浅谈柔性复合高压输送管质量控制

王冬林，梁剑，姚志佳，张伟福，黄伟，姬政，高志勤

1.中国石油集团 石油管工程技术研究院（陕西 西安 710077）

2.莆田海关（福建 莆田 351111）

3.百威雪津啤酒有限公司（福建 莆田 351100）

柔性复合高压输送管是一种由高分子复合材料制成的新型石油天然气工业用管件[1-2]，具有耐高压、耐结垢、耐腐蚀、保温好等优点。经过测试，柔性复合塑料高压输送管的拉伸断裂强度和弯曲强度比同类非金属管道提高了10%以上。目前，该产品已在长庆、胜利、塔里木等油田广泛使用[3-4]，主要使用在油井井场或输气气田的高压注醇、油气集输、油田注水以及污水处理等方面[5]。

1 生产检验流程

1）柔性复合高压输送管生产流程为原材料入厂复检、内管生产、增强层缠绕、包覆层生产、盘卷、成品外观尺寸检查、接头安装、短期静水压试验、包装、入库、发运。其中，原材料入厂复检、包覆层生产、成品外观尺寸检查、短期静水压试验为重点工序，应予以重点关注。

2）柔性复合高压输送管检验流程包括出厂检验及型式检验。出厂检验包括：外观质量、规格尺寸、短期静水压试验、爆破强度试验；型式检验包括：受压开裂稳定性、纵向回缩率、短期静水压试验、爆破强度试验。

2 结构及产品特点

2.1 结构

柔性复合高压输送管通常由三层组成，分别为聚合物内衬层、增强层和外护套（图1）。其中内衬层主要保证内径流量，增强层提供强度，防护层提供保护作用。

图1 柔性复合高压输送管结构[6]

柔性复合高压输送管接头主要由各厂根据实际情况进行设计，一般接头形式如图2所示，接头设计主要需考虑套筒材质、抗压性、抗裂性以及接头密封性和强度的要求[7]。

图2 柔性复合高压输送管接头常见形式

2.2 产品特点

柔性复合高压输送管产品作为非金属管道的一种，它既有非金属管道常见特点，也有其自身独特性，与金属管道对比，其产品特点见表1。

表1 柔性复合高压输送管与钢管技术条件对比

3 生产质量控制

制造流程控制见表2。检验流程控制见表3。

表2 柔性复合高压输送管制造流程控制要点

表3 柔性复合高压输送管检验流程控制要点

4 常见质量问题

柔性复合高压输送管在实际质量控制中的常见质量问题如下：

1）选材和执行标准

（1）材料的聚乙烯等级应不小于PE80，最好采用PE100，查阅资料：在同样的壁厚条件下，PE100比PE80的承压能力要高25%左右。

（2）涤纶工业长丝强度不足。

（3）减少增强层厚度和层数，增大内管和防腐层厚度。

（4）爆破试验数量不满足SY/T 6662.2—2012《石油天然气工业用非金属复合管 第2部分：柔性复合高压输送管》标准要求。

2）接头压制产生裂纹

接头压制过程容易产生微小裂纹，造成该裂纹的原因主要是接头一般采用的是20#钢材质，该材质较软，可以产生很大的变形，受压力较大时，抗裂性不足容易产生微小裂纹（图3）。该问题为柔性复合管接头通病，只能通过严格把关接头外观质量解决，建议SY/T 6662.2—2012《石油天然气工业用非金属复合管 第2部分：柔性复合高压输送管》标准里面增加渗透检测接头裂纹。

3）接头外观尺寸

柔性复合高压输送管生产厂接头一般为外购产品，质量控制普遍不严。在实际质量检测时，经常发现接头加工痕迹明显（图4）以及接头环塞规通不过，需要生产厂家严把接头入厂复检质量关，以防出现质量问题。

图3 接头压制产生裂纹以及裂纹渗透检测

图4 封套外表面存在波浪形机加工痕迹

4）成品管椭圆度对壁厚的影响

椭圆度对成品复合管各处壁厚影响较大（主要影响增强层），经过测试，当复合管受压时，受压方向壁厚明显增大，受压垂直方向壁厚明显减小。而且经过现场实测，一般复合管外径越大椭圆度就越大，当复合管外径150 mm左右时，椭圆度将达到20%，因此椭圆度将对壁厚测量数据产生很大影响。

5）其他潜在质量问题

（1）使用过程和爆破试验发现复合管会变长，经测试爆破试验大概延伸率约1%。

（2）接头虽然进行了防腐处理，长期防腐蚀性能有待确认。

（3）使用过程长期抗压能力有待确认。

（4）接头为制造商自己设计，接头性能评价不完善。

（5）复合管评价体系不完善。

（6）一般采用SY/T 6662.2—2012《石油天然气工业用非金属复合管 第2部分：柔性复合高压输送管》，该标准争议很多，如接头尺寸与实际情况不符合、壁厚公差带太小、出厂检验抽样方案不明确等[6]。

（7）复合管性能受温度影响大，具体影响程度需进一步评价。

（8）成品复合管划伤、碰伤缺陷。

5 结束语

1）柔性复合高压输送管存在抗机械损伤能力弱、耐高温性能差、抗紫外线能力弱等缺点，在使用时要注意。

2）目前柔性复合高压输送管质量控制缺乏检测手段，仅能从外观、外径、壁厚、产品合格证、出厂检验等方面进行验收，不能有效控制产品质量。

3）柔性复合高压输送管缺乏完善的设计和制造标准，现场使用效果反馈少，无法保证接头和复合管的设计和制造质量。