输送管线焊口之UB滑套技术应用研讨

1、输送管线焊口内补口UB滑套技术应用一、钢管内涂层技术简介二十世纪50年代开始，国外输气管道普遍采用内壁涂层，以提高管道输送能力，防止内壁腐蚀，保证输气纯度，节省动力等。输气管道内涂层最直接的作用是降低管壁粗糙度，从而减少流动的摩擦阻力。由此带来的结果是在设计输量一定时，可以降低输送压力、扩大增压站间距、减少增压站数量、降低输气动力消耗、节约钢材和施工费用。管道建成后可以更方便地实现增输。国外有的厂商把减阻内涂层命名为“Flow Coating”。输气管道采用内涂层的优点可以归纳为以下几个：1、 增加输量，并可保持数年。2、 管道敷设之前内壁就已得到了保护，并杜绝了腐蚀隐患。3、 有助于管道检测

2、内涂层的光反射更明显地揭示出管子 的缺陷。4、 管道光滑度得到增强。输气管道敷设后的清扫更容易，而且水压试验后的干燥速度也更快。5、 减少阻碍气体流动的物质沉积，也不会产生产品被污染的现象。6、 降低输送费用。7、 减少维护次数。清管频率明显下降。二、UB滑套技术简介钢管在涂层之前会受到各种腐蚀以及粘附物的污染。氧化皮、铁锈、焊渣和污物都是破坏钢管和防腐涂层的隐患。钢管的使用寿命在很大程度上取决于其防腐质量。输送管线的的连接方式采用焊接形式，在涂层过程中钢管两端分别留出50mm不涂层区，作为钢管连接的焊接区域，通常由于这一区域没有涂层，局部腐蚀现象尤为突出，造成生产过程中故障率提高，钢管的使用

3、寿命降低。如何把整条管线的涂层连续起来，形成一个完整的涂层体系，降低故障率，提高管线使用寿命。解决这一区域的腐蚀问题成为了一个技术难题，UB滑套钢管焊口内补口技术的应用是解决这一问题的最佳方案。国外有的厂商把滑套命名为“Sleeves”。涂层钢管内补口技术是针对目前国内国外陆地、海底、石油化工输送管线腐蚀的特点，由海隆石油工业集团引进国外的新技术，该技术在国外已经广泛应用于海底、陆地输送管线上；该技术主要是对于腐蚀严重的输送管线全部或部分区域采用内涂层钢管，涂层钢管焊接部位采用内补口技术UB滑套进行补口焊接；该技术实现了涂层钢管可切割性，内部防腐涂层的连续性，涂层防腐管线涂层性能的一致性，从根

4、本上解决了内涂层钢管焊接区域涂层防腐性能薄弱的这一技术难题。这样既解决了油田的腐蚀问题，又为油田购置因用于防腐方面的钢管节约了大量资金（如购置不锈钢管和增加管体壁厚）。同时使用涂层管还可以大幅度增加流量、降低维护费用，为油田生产开发降低成本、创造效益等方面起到良好的控制和促进作用。图一： UB滑套安装使用剖面图 图二：UB滑套安装图三、UB滑套安装应用技术特点UB滑套内补口技术是使用一个专有的嵌入的管套设计来保护焊接中的内涂层体系。1、管套可以制作成任何的尺寸，提供一个经济的灵活的现场解决方案。 2、它易于施工，广泛应用于陆地和海洋管线、工厂和城市管线补口技术系列要求与防腐管线所使用的涂层相适

5、应。3、该补口技术的优点：快速安装、便于施工，它为用户提供了一个经济、灵活的方案，可以降低用户高昂的投资。 四、UB滑套安装程序现场施工简单、方便, 主要安装过程如下：准备预焊接涂层钢管、内补口管套检查、清理涂层钢管、内补口管套涂抹一定要求的环氧胶插入内补口管套涂层钢管对接根据 API 1104 or ASME 31.3, 第九 章的焊接操作程序或用户允许的焊接方法进行焊接操作按照 API 1104 & ASME 31.3标准进行100% X射线焊接区域探伤。例：UB滑套推荐安装程序（4寸）保证管端清洁，无损伤。用量规测量内径或者把滑套O型圈取下进行试装保证无阻力。检查UB滑套是否有涂

6、层损伤或者其他有害缺陷确保O型圈和隔热带安装到位。隔热带应该干燥、无损伤。所有施工中，必须使用环氧体系。把两种组份放入一个适当容器中按体积比为21混合，搅拌均匀，直到无可见蓝色或白色成份，形成均匀的一种蓝色体系为止，搅拌后放置时间取决于环境温度，大约放置一定的时间。在离斜面30mm处涂一圈宽30mm的环氧胶，厚度2 mm，此用量在接头安装后可以形成一个较好的密封带，保证环氧胶不会抹到坡口上。图三：环氧胶填充位置图注意：在混合环氧胶并把它涂到管端时应当带保护性手套。UB滑套插入准备好的管端直到坡口靠到定位套上。嵌入时也许会遇到轻微的阻力，但只能使用手推而绝不能使用锤子敲。把另一准备好的管端安装到

7、伸出的滑套上直到像前一个管端一样坡口碰到定位套为止。焊接时，滑套会帮助调整定位管端。如果由于某种原因滑套推入管内部分过深以至于两个管子的垂直定位套弯曲或者损坏或者滑套两端的涂层损坏，这时该滑套一定要去掉，重新抹胶并重新安装一个新滑套。图四：UB滑套装配示意图可按照API标准1104或ASME 31.3第IX部分或用户同意的焊接程序进行。电焊机使用最低的热度（电流）设置完成焊接，焊接区域隔热带采用陶瓷纤维隔热布，它是将高纯度的原料高温熔融后采用喷吹法或甩丝制成的，其基本特点是高温状态下性能稳定，重量轻，低热容，良好的抗热震。抗侵蚀和吸音性能。陶瓷纤维布采用特制陶瓷纤维长丝经特别的强化双面针刺工艺

8、成型。强化双面针刺工艺大大提高了纤维的交织程度，提高了陶瓷纤维的抗分层性能，在不影响其柔性的同时使伊索纤维毯具有良好的抗拉强度。强化针刺布工艺不使用任何结合剂，确保陶瓷纤维布在高温、低温工况下具有良好的可靠性和稳定性。 隔热布在高温状态下仍松散柔软且具有良好的弹性优良的热稳定性和化学稳定性,不可燃,低导热率，低热熔，良好的隔热性能，防止焊接时高温损坏原有涂层，同时具有良好的隔音性能和机械强度，纤维弹性好，高温收缩率小，便于加工安装。外层的隔热钢带不仅能够阻隔焊接过程中产生的热量损伤涂层，而且可以有效的保护隔热带在焊接过程中不被损伤。“O”型圈不仅可以使滑套在安装过程中，与钢管保持在同一轴线上，

9、不会在管道中倾斜，具有良好的扶正作用，而且可以在涂抹乳胶处形成良好的密封。乳胶具有良好的化学稳定性及机械性能，能够阻隔有害气体、液体进入滑套，保护滑套外部涂层，以及隔热材料受到侵蚀。是滑套使用寿命长短的关键环节。滑套涂层制作工艺与钢管涂层的工艺相近，因此，我们可以根据钢管输送不同的介质，有针对性的采用不同类型的涂层，滑套和钢管的涂层采用同一类型的涂层，满足不同生产工况的需求，从根本上解决了内涂层钢管焊接区域涂层防腐性能薄弱这一技术难题，保证整条管线涂层体系的统一完整性。在安装过程中必须通风良好并且避免恶劣天气作业。焊接时，管中涂层和环氧胶可能烧焦并释放出有害气体。如果需要预热，在涂完环氧胶和安

10、装滑套后可以在外表面进行，但温度不要超过（100）。地线机械地接在管子的其中一端，但决不能点焊或搭接到管子中心。管端对齐时可以利用外部管子夹具帮助定位，定位端部对着定位套。如果使用夹具，不能损坏管体。当点焊时，决不能在定位套顶部进行。建议用最大可能的焊接速度焊接，如果需要可以讨论其它焊接技术，但必须考虑采用能够始终保持最低热量和最高焊接速度装置，在焊接根部焊道时，电极决不能接触隔热带。如果隔热带损坏，在焊接过程中，滑套内涂层会烧焦。必须留出一个5mm的排气孔，以使膨胀的气体顺利排出。穿过定位套时，焊枪必须迂回移动，保证在根部焊道熔化。支撑带不一定必须熔接。只有一部分垂直定位套在根部焊道内必须熔

11、化，达到与用户规范一致令人满意的焊接。只有根部焊缝冷却到（100）或者以下时才能开始中间焊道的焊接。在完成根部焊道后或者开始第一个填充焊道的焊接时可以对漏气孔补口焊接。焊接时按照所需的焊道数量来完成焊接，去除焊渣及其他在焊缝中的杂质。保持中间焊缝在（100）或者以下。附：钢管管端技术规范1、在钢管内壁未进行内防腐涂层前，应对钢管管端进行如下预处理：1) 管端圆度、管端面与管体圆柱面的垂直度均应符合相应规格的国家标准或行业、企业标准。2) 钢管的对接采用“U”形焊形式，坡口形状及尺寸符合相应规格的国家标准或行业、企业标准（159×5管端坡口如附图五所示），所有管端棱角均应去毛刺处理。2

12、、在钢管运输和出线时的要求：1) 钢管吊装、运输、倒运过程中要文明作业，杜绝管口磕、碰现象。2) 钢管内壁涂敷完成下线时，钢管两端口应带上管端护帽。图五:管道坡口示意图五、国内应用情况UB滑套在国内已经使用多条输油、输气和排污管线，在中海油涠西南海油田群一条排污管线中使用了UB滑套2，1998年投产使用至今没有出现任何问题。在华北油田采油三厂高阳矿区一条输油管线中使用了UB滑套2006年使用至今未出现任何问题，而未经过处理的钢管在使用半年后就会腐蚀穿孔。在长庆油田采油一厂招接转站污水管线上进行了现场试验经过为期一年的试验，未做保护的管线内壁腐蚀结垢严重，而现场试验的另类涂层表面具有明显的点蚀,

13、通过解剖发现有UB滑套管线内壁完好无损，2007年在牙哈气田一条输气管线的试验段上使用了UB滑套，经过为期年的试验，UB滑套管线内壁完好无损而涂敷其它涂层的管线腐蚀严重。六、国外应用业绩表用户/油田尺寸等级（英寸）长度（英尺）安装日期温度（华氏/摄氏）压力（psi）AGIP / Congo3" to 16"1,000 ft +500 sleeves, fittings1996140 / 601,500BP/ARCO / Indonesia(Offshore)(Onshore)20"6”/16”1,700 sleeves700 sleeves1995/962001B

14、APCO / Bahrain2" to 16"24,3001996ELF / France10"2,5001996Esso Resources / Dalesboro3-1/2"2,5001971100 / 38Esso Resources / Drayton6-5/8"3,8681972130 / 54Esso Resources / Rosebank6-5/8"4131971LowEsso Resources /Saskatchewan4,0001970Exxon Refinery16"6001992190 / 80Gu

15、lf Canada3" to 10"130,000/yearHome Oil / Swan Hills2-3/8", 3-5/8"X-42300,0001973140 / 603,000Home Oil / Swan Hills6-5/8"8,0001973140 / 603,000Home Oil / Swan Hills6-5/8" / GR2908,0001977150 / 66250Home Oil / Swan Hills8-5/8", 10-3/4"GR29030,5001977140 / 60500H

16、ome Oil / Swan Hills4-1/2" / GR3591978140 / 60用户/油田尺寸等级（英寸）长度（英尺）安装日期温度（华氏/摄氏）压力（psi）Home Oil / Swan Hills8-5/8" / GR2903,3001978140 / 60500Home Oil / Swan Hills8-5/8" / GR3595,0001978120 / 493,000Home Oil / Swan Hills4-1/2" / Gr2904,0001980120 / 493,000Hudson Bay /Medicine River

17、3-1/2"35,0001972Hudson Bay / Sturgen Lake3-1/2" / X-528,0001972250 / 121100Hudson Bay / Zama3-1/2" / X-425,2001975120 / 49700JO-Kuwait(Joint Operation)3", 4", 6", 10"400,000( approx. 10.000 UBs)1996/98/99176 230 /80 1105,000Maxus Indonesia10”16.000(400 UBs)2000Mobi

18、l Oil2" to 6"200,000/year( 5.000 UBs )1985 - 2000Nordenergy / Germany3", 6", 8" / B7,0001996Occidental / Equador16", 18" / B< 500.0001996104 176/40 80Occidental/Oman4”12.000( 300 UBs)2000PDO (SHELL) / Oman2 12”6000 sleeves1993/94/99/2000/2001190 / 80Preussag Noe

19、ll / Turkey3", 6", 8", 10"800 sleeves, fittings1997194 / 90Reliance Petr. Co. / India3", 4", 6", 10"1,500 sleeves1998122 / 50215用户/油田尺寸等级（英寸）长度（英尺）安装日期温度（华氏/摄氏）压力（psi）Shell / Olds3-1/2" / X-5230,000197468 / 203,000Shell / Peace River6-5/8"30,0001980Shell / Zama2-3/8", 3-1/2",4-1/2"60,0001969720Santa Fe Indonesia4” 8”69.0002000248/120Trinmar / Trinidad2" to 16"35,0001992190 / 80Union Pacific3" to 6"240,000/yearVEBA Power Plant /Germany16&qu