国外天然气管道内涂层评价技术研究进展

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1、第38卷第3期石油工{jf建设国外天然气管道内涂层评价技术研究进展马卫锋，罗金恒，陈志昕，蔡克，张华，赵新伟(中国石油集团石油管工程技术研究院安全评价与完整性研究中心，陕西西安710065)摘要：对新建、已建管道的内涂层材料。服役运行后的内涂层的完整性、安全性、可靠性进行评估具有重要意义文章总结了国外近年来开展的天然气管道增输联合工业项目JIP(JointIndus．tryProject)研究的最新部分成果，包括JIP目标、流体与涂层材料的交互作用、流量提高、直径355．6mm管道内涂层表面结构调整等．并提出了相应的建议。关键词：天然气管道：减阻内涂层：评估技术；研究进展do

2、i：10．3969／i．issn．1001-2206．2012．03．0010引言ADVANTICA与法国IFP两个公司的实验技术．其内涂层对于管道的运行有着十分重要的作用．中IFP正在研究有关天然气管道减阻的技术天然它能起到一定的防腐作用．更重要的是能使管道内气管道压力损失是运营商主要关注的问题．雷诺数表面光滑，减少摩阻，增大输量，降低动力消耗，对壁面粗糙度的影响很大．包括相对较高的资本和降低管道的建设成本和运行维修费用[1-4]国外研运营成本而ADVANTICA流体研究中心是一个面究表明，减少天然气管道投资费用有两个方面：确向石油和天然气工业的测试和科研设备公司．从属定最

3、佳流量和减小流动摩擦阻力。众所周知．内涂于英国国家天然气传输流动中心系统．由世界最大层可以减小管壁粗糙度．但很少有人知道涂层材的高压天然气流动设备公司——英国天然气建立料本身的特性对摩擦因子有很明显的影响在安其测试场地运行25年以来，由于其技术上的专业、装初期，裸管管壁粗糙度可达20m量级，但会高品质及迅速快捷的服务得到了世界范围的赞誉以14ixm／a的速度增大．20年后基本上达到大测试场地可以操作的压力范围为3～6MPa．流动于50m。一般来说，内涂层的使用可以得到低速率为1．5万～300万scrodfstandardcubicineterof的水压粗糙度．第一次内涂层的应

4、用至今大约已drygas，标准立方米干气)，测试系统长达90m，经5O多年．研究发现．内涂层的状态在服役20能够模拟实际的工作条件．包括大部分商业管道全年后几乎不变化，水压粗糙度基本相等。另外，尺寸测试，且逆流和顺流测试均可．测试部件直径涂层的摩擦因子受两个主要参数影响：涂层表面状范围为25～900mm。场地的许多测试管道操作灵态和涂层材料组成活．可以最大限度地模拟实际环境．不确定容积流但是，由于管壁清理不干净、涂膜不能很好地量测试范围0．21％～0．29％．该流体中心具有600流平、防护不当等因素的影响。涂层经常会出现一组实验设施．可以提供300～2500项实验测试作些常见

5、的缺陷，比如：质点、气泡或针孔、缩孔或业。露底、凹坑、橘皮、结皮或脱落、流挂、流滴、流本文总结了英国ADVANTICA和法国IFP近年淌、螺旋线、二次污染、涂料缺陷、外力破损、厚来开展的天然气管道增输联合工业项目JIP(Joint度偏差等。因此对于涂层的评估就显得尤为重要IndustryProject)研究的部分最新成果对内涂层目前．对于内涂层的实验评估技术还是属于比较前评估技术的研究具有重要意义．这些研究成果为国沿的，国内还没有这方面的研究．国外已经开展了内新建和已建管道内涂层材料的使用．服役运行后部分针对管道内涂层的实验．主要有英国的内涂层的完整性、安全性、可靠性评估打下

6、坚实2石t,b工程建设2012年6月的基础。性，测量流动阻力的传感器数量由原来的一个增加1JIP目标到三个，每个皮托管至少有两个微分压力传感器．JIP有四个基本目标：见图1。f1)提供关于有无内涂层管道压力损失的预测模型(新涂层和服役老涂层)该模型研究的主要内容包括：摩擦因子的变化与溶剂型涂层干膜厚度之间的关系：涂敷聚酰胺l1管道内涂层摩擦因子研究：焊接接合引起的压力损失研究；裸管和内涂层管道物理粗糙度和水压粗糙度之间的联系以及服役涂层的摩擦因子和老化原因研究(2)在行业内建立天然气管道压力损失预测技图l旋转枉体设备不惫术．并将该技术应用到更多的气体和液体。主要研究方向包括：

7、管道内涂层超光滑技术；管道内涂层环氧类型涂层和聚酰胺11涂层的摩擦因子明表面结构：能够提高传输量的涂层材料。显低于钢管内壁和惰性气体的摩擦因子因此，急(3)提高对复杂现象的认识，尤其是气体和涂需评估：层材料之间的交互作用．并且该相互作用明显影响(1)涂层材料的空气动力学性能(采用的气体摩擦因子和流体的传输。主要研究不同涂层材料的成分接近于实际生产气体成分)影响、不同气体类型的影响和化学供应商的影响。(2)测试具有不同材料成分内涂层的潜在候选(4)显著减小天然气管道的投资成本和运行维者。护成本。主要研究途