李彥慧 趙國強(qiáng)

摘要:研究埋地鋼質(zhì)輸油管道在長期運(yùn)行過程中的腐蝕狀況是管道防腐檢測技術(shù)的發(fā)展方向之一。考慮到輸送介質(zhì)對埋地鋼質(zhì)管道主體的腐蝕會造成管道潛在危險,通過常規(guī)參比電極法、密間隔電位測試、直流電壓梯度法系統(tǒng)的檢測,全面掌握靖咸管道的腐蝕狀況,提出了合理運(yùn)行方案。

關(guān)鍵詞:靖咸輸油管道;腐蝕檢測;陰極保護(hù);埋地管道;引風(fēng)機(jī)

中圖分類號:TP391文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1009-2374(2009)20-0191-02

埋地鋼質(zhì)輸油管道在長期的輸油運(yùn)行過程中由于輸送介質(zhì)的影響,會對管道主體造成嚴(yán)重的腐蝕,致使管道存在潛在的運(yùn)行風(fēng)險。利用先進(jìn)的導(dǎo)波檢測手段對沿線的重點(diǎn)地穿越、跨越及管線低點(diǎn)閥室情況進(jìn)行檢測,通過對管道的防腐層及陰極保護(hù)做全面檢測與評價,全面掌握管道的腐蝕狀況,對下一步運(yùn)行提出合理化運(yùn)行方案。

一、輸油管道腐蝕狀況陰極保護(hù)系統(tǒng)檢測

靖咸輸油管道的腐蝕狀況檢測分為一般性宏觀檢驗(yàn)與穿跨越宏觀檢驗(yàn)、腐蝕防護(hù)系統(tǒng)非開挖檢驗(yàn)檢測、管道陰極保護(hù)系統(tǒng)檢測與評價等內(nèi)容。

(一)陰極保護(hù)原理

陰極保護(hù)原理如圖1所示:由于金屬本身的不均勻性,或由于外界環(huán)境的不均勻性,都會在金屬表面形成微觀的或宏觀的腐蝕原電池。

(二)鋼質(zhì)管道腐蝕檢測手段

目前,通常情況下,對于鋼質(zhì)管道腐蝕狀況檢測手段主要采用常規(guī)參比電極法、CIPS(密間隔電位測試)、DCVG(直流電壓梯度法)法三種。

(三)輸油管道不停輸密間隔電位檢測

密間隔電位測量是國外評價陰極保護(hù)系統(tǒng)是否達(dá)到有效保護(hù)的首選標(biāo)準(zhǔn)方法之一。檢測是在有陰極保護(hù)系統(tǒng)的管道上通過測量管道的管地電位沿管道的變化(一般是每隔1～5m測量一個點(diǎn))來分析判斷防腐層的狀況和陰極保護(hù)是否有效。測量時得到ON /OFF兩種管地電位。

測量時在陰極保護(hù)電源輸出線上串接斷流器,斷流器以一定的周期斷開或接通陰極保護(hù)電流,從一個陰極保護(hù)測試樁開始,將尾線接在樁上,與管道連通,操作員手持探杖,沿管線每間隔大約3m測量一點(diǎn),記錄每個點(diǎn)的ON/OFF電位,得到如圖2、圖3所示沿管道長度方向的管對地電位間兩條曲線。

為了去除其他電源的干擾,直流電壓梯度法(DCVG)測試技術(shù)采用了不對稱的直流信號加在管道上。由一個安裝在陰極保護(hù)電源陰極輸端的周期定時中斷器控制。

直流電壓梯度法(DCVG)測試技術(shù)是通過在管道地面上方的兩個接地探極(Cu/CuSO4電極)和與探極連接的高靈敏度毫伏表來檢測因管道防腐層破損而產(chǎn)生的電壓梯度來判斷管道破損點(diǎn)的位置和大小。在進(jìn)行檢測時,兩根探極相距2m左右沿管線進(jìn)行檢測。

(四)檢測特性分析

陰極保護(hù)系統(tǒng)的正常運(yùn)行值為-0.85～-1.5V之間,通過測量管道對地的ON /OFF電位,對管道的陰極保護(hù)狀況進(jìn)行檢測,以此來評價管道陰極保護(hù)率和運(yùn)行率是否符合運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。

1.099#樁-100#樁管線數(shù)據(jù)分析:該段管線全長943.2m,管線埋設(shè)莊稼地中。電位分布CIPS與直流電位梯度DCVG測試曲線見圖4。共發(fā)現(xiàn)4處破損點(diǎn),分別在099#樁+267.2m、099#樁+338.6m、099#樁++684.8m、099#樁+891.5m處。第一、三、四個破損電呈陰極狀態(tài)、第二個破損點(diǎn)呈陽極狀態(tài)。

該段管線除個別點(diǎn)外,其余均未達(dá)到有效保護(hù)(位于紅線以下)。保護(hù)電位介于-724～-864mV之間。

2.223#樁-224#樁管線數(shù)據(jù)分析:該管段全長680.3m,埋設(shè)于黃延高速旁莊稼地中。按照NACE RP0169-2002標(biāo)準(zhǔn),全線電位負(fù)于-850mV,均達(dá)到有效保護(hù)。電位分布CIPS與直流電位梯度DCVG測試曲線見圖5:

3.278#樁-277#樁(逆油流)管線數(shù)據(jù)分析:該管段全長987.7m,埋設(shè)于蘋果園中。真正保護(hù)電位介于1300～1430mV之間。按照NACE RP0169-2002的要求,全線電位負(fù)于-850mV,均達(dá)到有效保護(hù)。電位分布CIPS與直流電位梯度DCVG測試曲線如圖6。發(fā)現(xiàn)1處可疑的破損。

二、腐蝕狀況評價

1.靖咸管線的J100樁至J135樁管線保護(hù)電位不足,其他管段基本位于自然電位上,保護(hù)狀態(tài)良好。

2.靖咸管線的J321樁的輸油站內(nèi)輸出電流過大,導(dǎo)致周圍保護(hù)電位過大,參比電極失效。

3.長時間運(yùn)行可能導(dǎo)致析氫、陰極剝離等危害管線的問題。

三、結(jié)論

1.采用腐蝕速率監(jiān)控設(shè)備檢測管道本體的腐蝕狀況。

2.加腐蝕掛片,精確測量金屬在有、無陰極保護(hù)狀態(tài)下的腐蝕速率。

3.建立分批、分周期檢測機(jī)制,加大對輸油管道陰極保護(hù)情況的檢測,管道不宜長期處于“欠保護(hù)”或“過保護(hù)”狀態(tài)運(yùn)行。

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作者簡介:李彥慧(1978-),女,陜西府谷人,長慶油田分公司第一輸油處管道技術(shù)研究所油氣儲運(yùn)助理工程師,研究方向:油氣管道輸送技術(shù);趙國強(qiáng),長慶油田分公司第一輸油處管道技術(shù)研究所油氣儲運(yùn)助理工程師,研究方向:油氣管道輸送技術(shù)。