沙特阿拉伯燃气升压站MGS的RTR管道施工技术应用

沙特阿拉伯燃气升压站MGS的RTR管道施工技术应用

袁健堃

中国电建集团四川工程有限公司

【摘要】：RTR管道又名玻璃钢管道，以玻璃纤维及其制品作为增强材料， RTR管道从对水、油及大部分化学物质都具有抗腐蚀效果，而且不需要阴极保护，具有良好的耐腐蚀、耐磨、抗冻和抗污等性能。本文旨在通过对沙特阿拉伯RTR管道的施工进行总结和技术分析，供在类似施工过程中提供借鉴。

关键词：RTR 管道 施工 技术

1.前言

沙特国家石油公司运营着世界最大的油气输送网络即MGS系统。MGS系统主要用于油气集输及处理，已经成为沙特的主要工业网络的支柱，MGS系统能够确保从深井中采集出的天然气以及其他伴生气通过处理、运输、使用及销售。本项目的目的是通过增加新的管线及增压站场设(BGCS#1/3/5)使得沙特中西部地区输量达到125.38亿立方英尺/天.

    RTR（Reinforced Thermosetting Resin）管道用玻璃纤维及制品为增强材料，根据所使用的树脂品种不同，又名聚酯玻璃钢、环氧玻璃钢、酚醛玻璃钢，本工程使用的是环氧树脂玻璃钢。RTR具有玻璃的透明性、耐高温、耐腐蚀同时兼顾高硬度、高强度特性。玻璃钢管广泛用于石油、化工、电力、造纸、城市给排水、工厂污水处理、海水淡化等行业。

2.RTR管道优缺点分析

RTR管道从对水、油及大部分化学物质都具有抗腐蚀效果，而且不需要阴极保护。RTR管道通常采用高分子成分的不饱和聚酯树脂或玻璃纤维，能够有效抵抗酸、碱、盐等介质腐蚀和未处理生活污水、化工废水及众多化学液体侵蚀，在一般工况下，能够保证管道的长期安全稳定的运行。

RTR管道能够保证在-40℃~70℃温度范围内长期使用，如果采用特殊配方的耐高温树脂还可以在200℃温度正常工作。长期用于露天使用的管道，如果在外表面添加紫外线吸收剂，能够延缓RTR管道的老化。

    与普通碳钢管道相比，RTR管道仅为其质量的25%，由于质量较轻，RTR管线组合后在不需要大型吊装设备的情况下，对运输、吊装都具有很大优势。

RTR管道内壁光滑，输送能力强，不会生锈及结垢，水阻小。RTR管道粗糙系数为0.0084，远低于混泥土的0.014和铸铁管道的0.013，因此采用RTR管道，能够有效减少液体压力损失，提高输送能力。工程中采用RTR管道，在输送能力相同时，可以选择管径较小的管道，因此能够减低工程费用。

RTR管道由于耐腐蚀、耐磨、抗冻和抗污等性能，工程中不需要进行防锈、防污、绝缘、保温等措施，对埋地管也不用做阴极保护，极大降低了工程费用。

    由于玻璃纤维的天然易碎属性，RTR管道更容易造成撞击损失。RTR安装需要更多和更仔细的准备。特殊的运输要求、安装工艺等使得RTR工序更加繁琐，更需要精心保护，设计专门的支吊架形式等。

3.增压站RTR管道系统分析

3.1无压系统OWS系统及SWS系统

OWS系统为含油废水系统，主要负责收集来自设备运行后产生的含油废水。在本项目中，含油废水主要来源为flare KO drum，PIB机械车间及电子车间，Train区空气压缩机、增压机主机、压缩废气处理装置、吸力换热装置等，及变压站、MB电子车间、反渗透装置、空气压缩包、柴油储藏罐等设备运行中产生的大量废水。

    SWS系统为生活水系统，主要收集来自运行车间的生活污水。在本项目中，生活水主要来源为110KV变压站，警卫室，MB检修车间电子间、仓储间，220KV变压站，CCB集控车间机械车间、空气调节空气锁车间等。

3.2有压系统

原水补水主要通过井水、外界水车利用原水增压泵上水、饮用水处理用水、途径向原水箱进行补水，客户端主要有：反渗透装置，黑粉过滤器FDEWG，黑粉过滤器SRG，各Train区空气压缩机、天然气冷却处理装置、过滤器，火炬等。

   饮用水补水主要通过反渗透单元、现场可循环用水（洗眼器、安全淋浴等），主要客户端有：旋风过滤器FDEWG，旋风过滤器SRG，闭式排污箱，柴油储藏室淋浴，警卫室，含油废水池，化学储藏间，检修车间，集控楼，火炬KO drum，酸碱池处理间等。

   生活水有压RTR管道系统主要通过收集无压生活污水在提升池后，通过提升泵进入化粪池，在兼容池升压后最终进入厂外蒸发池。

4. RTR管道的存储和运输

RTR管道应该存储在室内避免阳光直晒，或者进行遮盖。室内通风良好，室内温度不超过27℃。支撑件要根据每根管道的尺寸来进行放置。如果管道相互堆叠且比较松散，堆叠高度不得超过1.5米，应提供足够的侧支撑以防止滑动或滚动。在垫木两端分别嵌入木楔，使管道保持稳定，并确保相邻管道的任何部位都不会相互接触。

管道放置在支撑件上时，每隔3m一个支撑点。所有支撑点表面不应有尖锐的东西（如钉子、混泥土等）；正式系统所用的垫片、O型垫圈等，不要放置在室外，储藏温度不能超过38℃，粘接口所用的胶水、缠绕用环氧树脂等，储藏温度不能超过

38℃。管道的末端（TB/TS）口尤其应该好好保管，末端不应承受撞击、拖拽等。对于管径比较小的管道，最好使用人工搬运，对于口径比较大的管道，应该使用吊车，而且捆绑时，要注意使用尼龙绳、吊带等软性起重吊具，严禁采用钢丝绳、链条等器具，防止管道被损坏。管道吊装时，必须单根装卸和搬运。

粘接用胶水、缠绕用环氧树脂、乳酸、玻璃纤维布等，在不用的时候，应该及时封口，并且送回储藏室。现场的管道要及时封口，避免外界杂质进入管道内部。由于现场风沙较大，需要注意及时避免杂质进入系统。

5.粘接口工艺要求

RTR管道端口口径不同，决定了接口方式不同，项目上有：圆锥-圆柱型粘接，锥形-锥形粘接、缠绕口连接。

圆锥-圆柱型粘接：这种粘接口是一端为圆锥形的TS承插口，一段为圆柱形的TB承插大头，这种粘接的有点是安装精度高，受力面积大，可以承受较大压力，工序上，首先按图纸下料，坡口机打磨圆锥形TS承插口，内磨机打磨圆柱形TB承插大头，待外表光滑面油脂打磨干净后，清扫玻璃纤维丝，配以粘接剂胶水，均匀涂抹于TB/TS口，研磨均匀，不产生任何气泡，夹渣等，缓缓进行装配。

锥形-锥形型粘：这种粘接方式是一端提供圆锥形TS口，一端提供圆锥形TB口，这种粘接方式比圆锥-圆柱型连接，承受压力更大，但是要求更特殊，需要提供特殊尺寸的直径。

缠绕口：缠绕口连接方式适用于两端口径相同的连接。管道表面打磨完成后，有具体规格的树脂浸渍玻璃纤维布，玻璃纤维布宽度、长度根据不同管道口径配比，压层的宽度与厚度也同压力等级有关。 缠绕口主要材料有乳酸、玻璃纤维布、环氧树脂、固化剂、IPD等。一个300mm口径的RTR管道需要缠绕时，共需要约4.788kg的缠绕口材料，缠绕层共30层。

   工序完成后，如果外界温度很低，也需要对缠绕口进行加热，使固化剂、环氧树脂等重复融合、固化，加强缠绕口强度。

   对于埋地RTR管道安装完成后，应该及时回填保护。回填沙采用相对密度70%的清洁沙，管道顶部向上300mm处压实，需要注水和人工填塞。不承压的回填高度应满足至少300mm。

6.总结

沙特阿拉伯MGS地处沙特腹地，施工难度大。由于现场施工涉及分包商多，交叉施工众多，造成现场施工管沟质量不能满足的情况颇多，灌浆及回填过程中，会造成管道标高变化，管道被挖破等质量事故情况。

材料是重点，由于阿美项目的特点决定了材料采购周期太长，一个普通的阀门，采购周期就是半年，常用管件也是将近2个月，需要把材料梳理得非常清楚，避免现场停滞的情况。

7.参考文献

[1] RTR (Fiberglass) Sewer Pipe and Fittings for Gravity Flow, 2013;

[2] Piping Material Specification 1FV0A01, 150 PSI, Glass Fiber Reinforced Vinyl Ester (RTR), Adhesive, Process and Utilities,2007

作者简介

袁健堃，本科，助理工程师，中国电建集团四川工程有限公司从事工程建设技术管理工作。