海洋油气集输-堵漏技术

海洋油气集输第一节油田管网泄漏及施堵根底一、油田管网的泄漏及危害治理一〕油气管网的泄漏油气水管网的泄漏包括腐蚀穿孔和意外损伤，前者占泄漏的绝大局部。1、集输管线的腐蚀规律;集输管线的腐蚀与油井含水率、出砂、产出水的性质、流速等有密切关系。〔1〕使用周期短，穿孔频繁的管线多发生在设计规格过大、液量小、含水高、输送距离远的情况下。含水超过70%，流速低于时腐蚀更严重。〔2〕集输管线的腐蚀多发生在管线低部。〔3〕假设管线内防不好或根本未进行内防腐的管线比采取内防的管线腐蚀要严重的多〔4〕油井出砂量大的区块腐蚀更为明显。〔5〕管线的材质对腐蚀的影响也很大。无缝钢管一般比螺纹钢管抗腐蚀。〔6〕管线穿孔多发生在管线中下游，这是因为中下游层流趋势更明显。〔7〕集输过程中渗入清水后，腐蚀更加严重。〔8〕在含水低于60%时，腐蚀很轻微；含水率大于60%时底部的腐蚀要严重的多。2345二、施堵原理1、泄漏及其检测泄漏检测方法，大致可以分为三种。〔1〕感觉检漏法；通过人的视觉、听觉、嗅觉和触觉去感知泄漏介质的一种方法。感觉检漏法加上经验法，可以判断微小的泄漏。〔2〕工具检漏法；这是借助简单的物质或工具进行检漏的方法。如：肥皂液法、浸水法、液体涂敷法、薄膜法、吹纸法、试纸法等〔3〕仪器检漏法62、带压堵漏的理论方法；〔1〕调整消漏法；采用调整操作、调节密封件预紧力或调整零件间相对位置，勿需封堵的一种消除泄漏的方法。〔2〕机械堵漏法；支撑法；在设备和容器外边设置支持架，借助工具和密封垫堵住泄漏处的方法，称为支撑法。这种方法适用于较大设备和容器的堵漏，是因无法在本体上固定而采用的一种方法。顶压法；在设备和管道上固定一螺杆直接或间接堵住设备和管道上的泄漏处的方法，称为顶压法。这种方法适用于中低压设备和管道上的砂眼、小洞等漏点的堵漏。卡箍法；用卡箍〔卡子〕将密封垫卡死在泄漏处而到达治漏的方法，称为卡箍法。这种方法适用于管道和身围不大的设备的堵漏。压盖法；用螺栓将密封垫和压盖紧压在孔洞内面或外面到达治漏的一种方法，称为压盖法。这种方法适用于低压、便于操作的设备和管道的堵漏。72、带压堵漏的理论方法；〔2〕机械堵漏法；〔续〕打包法；用金属密闭腔包住泄漏处，内填充密封填料或在连接处垫有密封垫的方法，称为打包法。这种方法适用于管道、法兰、螺纹处的堵漏。上罩法；用金属罩子盖住泄漏而到达堵漏的方法，称为上罩法。这种方法适用于填料处和本体上泄漏部位的堵漏。胀紧法；堵漏工具随流体流入管道内，在内漏部位自动胀大堵住泄漏的方法，称为胀紧法。这种方法较复杂，并配有自动控制机构，用于地下管道或一些难以从外面堵漏的场合。加紧法：液压操纵加紧器夹持泄漏处，使其产生变形而致密，或使密封垫紧贴泄漏处而到达治漏的一种方法，称为加紧法。这种方法适用于螺纹连接处、管接头和管道其他部位的堵漏。82、带压堵漏的理论方法；〔3〕塞孔堵漏法；采用挤瘪、堵塞的简单方法直接固定在泄漏孔洞内，从而到达止漏的一种方法。这种方法实际上是一种简单的机械堵漏法，它特别适用于砂眼和小孔等缺陷的堵漏上。捻缝法；用冲子挤压泄漏点周围金属本体而堵住泄漏的方法，称为捻缝法。这种方法适用于合金钢、碳素钢及碳素钢焊缝。不适合于铸铁、合金钢焊缝等硬脆材料以及腐蚀严重而壁薄的本体。塞楔法；用韧性大的金属、木头、塑料等材料制成的圆锥体楔或扁楔敲入泄漏的孔洞里而止漏的方法，称为塞楔法。这种方法适用于压力不高的泄漏部位的堵漏。螺塞法；在泄漏的孔洞里钻孔攻丝，然后上紧螺塞和密封垫治漏的方法，称为螺塞法。这种方法适用于本体积厚而孔洞较大的部位的堵漏。92、带压堵漏的理论方法；〔4〕焊补堵漏法；焊补方法是直接或间接地把泄露处堵住的一种方法。这种方法适用于焊接性能好，介质温度较高的设备、管道、容器及阀门。它不适用于易燃易爆的场合。直焊法；用焊条直接填焊在泄漏处而治漏的方法，称为直焊法。这种方法主要适用于低压设备、管道、容器、阀门的堵漏。间焊法；焊缝不直接参与堵漏，而只起着固定压盖和密封件作用的一种方法，称为间焊法。间焊法适用于压力较大、泄漏面广，腐蚀性强、壁簿刚性小等部位的堵漏。焊包法；把泄漏处包焊在金属腔内而到达治漏的一种方法，称为焊包法。这种方法主要适用于法兰、螺纹处，以及阀门和管道部位的堵漏。焊罩法；用罩体金属盖在泄漏部位上，采用焊接固定后得以治漏的方法。适用于阀门填料处和较大缺陷的堵漏部位。如果必要，可在罩上设置引流装置。逆焊法；利用焊缝收缩的原理，将泄漏裂缝分段逆向逐一焊补，使其裂缝收缩不漏有利焊道形成的堵漏方法，简称逆焊法，也叫做分段逆向焊法。这种方法适用于低中压管道、容器、阀门和设备本体的堵漏。。10112、带压堵漏的理论方法；〔6〕胶堵密封法；使用密封胶〔广义〕堵在泄漏处而形成一层新的密封层的方法。这种方法效果好，适用面广，可用于设备、容器、管道、阀门及建筑物的内外堵漏，适用于高压高温、易燃易爆部位。渗透法；用稀释的密封胶液混入介质中或涂敷外表，借用介质压力或外加压力将其渗透到泄漏部位，到达阻漏效果的方法，称为渗透法。这种方法适用于砂眼、松散组织、夹碴、裂缝等部位的内外堵漏。内涂法；将密封机构放入管内移动，能自动地向漏处射出密封剂，这称为内涂法。这种方法复杂，适用于地下，水下管道等难以从外面堵漏的部位。因为是内涂，所以效果较好，勿需夹具。外涂法；用厌氧密封胶、液体密封胶外涂在缝隙、螺纹、孔洞处密封而止漏的方法，称为外涂法。也可用螺帽、玻璃纤维布等物固定，适用于在压力不高的场合或真空设备的堵漏。强注法；在泄漏处预制密封腔或泄漏处本身具备密封腔，将密封胶料强力注入密封腔内，并迅速固化成新的填料而堵住泄漏部位的方法，称为强注法。此方法适用于难以堵漏的高压高温、易燃易爆等部位。如填料、法兰、设备本体及建筑物上的泄漏处。122、带压堵漏的理论方法；〔7〕改换密封法改进法；改进泄漏处的密封件及其装置结构或改变润滑剂而到达止漏效果的方法，称为改进法。如：液体润滑油改用润滑脂、二硫化钼、石墨等；铅油麻纤维密封改用聚四氟乙烯生胶带；一般垫片改为柔性石墨垫、聚四氟乙烯垫、O型圈；一般填料改为柔性石墨；机械密封改为填料装置等。改道法；在管道或设备上用接管机带压接出一段新管线代替泄漏的、腐蚀严重的、堵塞的旧管线，这种方法称为改道法。此法多用于低压管道。重建法；在泄漏处重新设置新的垫片、填料等密封装置。这种方法称为重建法。如：在往复运动的填料处设置波纹管密封；在堵漏罩上设置填料装置；在垫片泄漏处设置O型圈、橡胶垫圈、聚四氟乙烯带等。132、带压堵漏的理论方法；〔8〕其他堵漏法磁压法；利用磁钢的磁力将置于泄漏处的密封胶、胶粘剂、垫片压紧而堵漏的方法，称为磁压法。这种方法适用于外表平坦、压力不大的砂眼、夹碴、松散组织等部位的堵漏。冷冻法；在泄漏处适当降低温度，致使泄漏处内外的介质冻结成固体而堵住泄漏的方法，称为冷冻法。这种方法适用于低压状态下的水溶液以及油介质。凝固法；利用压入管道、容器、设备中某些物质或利用介质本身，从泄漏处漏出后，遇到空气或某些物质即能凝固而堵住泄漏的一种方法，称为凝固法。这种方法适用于低压介质的泄漏。如适当制作收集泄漏介质的密封腔，效果会更好。液封气法；利用液体的液膜性能以及液体、气体的压力阻止泄漏处介质的漏出，这种方法为封液封气法。这种方法适用于填料泄漏和其他动密封的泄漏部位。〔9〕综合治漏法；综合以上各种方法，根据工况条件、加工能力、现场情况、合理地组合上述两种或多种堵漏方法，这称做综合性治漏法。如：先塞楔子，后粘接，最后用机械固定；先焊固定架、后用密封胶，最后机械顶压等。14151617181920三通部位的钢带拉紧堵漏：一般有四种堵漏方式：A型：钢带拉紧与在直管拉紧堵漏方式一样，做一弧形板，衬入数层胶粘带，在三通左右各扎一条钢带，见图8-6A。B型：斜拉式。主要是封堵三通焊口处的泄漏，见以下图。先把一个挡铁〔可用螺母〕捆扎住，泄漏处用石棉盘根或胶粘布捆扎，然后再斜拉钢带。拉紧中用手锤轻轻敲击盘根填料处，边敲边拉，直至拉紧不漏。见图8-6B。图8-6A图8-6B21三通部位的钢带拉紧堵漏：一般有四种堵漏方式：C型：用于封堵三通马耳正面焊口处的泄漏，用一根较长的扁铁，压住下部的石棉垫片〔涂密封胶〕，立管上布置两条钢带。注意下钢带要尽量贴近水平管，见图8-6C。D型：此为异径三通，立管根部焊口处泄漏，用一方铁，下部切成45。斜面，放置石棉盘根，用两条钢带，把填料压实堵漏。见图8-6D。图8-6C图8-6D22异径三通部位的钢带拉紧堵漏：封堵异径三通马耳正面焊口处或直管处的泄漏见以下图8-6D2。弯头处捆扎堵漏：为了保证弯头处钢带拉紧的效果，应做一条曲率与泄漏管一样的铁板，在铁板内衬贴上胶粘石棉布两层，放到泄漏处，然后用三条钢带拉紧，如果漏点较小，那么可只用一条钢带。8-6D2三通部位的钢带拉紧堵漏

8-6D2三通部位的钢带拉紧堵漏

8-6D2三通部位的钢带拉紧堵漏

8-6D2三通部位的钢带拉紧堵漏2324捆扎直径（mm）适用压力（Mpa）捆扎宽度（mm）捆层厚度（层）小于100小于1.460～1006～12100～1501～1.460～1006～12150～2000.5～170～1206～12200～3000.3～0.560～1006～12300～400小于0.360～1006～12操作方法：捆扎时的具体数据可参考下表①先清理漏点周围污垢；②根据漏点情况剪一块橡胶皮放在泄漏点上；③用捆扎带将橡胶皮一端缠紧，缠绕数层后逐步向漏点处延伸，直到不漏为止。用力拉紧方能到达堵漏效果。2526特殊应用案例；泵体砂眼漏点的消除：某泵体出口管出现一砂眼，其位置位于筋板车下死角处，使用锤击等法均不能奏效，后决定将捆扎带捆绑于一螺栓中部，两边盖聚四氟乙烯垫圈，将螺栓置于筋板下空挡处用力把紧螺栓，使之挤压捆扎带，捆扎带受外力后紧紧贴靠在漏点上，泄漏终止。2728四、冷焊粘接的操作工艺冷焊粘接，包括粘接、粘涂、密封固持。冷焊粘接要想获得良好的冷焊质量，除合理选择粘合材料外，采用正确的粘接操作工艺是十分重要的。对于同一目的，使用相同的胶种，不同的人操作，往往会得到相差很大的结果，其根本原因在于工艺方法的差异。因此，可以肯定地说，粘接操作工艺合理与否是冷焊粘接工作成败的关键，必须给予足够的重视。冷焊粘接操作工艺一般包括确定工况、选择胶种、外表处理、配胶与涂胶、粘合与固化、检验与后加工等。2930五、冷焊〔低压粘补〕的应用1、冷焊〔低压粘补〕在堵漏中的应用见以下图8-7图8-7外粘法堵漏31五、冷焊〔低压粘补〕的应用1、冷焊〔低压粘补〕在堵漏中的应用〔1〕直接粘堵；真空和压力很低的静密封泄漏，可采用直接粘堵的方法。〔2〕引流粘堵；适用于压力较高的部位。〔3〕先止漏后粘堵；〔4〕缠绕粘堵；用玻璃布、尼龙带等带状物浸透胶粘剂，缠绕在泄漏处进行堵漏。〔5〕顶压粘堵〔6〕综合其他堵漏方法的粘堵3233当P1的压力大于P2的介质压力时，P1介质将向P2的介质中移动，两者的压力差越大，在相同孔洞下，P1向P2移动量也越大。当P1的介质压力小于P2的介质压力时，P2介质将向P1的介质中移动，两者的压力差越大，在相同孔洞下P2向P1的移动量也越大。P1的介质压力等于P2的介质压力时，P2和P1两种压力介质那么处于一种临界状态，假设两种介质接触不发生任何化学反响，可以认为两者互不影响，处于动平衡状态。342、密封注剂：可分为两类，一类是热固化密封注剂，其根底材料是高分子合成橡胶和固化剂，以及耐水、耐酸、耐碱、耐化学介质、耐高温的各种辅助剂等；另一类是非热固化密封注剂，它的根底材料根据密封注剂的性能要求，可以是高分子合成树脂、油品、石墨、塑料以及其他无机材料等制成。35泄漏介质压力MPa）99～2525～40›45配合间隙（㎜）0.6～0.50.4～0.30.2～0.1‹0.09夹具与泄漏部位接触间隙3637三、现场案例1、注水井套管短节丝扣泄漏；介质；水，温度40℃，压力20MPa。1〕清理密封面上的油污、铁锈，去除密封面上的高点；2〕测量密封面上的尺寸，并进行整理为φ139.5，φ153.5；3〕计算夹具厚度；