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摘要：孤东油田开发进入一段时期后，输油、气、水管线出现老化、腐蚀严重，容易发生穿孔、裂纹，甚至断裂等事故。本文通过分析管线发生穿孔的一些常见实例，总结归纳出多种比较实用的应对处理方法，为同行业安全施工起到很好的借鉴作用。
关键词：腐蚀；直接焊补法；丝堵螺帽补漏法；加强封堵法；卡箍挤压法；马鞍封堵法；导流封堵法；丝锥封堵法；介质分流封堵法；“多顶丝”封堵法
1. 前言
孤东油田是1986年会战勘探开发的整装油田，地处黄河入海口滩涂盐碱地带。在油田开发一段时期后，输油、输气、注水管网外腐蚀严重，加之油井出沙，使采油、输油管线内腐蚀加剧，造成整个管网承载强度下降，管线经常穿孔。如果不及时进行维修和更换，不但影响原油产量、水井配注量，而且会造成环境污染、事故发生等问题。
2.管线腐蚀穿孔情况调查
金属腐蚀是金属与周围介质发生化学或电化学作用成为金属化合物而遭受破坏的一种现象，油田管道管线腐蚀主要是电化学腐蚀。而输油、气、水管网的腐蚀与金属本身的材质、金属外壁周围介质、输送介质的含水率、含砂率、采出液性质、流速等都有密切关系，分析管线穿孔情况，存在以下规律：管线穿孔部位主要集中在管线底部、焊缝、三通、弯头转向及应力较集中处等部位。
针对目前管线腐蚀穿孔现状，按管线材质、输送介质成分、穿孔部位、穿孔原因等几类对2012年的穿孔情况进行统计，内容如下：
管线类别 混输管线 输油管线 输气管线 污水管线 合计
穿孔次数 146 74 78 1028 1326
百分比 11.01 5.58 5.41 77.51 100
穿孔部位 直管段 直管段焊缝 三通处及焊缝 弯头处及焊缝 合计
穿孔次数 105 813 192 216 1326
百分比 7.92 61.31 14.48 16.29 100
穿孔部位 管线底部 管线顶部 管线内侧 管线外侧 合计
穿孔次数 1012 82 155 77 1326
百分比 76.32 6.18 11.69 9.84 100
原因分析：由以上数据，不难发现腐蚀穿孔多发生在管线底部、焊缝结合处、管线内部等，尤其高压注水管线、污水外输管线更为突出，这些主要是管网外腐蚀及焊接缺陷造成的。
3.管线腐蚀穿孔常见事故
集输油、气、水管线腐蚀穿孔常见事故有：管线渗漏、管线破裂、压力管线爆炸起火，可燃介质渗漏起火等。管线泄漏主要分为连接件泄漏和管段泄漏。连接件泄漏主要表现在连接法兰、连接螺纹、阀件及填料上，这些泄漏易观察发现。管段泄漏不易直观发现，除架空管线外，其他管线绝大部分埋于地下，并有防腐保温层。这些泄漏的发现一般是通过检查压力变化和在巡线中发现油气外侵等。主要表现为：
（1）焊缝缺陷引起的泄漏、未焊透、夹渣、气孔、裂纹。
（2）腐蚀引起的泄漏、应力腐蚀、电化学腐蚀、点蚀、晶间腐蚀。
（3）振动引起的泄漏、共振、流体自激振荡引起的脉动，机械振动。
（4）压力变化冲刷弯头、三通处引起的泄漏。
4.穿孔事故维修应对处理
针对管线腐蚀穿孔部位、管线输送介质成分、穿孔部位表现形式、管线本身母材类型，多采用以下常规的补漏方法：首先到现场了解观察渗漏部位、渗漏程度、管线母材、输送介质成分、施工需具备的环境条件，然后组织施工人员备齐材料和处理事故机具，以及准备好防护和安全工作。
4.1直接焊补法
技术特点：清理施工现场，满足焊接人员操作空间，达安全条件下，电焊可以直接在漏点处进行焊补作业，无需辅助设施，操作简便灵活，受电焊工自身技能高低制约。
适用范围：管线里无任何压力、压力很小的点渗漏或微压下存在砂眼、气孔缺陷的焊缝。焊补裂纹缺陷或中高压管线穿孔，则需要卸压放空处理。目前，在停输放空情况下，应用广泛。
4.2丝堵、螺帽封堵法
技术特点：利用丝堵、螺帽辅助工具，罩在漏点上进行焊补，焊补完毕，拧上丝堵头及螺栓头。操作简便灵活，基本不受电焊自身技能制约。
适用范围：点腐蚀穿孔及腐蚀面面积较小的穿孔。焊接期间，管线无需停输，但要求施焊周围处的管线材质良好。目前，在油区穿孔补漏中广泛应用。
原理：
4.3加强板封堵法
4.3.1外壁加强封堵法
技术特点：在管线皮锈蚀严重处外壁焊接一块加强板。一般多为管线底部，且管线放空不彻底，受操作空间制约。
适用范围：管线刚出现部分外渗，管线皮锈蚀严重，但没有出现真正的管线穿孔外溅，起到预防及防范作用；也适用在管线停输放空状态下，穿孔腐蚀处周围打部分加强加固，但要求加强板焊接处管线材质良好。目前，在油区穿孔补漏中应用广泛。
原理：
4.3.2内壁加强封堵法
技术特点：先在管线上方开天窗，然后采用土塞或滑石粉封堵穿孔处两端，清理干净穿孔处内壁，焊接加强板，待加强板焊接完毕，再焊接封堵天窗口。
适用范围：管线皮锈蚀严重，受空间、停输放空不彻底因素制约，无法采用外壁加强封堵。目前，主要应用在大口径（∮325㎜及其以上）油外输、污水外输管线穿孔补漏以及施工操作受限情况下补漏；不适用气管线补漏。
4.3.3套袖封堵法
技术特点：先把包管套袖及两端封堵环形盲板预制好，从中间割开，绕腐蚀严重处管段外包一圈后，逐一焊接套袖焊缝、盲板焊缝及管线连接处焊缝。此方法可以远离腐蚀严重处管段，但焊接工作量较大。
适用范围：整段管线锈蚀严重，面积较大，生产制约不能停输。目前，主要应用联合站内一些油外输、污水外输等重要管线施工。
4.4卡箍挤压法
4.4.1常规卡子挤压法
技术特点：把两片卡子卡在漏点处，且漏点处垫上胶皮，利用卡子上螺栓紧固加压，使得漏点被牢牢挤压封堵住，不再泄漏介质。
适用范围：点渗漏或穿孔处管皮腐蚀面积较小，管线无需停输，介质可以是油、水、气。目前，主要用在管线内介质压力不太高或涉及工业用火的油、气外输管线上。压力过大垫在卡箍内侧的胶皮压力承载不够，且仅适合临时使用，时间久了，胶皮容易老化，会重新泄漏。目前，在带压应急补漏中应用较多。
原理：
4.4.2转轴式卡子挤压法
技术特点：在常规卡子基础上，通过转轴连接，变两片卡箍为一个整体，另一端螺栓紧固加压时，漏点处胶皮不易移动位置，使得漏点被牢牢挤压。操作更为简便，使用效果更好。
适用范围：除满足常规卡子适用范围外，还可适用在一些特殊位置的打卡子补漏工作。目前，在带压补漏中应用较少。
原理：
4.5马鞍封堵法
4.5.1马鞍丝堵封堵法
技术特点：根据金属管线穿孔处腐蚀区域大小，穿孔管线口径尺寸，预制出马鞍形的外罩；若需卸压，另外在外罩顶端开孔并焊接丝堵。当在穿孔处焊接马鞍形外罩时，丝堵起到很好的卸压作用。完工，拧上丝堵头。
适用范围：腐蚀穿孔面积较大或不易停输的油、气、水管线。目前，在大口径（∮325㎜及以上）管线穿孔补漏，尤其油、气外输管线应用较为广泛。
原理：
4.5.2马鞍法兰盲板封堵法
技术特点：同马鞍丝堵法。不同之处在于，当卸压时，通过马鞍形另一端焊接好的法兰片连接；完工，螺栓连接另一片法兰盲班。当在穿孔处焊接马鞍形外罩时，法兰盲班起到很好的卸压作用。
适用范围：腐蚀穿孔面积较大或不能停输的油、气、水管线。目前，在联合站内工业用火补漏施工中应用较为广泛。
4.6丝锥补漏法
技术特点：借助不同型号的钢制丝锥直接镶嵌到穿孔处，封住漏点，然后在丝锥与管线结合面周围施焊一圈。
适用范围：点渗漏，焊接时无需停压。受漏点周围管材腐蚀轻重程度及漏点形状限制，且不宜带中高压施焊。
原理：
4.7导流封堵法
技术特点：利用导流器把穿孔处液体排出，在导流器密封管与穿孔管线结合面焊接，完工后，卸下丝扣连接的导管头，拧上封堵丝头。
适用范围：点渗漏或面积较小的区域渗漏，管线无需停输。此方法安全环保，但对腐蚀穿孔周围处的清洁度要求较高。
原理：
4.8介质分流封堵法
技术特点：根据液体介质流向，在穿孔处前方低位开孔分流，卸压放空，直至达到适合穿孔处管线打加强板封堵。封堵完毕后，再在开孔处焊接丝堵封堵。
适用范围：裂纹渗漏或穿孔处管线腐蚀严重、面积较大，管线须停输放空（事实上，穿孔管线无法彻底停输放空）。
原理：
4.9“多顶丝”封堵器封堵法
技术特点：“多顶丝”由耐油橡胶垫和薄钢板组成。封堵时先用卡具把封堵器固定卡紧在管道管线漏油处，然后根据凹凸情况，分别拧紧各部位顶丝，使胶垫和薄钢板紧压漏油的裂缝，阻止油外漏，止漏后，即可进行抢修补焊或包覆套管焊接。
适用范围：点渗漏及附近区域多点渗漏，无需停输。
4.10直接换管法
当穿孔处周围整段管线都腐蚀的十分严重，若使用其它方法修补成本较高，且不能长期满足输送介质需要时，就需要更换部分管线。换管维修要求管线必须停输放空。
原理：
总之，在面对突发性管线穿孔时，应当组织专业技术人员深入现场，进行细致的勘查，查清原因，制定出周密的施工方案，并经安全等有关部门审批后，方可进行施工。
参考文献：
【1】 俞蓉蓉等.地下金属管道的腐蚀与防护：石油工业出版社，1998年11月
【2】 孙建国编.压力管道安装施工工艺.北京：石油工业出版社，2000年
【3】 吴林.焊接手册――焊接方法及设备.机械工业出版社，2001年8月
【4】 沈惠塘.焊接技术与高招.机械工业出版社，2002年
【5】 刘家发.焊工手册――手工焊接与切割.机械工业出版社，2001年12月
关键词：腐蚀；直接焊补法；丝堵螺帽补漏法；加强封堵法；卡箍挤压法；马鞍封堵法；导流封堵法；丝锥封堵法；介质分流封堵法；“多顶丝”封堵法
1. 前言
孤东油田是1986年会战勘探开发的整装油田，地处黄河入海口滩涂盐碱地带。在油田开发一段时期后，输油、输气、注水管网外腐蚀严重，加之油井出沙，使采油、输油管线内腐蚀加剧，造成整个管网承载强度下降，管线经常穿孔。如果不及时进行维修和更换，不但影响原油产量、水井配注量，而且会造成环境污染、事故发生等问题。
2.管线腐蚀穿孔情况调查
金属腐蚀是金属与周围介质发生化学或电化学作用成为金属化合物而遭受破坏的一种现象，油田管道管线腐蚀主要是电化学腐蚀。而输油、气、水管网的腐蚀与金属本身的材质、金属外壁周围介质、输送介质的含水率、含砂率、采出液性质、流速等都有密切关系，分析管线穿孔情况，存在以下规律：管线穿孔部位主要集中在管线底部、焊缝、三通、弯头转向及应力较集中处等部位。
针对目前管线腐蚀穿孔现状，按管线材质、输送介质成分、穿孔部位、穿孔原因等几类对2012年的穿孔情况进行统计，内容如下：
管线类别 混输管线 输油管线 输气管线 污水管线 合计
穿孔次数 146 74 78 1028 1326
百分比 11.01 5.58 5.41 77.51 100
穿孔部位 直管段 直管段焊缝 三通处及焊缝 弯头处及焊缝 合计
穿孔次数 105 813 192 216 1326
百分比 7.92 61.31 14.48 16.29 100
穿孔部位 管线底部 管线顶部 管线内侧 管线外侧 合计
穿孔次数 1012 82 155 77 1326
百分比 76.32 6.18 11.69 9.84 100
原因分析：由以上数据，不难发现腐蚀穿孔多发生在管线底部、焊缝结合处、管线内部等，尤其高压注水管线、污水外输管线更为突出，这些主要是管网外腐蚀及焊接缺陷造成的。
3.管线腐蚀穿孔常见事故
集输油、气、水管线腐蚀穿孔常见事故有：管线渗漏、管线破裂、压力管线爆炸起火，可燃介质渗漏起火等。管线泄漏主要分为连接件泄漏和管段泄漏。连接件泄漏主要表现在连接法兰、连接螺纹、阀件及填料上，这些泄漏易观察发现。管段泄漏不易直观发现，除架空管线外，其他管线绝大部分埋于地下，并有防腐保温层。这些泄漏的发现一般是通过检查压力变化和在巡线中发现油气外侵等。主要表现为：
（1）焊缝缺陷引起的泄漏、未焊透、夹渣、气孔、裂纹。
（2）腐蚀引起的泄漏、应力腐蚀、电化学腐蚀、点蚀、晶间腐蚀。
（3）振动引起的泄漏、共振、流体自激振荡引起的脉动，机械振动。
（4）压力变化冲刷弯头、三通处引起的泄漏。
4.穿孔事故维修应对处理
针对管线腐蚀穿孔部位、管线输送介质成分、穿孔部位表现形式、管线本身母材类型，多采用以下常规的补漏方法：首先到现场了解观察渗漏部位、渗漏程度、管线母材、输送介质成分、施工需具备的环境条件，然后组织施工人员备齐材料和处理事故机具，以及准备好防护和安全工作。
4.1直接焊补法
技术特点：清理施工现场，满足焊接人员操作空间，达安全条件下，电焊可以直接在漏点处进行焊补作业，无需辅助设施，操作简便灵活，受电焊工自身技能高低制约。
适用范围：管线里无任何压力、压力很小的点渗漏或微压下存在砂眼、气孔缺陷的焊缝。焊补裂纹缺陷或中高压管线穿孔，则需要卸压放空处理。目前，在停输放空情况下，应用广泛。
4.2丝堵、螺帽封堵法
技术特点：利用丝堵、螺帽辅助工具，罩在漏点上进行焊补，焊补完毕，拧上丝堵头及螺栓头。操作简便灵活，基本不受电焊自身技能制约。
适用范围：点腐蚀穿孔及腐蚀面面积较小的穿孔。焊接期间，管线无需停输，但要求施焊周围处的管线材质良好。目前，在油区穿孔补漏中广泛应用。
原理：
4.3加强板封堵法
4.3.1外壁加强封堵法
技术特点：在管线皮锈蚀严重处外壁焊接一块加强板。一般多为管线底部，且管线放空不彻底，受操作空间制约。
适用范围：管线刚出现部分外渗，管线皮锈蚀严重，但没有出现真正的管线穿孔外溅，起到预防及防范作用；也适用在管线停输放空状态下，穿孔腐蚀处周围打部分加强加固，但要求加强板焊接处管线材质良好。目前，在油区穿孔补漏中应用广泛。
原理：
4.3.2内壁加强封堵法
技术特点：先在管线上方开天窗，然后采用土塞或滑石粉封堵穿孔处两端，清理干净穿孔处内壁，焊接加强板，待加强板焊接完毕，再焊接封堵天窗口。
适用范围：管线皮锈蚀严重，受空间、停输放空不彻底因素制约，无法采用外壁加强封堵。目前，主要应用在大口径（∮325㎜及其以上）油外输、污水外输管线穿孔补漏以及施工操作受限情况下补漏；不适用气管线补漏。
4.3.3套袖封堵法
技术特点：先把包管套袖及两端封堵环形盲板预制好，从中间割开，绕腐蚀严重处管段外包一圈后，逐一焊接套袖焊缝、盲板焊缝及管线连接处焊缝。此方法可以远离腐蚀严重处管段，但焊接工作量较大。
适用范围：整段管线锈蚀严重，面积较大，生产制约不能停输。目前，主要应用联合站内一些油外输、污水外输等重要管线施工。
4.4卡箍挤压法
4.4.1常规卡子挤压法
技术特点：把两片卡子卡在漏点处，且漏点处垫上胶皮，利用卡子上螺栓紧固加压，使得漏点被牢牢挤压封堵住，不再泄漏介质。
适用范围：点渗漏或穿孔处管皮腐蚀面积较小，管线无需停输，介质可以是油、水、气。目前，主要用在管线内介质压力不太高或涉及工业用火的油、气外输管线上。压力过大垫在卡箍内侧的胶皮压力承载不够，且仅适合临时使用，时间久了，胶皮容易老化，会重新泄漏。目前，在带压应急补漏中应用较多。
原理：
4.4.2转轴式卡子挤压法
技术特点：在常规卡子基础上，通过转轴连接，变两片卡箍为一个整体，另一端螺栓紧固加压时，漏点处胶皮不易移动位置，使得漏点被牢牢挤压。操作更为简便，使用效果更好。
适用范围：除满足常规卡子适用范围外，还可适用在一些特殊位置的打卡子补漏工作。目前，在带压补漏中应用较少。
原理：
4.5马鞍封堵法
4.5.1马鞍丝堵封堵法
技术特点：根据金属管线穿孔处腐蚀区域大小，穿孔管线口径尺寸，预制出马鞍形的外罩；若需卸压，另外在外罩顶端开孔并焊接丝堵。当在穿孔处焊接马鞍形外罩时，丝堵起到很好的卸压作用。完工，拧上丝堵头。
适用范围：腐蚀穿孔面积较大或不易停输的油、气、水管线。目前，在大口径（∮325㎜及以上）管线穿孔补漏，尤其油、气外输管线应用较为广泛。
原理：
4.5.2马鞍法兰盲板封堵法
技术特点：同马鞍丝堵法。不同之处在于，当卸压时，通过马鞍形另一端焊接好的法兰片连接；完工，螺栓连接另一片法兰盲班。当在穿孔处焊接马鞍形外罩时，法兰盲班起到很好的卸压作用。
适用范围：腐蚀穿孔面积较大或不能停输的油、气、水管线。目前，在联合站内工业用火补漏施工中应用较为广泛。
4.6丝锥补漏法
技术特点：借助不同型号的钢制丝锥直接镶嵌到穿孔处，封住漏点，然后在丝锥与管线结合面周围施焊一圈。
适用范围：点渗漏，焊接时无需停压。受漏点周围管材腐蚀轻重程度及漏点形状限制，且不宜带中高压施焊。
原理：
4.7导流封堵法
技术特点：利用导流器把穿孔处液体排出，在导流器密封管与穿孔管线结合面焊接，完工后，卸下丝扣连接的导管头，拧上封堵丝头。
适用范围：点渗漏或面积较小的区域渗漏，管线无需停输。此方法安全环保，但对腐蚀穿孔周围处的清洁度要求较高。
原理：
4.8介质分流封堵法
技术特点：根据液体介质流向，在穿孔处前方低位开孔分流，卸压放空，直至达到适合穿孔处管线打加强板封堵。封堵完毕后，再在开孔处焊接丝堵封堵。
适用范围：裂纹渗漏或穿孔处管线腐蚀严重、面积较大，管线须停输放空（事实上，穿孔管线无法彻底停输放空）。
原理：
4.9“多顶丝”封堵器封堵法
技术特点：“多顶丝”由耐油橡胶垫和薄钢板组成。封堵时先用卡具把封堵器固定卡紧在管道管线漏油处，然后根据凹凸情况，分别拧紧各部位顶丝，使胶垫和薄钢板紧压漏油的裂缝，阻止油外漏，止漏后，即可进行抢修补焊或包覆套管焊接。
适用范围：点渗漏及附近区域多点渗漏，无需停输。
4.10直接换管法
当穿孔处周围整段管线都腐蚀的十分严重，若使用其它方法修补成本较高，且不能长期满足输送介质需要时，就需要更换部分管线。换管维修要求管线必须停输放空。
原理：
总之，在面对突发性管线穿孔时，应当组织专业技术人员深入现场，进行细致的勘查，查清原因，制定出周密的施工方案，并经安全等有关部门审批后，方可进行施工。
参考文献：
【1】 俞蓉蓉等.地下金属管道的腐蚀与防护：石油工业出版社，1998年11月
【2】 孙建国编.压力管道安装施工工艺.北京：石油工业出版社，2000年
【3】 吴林.焊接手册――焊接方法及设备.机械工业出版社，2001年8月
【4】 沈惠塘.焊接技术与高招.机械工业出版社，2002年
【5】 刘家发.焊工手册――手工焊接与切割.机械工业出版社，2001年12月