【摘要】東營地區(qū)各類化工廠眾多，地下水污染嚴(yán)重。加之東營地區(qū)靠海較近，水位較高。石油、天然氣管道在施工過程中往往因管口封堵不到位導(dǎo)致地下水進(jìn)入到管道內(nèi)，石油天然氣管道施工工期一般較長，因此，石油天然氣管道工程還未竣工就已經(jīng)產(chǎn)生了嚴(yán)重的內(nèi)腐蝕，甚至腐蝕穿孔。

【關(guān)鍵詞】石油；天然氣管道；內(nèi)腐蝕；漏磁檢測

目前石油、天然氣管道內(nèi)腐蝕檢測技術(shù)應(yīng)經(jīng)在國內(nèi)應(yīng)用，其中漏磁簡陋法是比較成熟的一種方法。山東官網(wǎng)東營境段管線工程某標(biāo)段因施工過程控制不嚴(yán)格導(dǎo)致地下水進(jìn)入到管道造成管道內(nèi)壁嚴(yán)重腐蝕，采用漏磁檢測法科學(xué)全面的對管道內(nèi)腐蝕情況進(jìn)行評(píng)估，成功將問題解決。

一、施工過程及內(nèi)腐蝕發(fā)現(xiàn)過程簡介

山東官網(wǎng)東營境段管線工程某標(biāo)段于2011年11月上旬開工全線72km，由某油建公司承包施工，工程沿線穿越大連連片水塘、排堿溝，其他地段水位一般為0.4米。施工過程采取分段預(yù)制，分段下溝，溝下連頭的施工方法，管口封堵采用薄鐵皮盲板點(diǎn)焊，然后包覆開口套封堵。由于防腐套包覆管頭時(shí)沒有對管頭進(jìn)行徹底除銹，加熱時(shí)也未嚴(yán)格按防腐操作說明進(jìn)行施工，防腐套在水中侵泡一定時(shí)間易脫落，從而導(dǎo)致管道進(jìn)水。本工程在連頭過程發(fā)現(xiàn)80%是管段進(jìn)水。山東官網(wǎng)東營境段管線工程某標(biāo)段于2012年10月全線焊接完成，2013年3月完成試壓，2013年4月完成干燥并升壓至5.0MPa對全線進(jìn)行保壓，2013年7月巡線工發(fā)現(xiàn)水塘內(nèi)有大量氣泡產(chǎn)生，開挖驗(yàn)證為管道針孔穿孔，設(shè)計(jì)管段長達(dá)3.52km。施工單位取樣送往北京科技大學(xué)國家材料環(huán)境腐蝕平臺(tái)進(jìn)行化驗(yàn)分析，初步分析結(jié)果為：Cl-和SO42-在存在水分和富氧條件下點(diǎn)蝕。

二、內(nèi)檢測系統(tǒng)介紹

管道內(nèi)腐蝕撿漏系統(tǒng)由兩部分組成，即：管道漏磁內(nèi)檢測器和管道內(nèi)檢測定位系統(tǒng)，管道漏磁內(nèi)檢測器由8部分組成，組成部分及功能如下：動(dòng)力皮腕——管道輸送介質(zhì)在動(dòng)力皮腕上產(chǎn)生檢測設(shè)備的運(yùn)行動(dòng)力和起到支撐作用；鋼刷——鋼刷與管壁接觸完成永磁鐵、磁軛和管壁的閉合磁路；萬向節(jié)——檢測節(jié)和計(jì)算機(jī)節(jié)的柔性連接；主探頭——由磁敏元件組成，完成缺陷的檢測；計(jì)算機(jī)節(jié)——由數(shù)據(jù)處理計(jì)算機(jī)和電池組組成，完成檢測、定位信號(hào)處理、存儲(chǔ)和供電；輔助探頭——完成內(nèi)、外缺陷分辨信號(hào)的檢測；里程輪——完成定位信號(hào)的檢測；低頻通訊——進(jìn)行超低頻通訊完成定位點(diǎn)的通訊和卡堵狀態(tài)的追蹤。

管道漏磁檢測器檢測是為了及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道在制造、鋪設(shè)階段形成的凹陷等機(jī)械缺陷和管道在使用過程中由于各種原因形成金屬損失，并通過對比管道運(yùn)行各個(gè)時(shí)期內(nèi)檢測結(jié)果，考察管道腐蝕變化速率和管道損傷變化，以此作為管道質(zhì)量的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)和對管道修復(fù)依據(jù)；同時(shí)，通過管道基線檢測，為今后管道完整性管理打好基礎(chǔ)。管道漏磁檢測器高可實(shí)時(shí)檢測并記錄金屬管體上一般缺陷、坑狀缺陷、大面積腐蝕、機(jī)械損傷、內(nèi)部缺陷、焊縫異常、劃痕、打孔盜油點(diǎn)等管道異常缺陷信息及套管、補(bǔ)丁、閥門、三通等管道附件。結(jié)合定位系統(tǒng)可以確定管道金屬損失參數(shù)及管道附件精確位置。內(nèi)檢測定位系統(tǒng)由GPS定位系統(tǒng)和磁信號(hào)接收儀組成，主要功能是定位及接收信號(hào)，便于數(shù)據(jù)分析界限劃分。

三、檢測方案

本次借鑒鎮(zhèn)海輸油管道內(nèi)檢測成功經(jīng)驗(yàn)，對漏磁檢漏器做防水處理，采用水作為輸送介質(zhì)，采用離心式清水泵作為動(dòng)力源，檢測前先對管道內(nèi)注滿清水，輸送速度控制在0.5m/s—1m/s之間，沿線每隔1000米設(shè)置一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)。

漏磁檢漏器現(xiàn)場的收發(fā)球筒主體尺寸按照漏磁檢漏器規(guī)格及流程工程定做，發(fā)球筒尺寸示意圖如圖1.1所示支管：每個(gè)水泵均由支管單獨(dú)連接，發(fā)球端焊接DN150支管1根、DN100支管2根、DN80支管1根。2根DN100支管焊接于大小頭之后，2根DN150和DN80支管焊接于發(fā)球筒尾端。壓力表：安裝一塊0-4MPa壓力表。吊耳：在發(fā)球筒尾端焊接吊耳一對，便于智能球發(fā)球使用。

收球筒現(xiàn)場的收發(fā)球筒主體尺寸保持不變，發(fā)球筒尺寸示意圖如圖1.2所示支管：收球端焊接DN200排水管2根。壓力表：安裝0-4MPa壓力表1塊。吊耳：在收球筒取球端焊接吊耳一對，便于智能球取球使用。在收球筒前安裝一對熱煨彎頭，短節(jié)8米，將收球筒引致管溝外側(cè)地面，保證收球筒與地面平行，預(yù)留收球小車位置。發(fā)球端設(shè)4臺(tái)清水泵（3用1備）作為本次內(nèi)檢測的動(dòng)力源，防止水泵臨時(shí)出現(xiàn)故障。采用50KW柴油發(fā)電機(jī)組作為水泵電源，1臺(tái)發(fā)電機(jī)組可帶2臺(tái)水泵。采用30KW電站作為潛水泵電源。

四、檢測數(shù)據(jù)分析及處理方案

按照預(yù)定方案成功對發(fā)生內(nèi)腐蝕管段進(jìn)行撿漏，經(jīng)檢測數(shù)據(jù)分析師經(jīng)過近一個(gè)月的數(shù)據(jù)分析，工程起點(diǎn)至第一座閥室18km管道內(nèi)點(diǎn)蝕深度小于管道壁厚7%；第一座閥室至第二座閥室14km管段內(nèi)腐蝕比較嚴(yán)重，管道減薄率比較嚴(yán)重，管道減薄大于管道壁厚16%的點(diǎn)蝕占總量的80%以上，個(gè)別點(diǎn)蝕深度達(dá)到壁厚的30%以上；第一座閥室至工程終點(diǎn)點(diǎn)蝕深度小于管道厚度的6%。經(jīng)設(shè)計(jì)院油氣所結(jié)構(gòu)工程師計(jì)算的結(jié)論：管道壁厚減薄率小于管道厚度的7%滿足管道運(yùn)行壓力前度要求。為確保天然氣管道在投產(chǎn)后安全系數(shù)滿足設(shè)計(jì)要求，甲方邀請北京特檢院、濟(jì)南特檢院、北京科技大學(xué)國家材料環(huán)境腐蝕中心、勝利設(shè)計(jì)院相關(guān)專家研究解決方案，最后確定第一座閥室至第二座閥室間14km管道全部進(jìn)行更換，其余兩段保留，更換完畢整體試壓，干燥后注氮保護(hù)，同時(shí)運(yùn)行陰保系統(tǒng)等待投產(chǎn)。

五、小結(jié)

本次內(nèi)腐蝕的產(chǎn)生與其他案例不同，其他案例都是在石油、天然氣管道運(yùn)營一定日期之后才發(fā)生，導(dǎo)致內(nèi)腐蝕原因是石油、天然氣內(nèi)cl、s等化合物造成。本次內(nèi)腐蝕是管道投產(chǎn)前發(fā)生，導(dǎo)致腐蝕是因?yàn)槭┕す芾聿划?dāng)導(dǎo)致環(huán)境內(nèi)污染物進(jìn)入管道內(nèi)造成的。本次天然氣管道內(nèi)腐蝕發(fā)現(xiàn)至問題解決一共用時(shí)長達(dá)6個(gè)月，嚴(yán)重延遲工期，給甲方、施工方造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。

參考文獻(xiàn)

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