埋地油气管道非开挖原位换管技术

来源：矿产资源节约与综合利用先进适用技术推广目录（第五批）

一、技术类型

油气管道集输技术。

二、适用范围

适应于地表植被丰富、建筑物密集、生态环境敏感、开挖建设困难的埋地非金属管道或铸铁管、陶土管等脆性管材的非开挖换管技术。

三、技术内容

（一）基本原理

以待更换的旧管道为通道，通过胀管头的径向力挤压破碎旧管道，旧管道碎屑被外挤压到周围的土壤中，形成空腔通道，同时拉入一条新管道的换管技术。

埋地管道非开挖原位更新工艺原理示意图

（二）关键技术

1. 埋地管道非开挖原位更新力胀管头学分析计算方法，为一次施工长度和设备拉力工艺参数计算提供了理论支撑；

2. 复合型胀管头和防滑脱钻杆，解决了胀管器与管线接头发生断裂，以及夹持器与钻杆拉拔过程滑脱问题；

3. 高轴向拉伸强度柔性复合输送管，避免了柔性复合输送管在非开挖原位更新施工过程中断裂。

（三）工艺流程

施工准备→扫线、清管和断管→开挖操作坑→旧管破碎施工→回拖新管施工→试压→验收投产。

四、主要技术指标

1. 非开挖原位更新的新管道承压≥4.0MPa；

2. 柔性复合输送管管材轴向最小拉伸强度＞15t，长期服役温度75℃、最高短期使用温度85℃，产品执行SY/T6662.2-2012；

3. 计算一次管道非开挖原位更新施工最大拉伸长度为261m，胀管设备提供的拉力19.3t。

五、典型实例及成效

    针对中国石油化工股份有限公司西北油田分公司塔8区非金属单井管道穿越河流和农田征地困难且失效严重的问题。在TK825CH等4口单井管线开展了原位更新应用技术应用的基础上，西北油田分公司组织了业内专家进行了应用技术成果鉴定。成果鉴定结果：专家组认为该项技术成果成效显著，在破解换管设备、置换管材、施工工艺方面具有“三新”的特点，成功首次在油田领域引入承压管道非开挖原位更换施工技术，一次最大施工长度300m，提高施工时效30%，降低工程投资21%，达到了地面植被不破坏，节省开挖施工时间，减少管道停输损失，降低工程造价的目的。

    目前已形成了更换的柔性复合输送管内径≥75mm、外径≤150mm；爆破强度≥3倍公称压力，纵向回缩率＜3%；管材轴向拉伸强度≥11t，长期使用温度75℃，一次施工长度280m非开挖原位更新应用技术。

六、推广前景

    埋地管道非开挖原位更新应用技术拓展了管道非开挖技术应用领域、填补了承压管道的非开挖原位大修或更换技术的空白，适用于油气田DN50-DN500 mm管道非开挖原位更新。塔河油田非金属管道应用1270km，随着管道长度越来越长、材质规格越来越多、管道修复和更新的数量也将日趋增加，该技术为不破坏地面植被和建筑物，节约开挖施工时间，减少管输损失，降低工程造价提供了一种绿色施工技术，在塔河油田具有广阔的推广应用前景，同时为国内外同类失效非金属管道更新建设提供了经验借鉴与支撑。