趙鑫（大港油田灘海開發(fā)公司，天津 300280）

1 自然條件

該工程位于南排河及大港油田港東灘海地區(qū)，自然條件惡劣，土壤含鹽量高，含水量大，土壤電阻率極低，一般在3Ω·m以下，埕海一號平臺至埕海一號人工島管線，海底敷設(shè)4.8公里，埕海一號人工島至埕海聯(lián)合站的管線有部分管線海底敷設(shè)4公里，其余埋地敷設(shè)14.6km公里，管線所處地段的土壤腐蝕性很強。

2 管道防腐覆蓋層的選擇

埕海一號人工島至埕海聯(lián)合站至大港油田原油儲運庫的輸油管道為海底敷設(shè)Φ323.9×9.5管線長約4公里，埋地敷設(shè)Φ 323.9×7.1管線長約42.6公里。埕海一號人工島至埕海聯(lián)合站的管線有部分管線海底敷設(shè)，埕海一號平臺至埕海一號人工島管線均為海底敷設(shè)，外防腐要求必須具有抗海水、抗細菌及海生物侵蝕、抗沖擊、浸泡性能好、水滲透率低、與鋼管間附著力強、容易涂裝、抗磨蝕、電絕緣性好、耐陰極剝離、易于補口補傷等綜合性能。埋地保溫管道除應(yīng)具備埋地管道外壁防腐蝕涂層的性能外，要求還應(yīng)選用低吸水率材料。目前埋地管道的防腐保溫結(jié)構(gòu)應(yīng)用效果最好的是硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料結(jié)構(gòu)，即防腐層—泡沫塑料保溫層—聚乙烯夾克保護層。該種保溫結(jié)構(gòu)在每根保溫管兩端采用了防水帽密封防水，補口結(jié)構(gòu)為：防腐層補口—保溫層補口—保護層補口。保護層補口采用熱收縮套。該種保溫結(jié)構(gòu)即使某一局部進水，腐蝕也只能在局部管道，不至于像以前波及到整個管線大段的腐蝕，便于腐蝕控制和處理。推薦本工程中10.6公里的Φ323.9×7.1輸油管道及28.0公里的Φ323.9×7.1輸油管道的防腐保溫材料結(jié)構(gòu)為：鋼管外壁涂環(huán)氧樹脂粉末防腐層＋聚氨酯泡沫保溫層＋聚乙烯夾克防水保護層。結(jié)構(gòu)如下：即環(huán)氧粉末防蝕層厚度≥150mm；泡沫塑料保溫層40mm；聚乙烯夾克保護層夾克層厚度為1.6±0.2mm。每根保溫管兩端采用防水帽密封防水，保護層補口采用熱收縮套。

埕海一號平臺至埕海一號人工島Φ273.1×12.7海底敷設(shè)管線長約4.8公里與埕海一號人工島至埕海聯(lián)合站Φ323.9×9.5海底敷設(shè)長約4公里的輸油管道防腐保溫結(jié)構(gòu)：對于海底油管線采用雙壁管，即里管采用“管中管法”進行防腐保溫。結(jié)構(gòu)為：防腐層聚氨酯(環(huán)氧)防腐涂料，厚度為≥80μm；保溫層：聚氨酯泡沫塑料，厚度40mm。在保溫層中每6m施加一組木質(zhì)墊塊支撐，以防外管擠壓保溫層，為了便于施工即便于拉拖外管，在保溫層外增加一層高密度聚乙烯塑料層。由于外管和內(nèi)管在變單管時的兩端采用錨固件焊接，因此內(nèi)管補口時只進行防腐層補口（涂層厚度為≥80μm）—保溫層補口采用耐高溫的石棉，如果采用熱收縮套對防護層進行補口，進行外管焊接時也會遭到破壞，因此防護層不補口。外管外防腐采用加強級三層PE防腐。

3 管道陰極保護

陰極保護有犧牲陽極和外加電流兩種。犧牲陽極一般用于需要電流小，無方便、經(jīng)濟電源，土壤電阻率低的情況。該種方法不用維護，缺點是壽命較短。外加電流用于電源方便，保護電流根據(jù)需要可調(diào)，需要電流大的地方。對于海底管線，不論距離多長，采用的陰極保護方式均為犧牲陽極保護方式。對于本工程中埕海一號人工島至埕海聯(lián)合站至大港油田公司原油儲運庫的管線需保護電流較大，采用犧牲陽極方法不經(jīng)濟，因此采用外加電流保護方法。對于本工程中兩條埕海一號平臺至埕海一號人工島4.8公里的海底敷設(shè)管線采用犧牲陽極保護方法。埕海一號人工島至埕海聯(lián)合站4公里的海底敷設(shè)管線也采用犧牲陽極保護方法，海底敷設(shè)管線兩端均加絕緣裝置。

本工程中除海底管線外進出埕海聯(lián)合站的輸油管道共38.6公里，管線陰極保護設(shè)計參數(shù)為：保護電位-0.85V、匯流點電位-1.25V、防腐層絕緣電阻10000W.m2、保護電流密度0.05mA/m2、土壤電阻率1W.m。陰極保護系統(tǒng)由以下部分組成：

①恒電位儀及控制臺；

②陽極地床：采用深陽極地床方式，選用混合金屬氧化物陽極，10支/組，井深40米，陽極線路采用埋地敷設(shè)方式。

③參比電極采用長效飽和硫酸銅參比電極。

④絕緣法蘭（接頭）和電絕緣：設(shè)在管線進出站處和分支處，用于將保護管段和非保護管段隔離。

⑤測試樁：用于定期檢查管道陰極保護參數(shù)。每公里及絕緣法蘭處設(shè)置陰極保護電位測試樁1支。管線中點處設(shè)電流測試樁1支，測試樁與里程樁共用。

對于海底管線陰極保護，根據(jù)經(jīng)驗，不論距離多長，采用的陰極保護方式均為犧牲陽極保護方式。并且本工程中的輸油管線海底敷設(shè)8.8公里，輸氣管線海底敷設(shè)4.8公里，采用鐲式鋁陽極。鋁陽極將被鑄在鋼插件即支撐陽極材料的周圍，另外用于配重的混凝土材料不覆蓋陽極外表面。

4 結(jié)語

作為隱蔽工程，管道防腐和保溫方案直接關(guān)乎管線運行的安全和壽命，方案選擇應(yīng)以效果好、易實施、經(jīng)濟優(yōu)為原則，根據(jù)工程的環(huán)境、管道運行期限、工藝參數(shù)和工程特點等因素綜合考慮，達到良好的絕緣性、穩(wěn)定性、強度要求、以及耐久性高和易于補口補傷的目標(biāo)。