[發明專利]通向離岸設施的管線的裝襯

有效

• 申請號: 201380040965.7
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN104520629B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 羅伯特·瓦爾特斯;穆赫達·阿什里·穆斯塔法
• 申請（專利權）人: 馬來西亞國家石油公司（馬國油）
• 主分類號: F16L58/02
• 分類號: F16L58/02;F16L55/165;B29C63/26;B29C63/34
• 代理公司: 北京德琦知識產權代理有限公司11018
• 代理人: 劉釗,齊葵

技術領域

本發明涉及諸如從岸上設施伸展到離岸設施或在離岸設施之間伸展的管線的裝襯，這些管線包括油或氣生產井通向離岸采集平臺或離岸采集平臺至岸上儲存或處理設備的管線。

背景技術

為了防止對管線壁結構的金屬元件的腐蝕，利用保護屏障是通常的實踐。

涂層通常依據其承受管線的操作溫度和由于周圍條件，諸如與其被放置于其中的土壤或地下水的接觸，所導致的劣化的能力來選擇，以提供管道及周圍介質之間的保護層。

在管線被定位在地下或海底環境的情況下，還通常用外加型或犧牲型的陰極保護系統增補涂層屏障。這將用于為微小涂層缺陷情況下的管線提供進一步的腐蝕保護水平。此外，其通常具有能夠被加強或使其輸出增加，以便當外部涂層在其壽命周期的正常過程中開始損壞或遭受機械損傷時，提供更高水平的保護的額外的能力。這提供了甚至在涂層屏障的有效性減小后仍持續對管線外表面進行陰極保護免受與腐蝕相關的損壞的手段。

因此可以說，一般而言，保護金屬管線的外部表面免受腐蝕，就其實施及有效維護而言，是相對簡單的過程。

然而，金屬管線的內表面的腐蝕屏障的設計及實施是更為復雜的事情。

通常不可能施行有效的增補陰極保護系統以對金屬管線的內表面提供保護。因此，在被傳導通過管線的孔的介質具有特別高的溫度和/或由于其化學、物理或生物組分而具有侵蝕性的情況下，將導致電解或微生物腐蝕或侵蝕的高水平的風險，則如上所述的涂層系統的利用成為不可行的選項，因為對于橫跨安裝接頭區域的可靠、連續的涂層的絕對必要性。

因此，當預期低至中等的腐蝕率時，管線工業內的歷史趨勢已經因此完全省略內部耐腐蝕屏障。在此情況下，金屬管道壁可被大幅地加厚，以使經計算的腐蝕率能夠在管道結構的設計壽命期間發生。替代此，在預期高腐蝕或侵蝕率的情況下并且在可行的情況下，能夠首先完成管線構建，然后以非常長的長度安裝聚合物或塑料的管狀屏障內襯，從而克服對于內部安裝接頭區域涂層的需要。

已從岸上系統改用若干不同的聚合物或塑料管狀內襯類型通常用作內部腐蝕屏障，以及所采用的若干不同的安裝方法。

在最簡單的情況下，通常已知為松配合裝襯，通過聚乙烯實壁式管件(或另一形式的塑料)擠出成形而制造，且具有略小于主金屬管線的內孔的外徑(通常小于5％)的塑料管件，使用纜繩及絞車在鋼管孔內被拖拽。如果在低的內部壓力下工作，該內部壓力在內襯壁中產生小于該管件自其被擠出成形的聚合物的屈服強度的環向應力，則內襯將有效地作為在管道內的獨立管件。然后其可獨立于主金屬管線承載介質，在內襯及主管道壁的內表面之間會存在環狀空間。在這種內襯被安裝作為修復的手段的情況下，管線所有者將必須接受由插入內襯所造成的管線孔的橫斷面積的減小，以及產量及經濟的損失。

然而，在很多情況下，管線的工作壓力將大于塑料內襯的能力。

替代地，內襯可膨脹，直到其接觸到金屬管壁的內表面并被金屬管道壁的內表面限制。幾十年前，這被認為是有效產生抵靠主管線的內壁的緊配合內襯的成本有效的方式。然而最近幾年，該方法的不利因素已被更廣泛地認識到。這些不利因素包括內襯朝其原始直徑回復的傾向，這是由于在內襯自其被擠出成形的聚合物中固有的分子記憶所造成的，該過程已知為回復作用。在用于制造內襯的聚合物對于所傳導的介質中的某些氣體或液體成分可滲透時，該回復過程可能特別迅速地發生。內襯回復過程因此引起環狀空間重新產生，在該環狀空間中聚集的氣體和/或液體成分將積聚在與內部的內襯孔中的介質的壓力相等的壓力下。這是不期望的，因為：1)積聚在環狀區域中的成分本身可能對金屬管道壁是具有腐蝕性的，2)管線的工作壓力的任何突然下降可能會導致在內襯孔與環狀區域之間的大的壓力差，造成內襯變平、塌陷甚至是致命失效。

另一個將塑料內襯安裝到金屬主管線中作為防腐蝕手段的常見且更現代的方法是緊配合裝襯。已產生各種實現該目的的機構，并且都是致力于克服上述松配合裝襯法的缺陷。一個方法是通過使用錐形縮減模，具有略大于主金屬管線的外徑的內襯在拉力下被拖拉通過該錐形縮減模，以使其變得直徑小于主管道孔，該內襯隨后被安裝在該主管孔中。當內襯上的拉力被移除時，由于在該內襯自其被擠出成形的聚合物中固有的分子記憶，該內襯隨后快速地朝其原始直徑回復。該直徑的朝外回復或內襯的隆起使該內襯與主管道壁緊密接觸，以這樣的方式內襯管的外表面和管道壁的內表面之間沒有環狀空間存在。此方法已知被稱作不同的術語，如“模拉”、“壓縮配合裝襯”、或“陷型裝襯”。在涉及使用模具機構減小內襯直徑的最通常的應用中，使用包括實壁聚乙烯管件的擠出橫截面的內襯。