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        管道防腐與保溫措施設(shè)計

        2015-08-15 00:51:32趙鑫大港油田灘海開發(fā)公司天津300280
        化工管理 2015年23期
        關(guān)鍵詞:補(bǔ)口人工島陰極保護(hù)

        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(qiáng)。

        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(yùn)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(xì)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(qiáng)、容易涂裝、抗磨蝕、電絕緣性好、耐陰極剝離、易于補(bǔ)口補(bǔ)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(hù)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(bǔ)口結(jié)構(gòu)為:防腐層補(bǔ)口—保溫層補(bǔ)口—保護(hù)層補(bǔ)口。保護(hù)層補(bǔ)口采用熱收縮套。該種保溫結(jié)構(gòu)即使某一局部進(jìn)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(hù)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(hù)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(hù)層補(bǔ)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(jìn)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(bǔ)口時只進(jìn)行防腐層補(bǔ)口(涂層厚度為≥80μm)—保溫層補(bǔ)口采用耐高溫的石棉,如果采用熱收縮套對防護(hù)層進(jìn)行補(bǔ)口,進(jìn)行外管焊接時也會遭到破壞,因此防護(hù)層不補(bǔ)口。外管外防腐采用加強(qiáng)級三層PE防腐。

        3 管道陰極保護(hù)

        陰極保護(hù)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(jì)電源,土壤電阻率低的情況。該種方法不用維護(hù),缺點是壽命較短。外加電流用于電源方便,保護(hù)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(hù)方式均為犧牲陽極保護(hù)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(yùn)庫的管線需保護(hù)電流較大,采用犧牲陽極方法不經(jīng)濟(jì),因此采用外加電流保護(hù)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(hù)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(hù)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(jìn)出埕海聯(lián)合站的輸油管道共38.6公里,管線陰極保護(hù)設(shè)計參數(shù)為:保護(hù)電位-0.85V、匯流點電位-1.25V、防腐層絕緣電阻10000W.m2、保護(hù)電流密度0.05mA/m2、土壤電阻率1W.m。陰極保護(hù)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(jìn)出站處和分支處,用于將保護(hù)管段和非保護(hù)管段隔離。

        ⑤測試樁:用于定期檢查管道陰極保護(hù)參數(shù)。每公里及絕緣法蘭處設(shè)置陰極保護(hù)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(hù),根據(jù)經(jīng)驗,不論距離多長,采用的陰極保護(hù)方式均為犧牲陽極保護(hù)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(yùn)行的安全和壽命,方案選擇應(yīng)以效果好、易實施、經(jīng)濟(jì)優(yōu)為原則,根據(jù)工程的環(huán)境、管道運(yùn)行期限、工藝參數(shù)和工程特點等因素綜合考慮,達(dá)到良好的絕緣性、穩(wěn)定性、強(qiáng)度要求、以及耐久性高和易于補(bǔ)口補(bǔ)傷的目標(biāo)。

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