張建兵
工藝站場作為長輸油氣管道的接力站,在油氣輸送中起著至關重要的作用。大量長輸管線在投產運行過程中,其工藝站場埋地管線會由于各種不同的影響因素而出現(xiàn)腐蝕穿孔現(xiàn)象,從而造成天然氣泄漏,進而影響管線的安全輸送?!短厥獾刭|條件下的管道施工與管理》一書基于國內外長輸油氣管道工藝站場埋地管線腐蝕及控制現(xiàn)狀,分析了造成站場埋地管線腐蝕的主要因素及腐蝕機理,介紹了埋地管道最新腐蝕檢測手段,結合國內站場埋地管線具體腐蝕情況,提出了相應地腐蝕控制措施及建議。本書具有較強的理論性和適用性,可為長輸油氣管道工藝站場埋地管線防腐研究提供一定的技術參考。
工藝站場埋地管線,顧名思義大多數(shù)為埋地敷設,而埋地所處土壤環(huán)境復雜多變,不同地段的環(huán)境存在較大差異,造就了埋地管線的腐蝕概率遠大于地面管線。一方面,土壤環(huán)境中存在大量水分及腐蝕離子等,金屬材質的管線會在此環(huán)境下極易發(fā)生電化學腐蝕,同時土壤中微生物的存在也會引起管線腐蝕;另一方面,埋地管線在施工設計階段,會采用較均勻一致的防腐涂層及保護層構造工藝,不能應對不同地段環(huán)境的相異性,即潮濕地區(qū)與干旱地區(qū)的差異、鹽堿地區(qū)與酸性地區(qū)的差異等,進而導致初始設計的防腐失效。工藝站場的管線通常多有彎管、接頭等類型,其口徑大小不一、結構外形復雜。這些因素使其只能在野外現(xiàn)場環(huán)境下進行埋地設施的防腐層涂敷施工,然而標準的涂敷工程往往需要適宜的環(huán)境,這可能會受到外界環(huán)境影響,如溫度、濕度、壓力及灰塵雜質等。一般情況下,壓縮機出口溫度較高的匯管,高溫下氧氣濃度差較大的立管彎頭接口與管體部位均易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,因為此處溫度可高達60℃,會加速瀝青類防腐層的老化,致使其性能下降或失效。此外,壓縮機工作時的長時間振動會增大管線與周邊土壤的摩擦,從而造成防腐層機械損傷。站場埋地管線防腐材料的低性能也會引起管線腐蝕,主要是由于目前防腐材料密封防水性較差,且耐腐介質滲透能力不足。同時,站場內電氣接地系統(tǒng)的材質往往與管線不同,也就是不同金屬材質之間的互相接觸,但由于其間存在電位差,進而導致電偶腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生,尤其是鋼材質管線的電位較低,便更容易發(fā)生腐蝕,這些主要是由于在埋地管線敷設設計階段,不同行業(yè)的專家溝通不當導致選材不當。此外,不合格的施工質量及操作會導致埋地管線防腐層的涂敷存在問題,且設計員的經驗不足也會使埋地管線在初始設計階段存在一定缺陷。國內在多數(shù)站場僅采取了防腐層保護的措施,很少采取陰極保護設計,主要是因為該種系統(tǒng)設計存在諸多難點:首先,站場內管線敷設較密集,陰極保護的實施很難全面進行;其次,站場內電氣設備眾多,其相應存在不同種類的接地保護,這會顯著影響陰極保護,造成電流漏失;再者,站場內空間不足以承受占地較大的陰極保護系統(tǒng),也就是為陽極床的布置帶來了限制;此外,站場管線陰極保護系統(tǒng)會對站場外管道的初始防腐保護造成較大干擾,且這種干擾影響難以消除和避免。
綜上內容均在《特殊地質條件下的管道施工與管理》一書中得以詳細論述分析。在此主要提出以下應對措施及建議:①設計施工階段應針對性地選取適宜的防腐涂層,現(xiàn)場進行涂層施工,涂敷時應嚴格進行表面處理,使其滿足涂敷要求,且涂敷工作的進行必須注意天氣環(huán)境等因素的影響;②完善埋地管線防腐設計,加強施工質量的監(jiān)督,提高施工員的技術操作,盡可能地避免設計施工階段的人為因素;③合理設計區(qū)域性的陰極保護措施,針對電氣接地系統(tǒng)影響、電位差及站場外管道的干擾應相應采取不同類型的陰極保護形式,如強制電流深井陽極、強制電流柔性陽極及犧牲陽極等方式,結合適宜的方式達到防腐目的;④作業(yè)期間,應加強各施工單位及不同專業(yè)人員的溝通協(xié)調,合理選取相關材料,極大程度上避免杜絕施工設計階段的腐蝕隱患,盡可能消除埋地管線腐蝕誘發(fā)因素,降低腐蝕事故的發(fā)生可能性。