李彥慧 趙國強

摘要:研究埋地鋼質(zhì)輸油管道在長期運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?？紤]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,提出了合理運行方案。

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

中圖分類號:TP391文獻標(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行過程中由于輸送介質(zhì)的影響,會對管道主體造成嚴重的腐蝕,致使管道存在潛在的運行風(fēng)險。利用先進的導(dǎo)波檢測手段對沿線的重點地穿越、跨越及管線低點閥室情況進行檢測,通過對管道的防腐層及陰極保護做全面檢測與評價,全面掌握管道的腐蝕狀況,對下一步運行提出合理化運行方案。

一、輸油管道腐蝕狀況陰極保護系統(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與穿跨越宏觀檢驗、腐蝕防護系統(tǒng)非開挖檢驗檢測、管道陰極保護系統(tǒng)檢測與評價等內(nèi)容。

(一)陰極保護原理

陰極保護原理如圖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系統(tǒng)是否達到有效保護的首選標(biāo)準(zhǔn)方法之一。檢測是在有陰極保護系統(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)來分析判斷防腐層的狀況和陰極保護是否有效。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電流,從一個陰極保護測試樁開始,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,記錄每個點的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的位置和大小。在進行檢測時,兩根探極相距2m左右沿管線進行檢測。

(四)檢測特性分析

陰極保護系統(tǒng)的正常運行值為-0.85～-1.5V之間,通過測量管道對地的ON /OFF電位,對管道的陰極保護狀況進行檢測,以此來評價管道陰極保護率和運行率是否符合運行標(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,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)、第二個破損點呈陽極狀態(tài)。

該段管線除個別點外,其余均未達到有效保護(位于紅線以下)。保護電位介于-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),全線電位負于-850mV,均達到有效保護。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。真正保護電位介于1300～1430mV之間。按照NACE RP0169-2002的要求,全線電位負于-850mV,均達到有效保護。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樁管線保護電位不足,其他管段基本位于自然電位上,保護狀態(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)致周圍保護電位過大,參比電極失效。

3.長時間運行可能導(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、無陰極保護狀態(tài)下的腐蝕速率。

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

參考文獻

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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)研究所油氣儲運助理工程師,研究方向:油氣管道輸送技術(shù);趙國強,長慶油田分公司第一輸油處管道技術(shù)研究所油氣儲運助理工程師,研究方向:油氣管道輸送技術(shù)。