輸油軟管在油氣輸送中若出現變形(如鼓包、扁塌、褶皺、局部膨脹),不僅會影響油品正常流動,還可能因結構破損引發泄漏,甚至導致穩定事故。變形的產生多與軟管材質缺陷、使用環境不當、操作違規或系統壓力異常相關,需從多維度拆解原因,才能準確排查并規避風險,具體分析如下:
一、軟管自身材質與結構缺陷:變形的內在隱患
內膠層材質不不怕油或不怕溫不足
輸油軟管內膠層若選用非不怕油材質(如普通自然橡膠而非丁腈橡膠、氟橡膠),或不怕溫等級低于輸送油品溫度(如用不怕溫 80℃的軟管輸送 120℃的熱油),會導致內膠層在油品浸泡或高溫作用下軟化、溶脹,失去原有結構強度,進而出現局部鼓脹或與增強層剝離,形成 “內鼓變形”。例如,輸送柴油時誤用普通水管軟管(內膠層不不怕油),短期內就會因膠層溶脹導致軟管內壁褶皺,影響介質流動。
增強層強度不足或編織 / 纏繞工藝缺陷
增強層(鋼絲或合成纖維層)是軟管承受壓力的核心,若增強層材質強度不夠(如用低強度滌綸纖維替代錦綸纖維),或編織 / 纏繞時密度不均、存在斷絲漏編,會導致軟管局部承壓能力下降。當輸送壓力達到一定值時,承壓薄弱部位會因無法抵抗介質壓力而向外鼓包,形成 “壓力鼓變形”;若增強層與內、外膠層結合不緊密(硫化工藝不佳),還會出現增強層移位,導致軟管局部凸起或凹陷。
接頭與軟管連接結構不匹配
若軟管兩端接頭(法蘭、快接頭)的內徑小于軟管內徑,或接頭與軟管的連接采用強行擠壓方式(未按規范硫化或卡箍固定),會導致軟管與接頭連接處的流通截面縮小,介質流經此處時產生局部節流壓力,長期作用下易使連接處軟管出現 “喇叭口式變形”;部分接頭若存在毛刺、凸起,還會劃傷軟管內壁,引發局部膠層破損,間接導致變形。
二、外部使用環境因素:加速變形的外在誘因
溫度異常導致的熱脹冷縮變形
輸油軟管若長期處于高溫環境(如夏季暴曬、靠近加熱設備),外膠層會因高溫老化失去彈性,內膠層與增強層的結合力下降,易出現分層變形;若輸送介質溫度驟變(如從 - 20℃的原油突然切換為 100℃的熱油),軟管內部材質因熱脹冷縮速率不同,會產生內應力,導致局部褶皺或開裂變形。例如,沙漠油田的輸油軟管在夏季正午(地表溫度超 60℃)長期暴曬,外膠層易硬化收縮,拉動增強層變形,使軟管出現局部扁塌。
機械外力擠壓、拖拽或撞擊
油氣輸送現場若空間狹窄,軟管易被設備、車輛擠壓,導致局部受力超過材質承受限度,出現 “扁塌變形”(如油罐車裝卸油時,軟管被車輪碾壓后扁塌,無法恢復原狀);若移動軟管時直接拖拽(未抬離地面),軟管與地面尖銳物體(石子、鋼筋)摩擦會導致外膠層破損,進而使增強層暴露、受損,失去承壓能力后出現變形;作業現場的設備碰撞(如起重機吊臂撞擊軟管)則會直接造成軟管局部凹陷或斷裂變形。
腐蝕性環境對軟管材質的侵蝕
若輸油軟管用于海上、化工園區等腐蝕性環境(如海水、含硫氣體),且外膠層未做防止腐蝕處理,腐蝕性介質會逐漸侵蝕外膠層與增強層,導致增強層銹蝕(鋼絲層)或降解(纖維層),強度大幅下降。同時,內膠層若長期接觸含硫、含酸的油品,也會出現化學腐蝕老化,使軟管整體結構穩定性下降,易在壓力作用下出現變形。
三、操作規范違規:直接引發變形的人為因素
超壓力、超流量輸送導致的過載變形
若實際輸送壓力超過軟管額定工作壓力(如用額定壓力 10MPa 的軟管輸送 15MPa 的高壓原油),軟管增強層會因過載被拉伸,出現整體膨脹或局部鼓包;若介質流速過快(超過 3m/s),會加劇介質對軟管內壁的沖刷,導致內壁膠層磨損變薄,同時產生大的流體動壓力,長期作用下易使軟管出現 “紡錘式變形”(中間粗、兩端細)。
過度彎曲或扭曲安裝導致的結構變形
輸油軟管的彎曲半徑有明確限制(通常不小于軟管外徑的 5 倍),若安裝時為適配空間強行過度彎曲(如將 DN100 的軟管彎曲成半徑小于 500mm 的圓弧),會導致彎曲處的增強層纖維 / 鋼絲受力不均,部分纖維被拉伸、部分被壓縮,長期使用后彎曲處會出現 “折痕式變形”,甚至斷裂;若軟管安裝時存在扭曲(接頭與軟管不同軸),會使增強層產生扭轉應力,導致軟管出現螺旋狀變形。
長期閑置未維護導致的材質老化變形
輸油軟管長期閑置時,若未排空內部殘留油品(是含蠟、高黏度原油),油品會在軟管內壁凝固,導致內膠層粘連;若閑置環境潮濕、通風差,外膠層易受潮發霉,增強層(鋼絲)易銹蝕,再次使用時,粘連的內膠層無法隨介質流動展開,會出現 “褶皺變形”,銹蝕的增強層則會因強度不足引發鼓包變形。
四、系統運行參數波動:隱性誘發變形的關鍵因素
介質壓力頻繁波動產生的疲勞變形
若輸油泵出入口壓力頻繁波動(如變頻泵頻率調節不當、系統閥門頻繁開關),軟管會在 “高壓 - 低壓” 的反復沖擊下產生疲勞損傷,增強層的纖維 / 鋼絲會因反復拉伸、收縮出現微斷裂,逐漸失去承壓能力,后期在常規工作壓力下也會出現鼓包變形;部分場景中,若軟管兩端閥門同時關閉(形成 “死端”),介質受熱膨脹會導致內部壓力驟升,引發 “瞬時高壓變形”。
介質中雜質沉積導致的局部堵塞變形
若輸送的油品中含有大量雜質(泥沙、焊渣),且未經過濾,雜質會在軟管內壁(是彎曲處、接頭處)沉積,形成局部堵塞。介質流經堵塞處時會產生節流壓力,長期沖擊堵塞部位的軟管內壁,導致該區域膠層與增強層受損,出現 “局部膨脹變形”;同時,雜質的摩擦也會加速內壁膠層磨損,間接加劇變形。