文档介绍：高含硫天然气集输管道热处理施工技术
高含硫天然气集输管道热处理施工技术
摘要:本文以普光气田集输系统输气管道热处理施工为例,详细介绍了高含硫气田集输管道焊缝热处理施工的特点、难点及热处理施工技术。在集输系统施工过程中,针对此部分管道壁厚厚,材质复杂且跨越冬季施工等难点,通过优化热处理工艺,改进热处理方法等措施,克服困难,有力地保证了整个系统管道热处理施工质量,具有一定的借鉴意义。
关键词:高含硫管道热处理
高含H2S天然气藏是重要的气藏类型,资源十分丰富,主要分布于加拿大、美国、俄罗斯、法国、中国及中东等国家和地区。我国高含H2S、CO2天然气探明储量约占天然气总储量的1/6,主要分布在四川和渤海湾盆地。近年来,随着石油天然气资源需求的增加,各国加大了高含H2S天然气藏的开采。普光气田开发建设具有“压力高、含H2S高、含CO2高”的三高特点,这一特点给气田安全开发增大了危险系数。由于硫化氢对集输管道、设备有强烈腐蚀作用。含硫天然气在有游离水组成的H2S+CO2+H2O腐蚀环境下,对管道和设备的腐蚀主要表现为硫化物应力开裂腐蚀(SSC)、氢致开裂腐蚀(HIC),对管道、设备造成严重的内腐蚀。普光气田涉酸管道主要采用L360QCS、L360MCS、A333 ,Inconel825、不锈钢复合管等材质;管道最高设计压力40Mpa,管道直径最大DN700mm,管道壁厚最厚25mm。为保证高含硫天然气集输管道的焊接质量,焊接工艺评定要求对焊缝进行热处理。整个普光气田地面集输工程建设经过了两个冬季,热处理施工难度较大。为了保证热处理的施工质量,在热处理工艺的选择和热处理具体实施方面采取了新的技术措施,从而保证了管道安装施工质量。
一、热处理的作用
对普光气田高含硫天然气集输管道焊缝进行热处理主要是为了降低或消除管道焊接后焊缝的残余应力,防止焊接区出现裂纹、应力腐蚀,确保管道运行的安全性和可靠性。
二、热处理选择的时机
普光气田高含硫天然气集输管道,主要采用L360QCS、L360MCS、A333 ,按照焊接工艺评定要求,此类管道在焊缝焊接完毕后,需立即对焊缝进行消氢处理,且焊缝消氢前的温度需大于或等于100℃。消氢温度为250-350℃,保温时间2h。焊接24小时后,焊缝进行100%射线检测和100%的超声波检测,经检测合格后,进行焊缝热处理。
三、热处理参数选择
选择热处理参数时,参照设计文件、相应的国内外标准及管道焊接工艺评定要求执行。冬季施工时,需考虑室外环境温度较低,为消除厚壁管道内壁升温温度相对于外壁温度滞后的影响,热处理施工时采取延长恒温时间的措施,以确保整个焊缝热处理质量,普光气田地面集输系统管道工程热处理施工要求如下:热处理升温速度为400℃以上时,不大于200℃/h,保温温度621±10℃,保温时间1h,降温速度400℃以上时,不大于260℃/h。消氢处理和焊后热处理工艺曲线见下图。
四、热处理加热范围
工艺管道焊缝热处理时,其加热范围为焊缝两侧各不小于焊缝宽度的3 倍,且不少于25mm,加热范围以外的100mm 范围内应予以保温,且管道两端管口应封闭。进入冬季施工时,考虑到室外环境温度较低,为避免保温以内的区域和保温以外的区域温度梯度过大,要相应增加保温范围,加热范围以外的