概念
管道修复技术在国外一般称为“3R技术”，即：Repair, Rehabilitation, Replace (修补、修复及更换管段)。修补多指管道日常的维护、维修以及泄漏事故发生时的抢险和临时性维修，而修复及更换管道则属管道的永久性修复，也就是我们国内常称的管道大修。在管道大修中不仅仅要对管道防腐涂层进行修复和更换，而最主要的是对管道的管体缺陷进行永久性修复。
管道修复的依据及程序
在确定管道修复时，国外公司主要依据以下程序实施：
缺陷检测：通过进行管道内、外检测，确定管道上的管体缺陷和防腐层缺陷位置；
缺陷评价及定位：采用最新的管道内、外检测结果，进行管体缺陷和防腐层缺陷的大、小及严重程度的评价，并确定管道缺陷及定位，按严重程度分类，排列出优先修复次序，并确定采用何种方式进行修复以达到最大收益。
修复管道的工程评价：根据最新的内检测和缺陷评价结果，对拟进行修复的管道进行现场考察，开挖检测，收集现场土壤、温度场、腐蚀机理等详细数据； 
制定修复计划和步骤：根据最新的管道缺陷评价结果，制定详细的管道修复计划和具体实施方案。在制定计划过程中，就要选择修复方式、修复方法和修复产品（包括补强材料及防腐材料），并建立修复标准、操作程序、工艺规程和选择、确定管道修复工程的承包商等等。
工程实施。
确定管道缺陷及定位，将其按严重程度分类，排列出优先修复次序，并确定采用何种方式进行修复以达到最大收益，这是实施管道修复计划的关键。国外在实施管道修复项目时，非常注重管道修复计划及实施步骤的制订，常常需要花费几年（约3－5年）的时间用于修复工程前的缺陷检测、定位、评估，确定修复范围、修复方法等各项准备工作。如澳大利亚曾对一条600km(373mil)的高压天然气管道进行大范围的涂层修复，为顺利实施该修复项目，他们用了6年的时间制订严密的计划，使费用控制在合理的范围内。 
三、国外管道修复采用标准及推荐采用标准
由于国外标准多为综合性标准，很少有如我们企标、行标这种针对性极强的各专业标准，故专门针对管道修复的标准不多。在美国API、NACE、ASME、 ASTM 以及加拿大CSA等标准中，涉及到管道修复内容的相关标准约有80余部。
虽然国外包含管道修复章节的相关标准很多，但在美国和加拿大等一些著名的管道大公司如：BP, TRANSCANADA, ENBRIDGE等等，在油、气管道修复时一般常用或推荐采用的标准也是屈指可数的，一般有6～7部。而专门针对管道穿越段修复用标准，确实没有，实际应用中可参阅管道穿越标准、管道修复标准及管道修复操作手册。为此，API 1102（管道横越高速公路和铁路标准、美国能源部管道穿越规范）和API 1117（在役管道的位移）等可作为参考标准来指导管道穿越施工，或参考其编写、制定相关的管道穿越标准或管道穿越段修复标准。  
北美一些著名管道公司油、气管道修复惯用及推荐采用标准如下：
气体管道修复适用标准、文件：
49CFR 192　美国联邦法规　陆上气体管道　
ASME B31.8　输气及配气管道系统
ASME B31.8－Ｓ气管道系统完整性管理
CSA Z662 　油气管道系统（加拿大标准）
PRCI:管道修复手册（美国管道研究委员会）　
各公司的修复计划
液体管道修复适用标准、文件：
49CFR 195　陆上石油管道应急方案
ASME B31.4　液态烃及其它液体管道输送系统
API 1160　液体管道完整性管理
CSA Z662  油气管道系统
PRCI:管道修复手册（国际管道研究委员会）　
各公司的修复计划
四、管道修复方式、方法及技术
国外管道修复方式及方法包括沟内修复和沟外修复，停输或不停输修复；人工修复或机械化修复；内修复和外修复等诸多方式及方法。
（一）管道修复方式
在国外，特别是北美地区，油、气管道管网很发达，同线路中一般均由几条管道组成，故可以有计划地对管网中的某条管道进行停输修复，为此，较多地采用停输修复的方式。但对于不宜停输的管道也采用不停输的方式进行修复。另外，可根据拟修复管道的自身条件及业主的要求，选择采用沟内、沟外、人工修复或机械化修复的方法。目前，国外已实现沟内、沟外机械化修复。一般沟内修复所需费用高于沟外修复，而沟外修复一般则需要管道停输。
（二）、管道修复方法
国外一般采用内修或外修复方法对管道进行修复。内修复方法包括管道内衬法、PE管道插入法或软翻内衬套修复法等等。内修复方法一般适用于低压天然气管道、煤气管道、自来水管道或污水管道等民用设施管道的修复。而针对高、中压油气管道则多采用外修复法进行修复。
外修复还可具体分为管体缺陷补强修复和管道防腐层修复。目前采用的管体缺陷补强方法有补焊、打补丁、半圆套管、整圆套管、环氧填充套筒修复、复合材料修复等多种方法。其中换管法、打补丁、金属卡具法等方式在国内的管道修复中已被广泛采用，只有环氧填充套筒和复合材料修复在国内却是新技术，处于刚刚起步阶段，而在北美和欧洲的各类管道修复中（陆上、海上的油、气管道）应用非常广泛。
（三）、管道修复技术
1）管体缺陷补强修复技术
环氧填充套筒：
该技术分别由英国天然气公司（BG）、美国Battelle公司和荷兰的Gasunie公司各自独立开发，虽然应用方法略有不同，但其原理均相同—— 在环氧树脂与钢质套筒之间形成一个连续的负载过渡，将缺陷部位的载荷或应力转移到钢质套筒上。安装时，首先用两个钢套筒将管道的故障部位包起来，套筒端部用密封剂密封，然后向套筒与管道壁之间形成的环形空隙内注入环氧树脂。环氧填充套筒结构示意见图1。
图1　环氧填充套筒结构
这种修理技术可实施带压修复，避免了对工作状态下的管道进行焊接作业而产生的潜在危险，从而满足了管道作业者希望在安全而经济有效的方式下恢复整个管道系统完整性的要求。此方法最适宜修复高压天然气、成品油管道， 因为它不需要直接在管道上进行焊接，或干脆不用焊接，仅采用螺栓进行现场的定位安装。目前，该方法的适用压力为10.0MPa（1450psi），适用温度在3℃～100℃　范围。
复合材料修复技术：近几年，复合材料修复技术发展迅速，在管道修复中的应用日趋广泛，成为可供选择的经济有效地永久性管道修复方法。复合材料修复具有安装灵活、方便、修复时间短、费用低、可在不停输管道上使用、不需要焊接、通过正确安装可永久恢复管子的承压能力、适用于各种作业环境等优点。
其原理是把缺陷部位承受的应力通过高强度的填充物转移至复合套筒，常用的复合材料有加入玻璃纤维增强聚酯（GRP）或碳（CFRP）等强化物质的聚酯、乙烯酯或环氧基体等。
在此领域，美国ClockSpr
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