歐陽海濤，郭立雄，溫俊陽，李彬，王宏武

(1. 中海油石化工程有限公司，山東 青島 266101；2. 廊坊中油朗威工程項(xiàng)目管理有限公司，河北 廊坊 065000；3. 中國石油西南管道天水輸油氣分公司，甘肅 天水 741002；4. 中國石油天然氣股份有限公司 管道濟(jì)南輸油氣分公司，山東 濟(jì)南 250000；5. 中國石油青海油田分公司 管道輸油處，青海 格爾木 816000)

內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)(ICDA)是評(píng)價(jià)埋地管道內(nèi)腐蝕對(duì)管道完整性影響的方法，其原理是對(duì)管道沿線上可能出現(xiàn)水或者固體物質(zhì)長期累積的位置進(jìn)行識(shí)別和詳細(xì)檢查，如果最可能發(fā)生長期內(nèi)腐蝕的各個(gè)位置經(jīng)檢查無明顯腐蝕跡象，則認(rèn)為其他不易受到腐蝕的位置不太可能發(fā)生腐蝕。該方法不適用于在不可預(yù)測的位置已經(jīng)發(fā)生腐蝕或者泄漏的管道。對(duì)于中等或較高內(nèi)腐蝕率的管道，該評(píng)價(jià)方法不是取代內(nèi)檢測的一種經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)方法。

ICDA是一個(gè)連續(xù)、循環(huán)、不斷修正趨準(zhǔn)的過程，通過識(shí)別、評(píng)價(jià)已經(jīng)發(fā)生的腐蝕部位和趨勢，以便提出維護(hù)建議，達(dá)到不斷改進(jìn)的目的。ICDA包括四個(gè)步驟： 預(yù)評(píng)價(jià)、間接檢測與評(píng)價(jià)、直接檢測與評(píng)價(jià)、后評(píng)價(jià)。

1 內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)

1.1 預(yù)評(píng)價(jià)

預(yù)評(píng)價(jià)是間接檢測與評(píng)價(jià)和直接檢測與評(píng)價(jià)前的準(zhǔn)備工作。包括： 資料及數(shù)據(jù)收集；檢測方法及儀器要求；ICDA可行性評(píng)價(jià)；ICDA管段劃分。

ICDA管段劃分： 按管輸介質(zhì)品種、介質(zhì)腐蝕性、流動(dòng)方式、運(yùn)行條件、管道內(nèi)防護(hù)方式、管道規(guī)格及材質(zhì)、施工因素、維護(hù)更換年限及相關(guān)信息、管道腐蝕泄漏事故發(fā)生頻率等影響腐蝕發(fā)生位置、腐蝕機(jī)理或腐蝕速率等進(jìn)行劃分。ICDA管段可以是連續(xù)的，也可是不連續(xù)的。

1.2 間接檢測與評(píng)價(jià)

1)依據(jù)SY/T 0087.2—2012《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn) 埋地鋼質(zhì)管道內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)》的方法，結(jié)合設(shè)計(jì)、施工、投產(chǎn)、試運(yùn)行等歷史資料記錄，確定內(nèi)腐蝕的程度和分布情況。

間接檢測一般采用瞬變電磁檢測(TEM)方法檢測平均管壁減薄率，腐蝕較嚴(yán)重的管段或檢測數(shù)據(jù)異常處進(jìn)行加密檢測；對(duì)存在強(qiáng)電磁干擾、同溝敷設(shè)、套管及彎頭等特殊部位可使用超聲導(dǎo)波檢測方法檢測管壁橫截面積損失率。也可使用其他間接檢測方法，如金屬磁記憶法(MTM)，判斷管道腐蝕較嚴(yán)重的位置，但應(yīng)確保檢測的可靠性及可行性。

2)依據(jù)NACE SP 0208—2008 《液體石油管道內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)方法》的方法，利用軟件模擬分析影響管道內(nèi)腐蝕的各項(xiàng)因素的敏感性。

內(nèi)腐蝕敏感性預(yù)測步驟包括： 采用載波相位差分技術(shù)(RTK)精確測量管道中心線的高程變化，通過多相流建模定義隨流態(tài)而變的管線內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)亞區(qū)域；通過腐蝕速率模型預(yù)測一個(gè)管線段在不同位置的腐蝕程度；通過臨界積液分析確定管線中易積液的管段；根據(jù)管道實(shí)際情況可通過積水概率分析、腐蝕概率分析等確定管線各段的腐蝕總概率；綜合多相流模型和內(nèi)腐蝕預(yù)測模型結(jié)果后進(jìn)行分析，并用來選擇一個(gè)管線內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)區(qū)域里最可能出現(xiàn)腐蝕的地方，然后確定其為評(píng)價(jià)點(diǎn)。

1.3 直接檢測與評(píng)價(jià)

根據(jù)間接檢測的腐蝕嚴(yán)重程度確定開挖檢測點(diǎn)數(shù)量及順序進(jìn)行直接開挖檢測。檢測確定開挖坑內(nèi)管段腐蝕嚴(yán)重部位，對(duì)開挖處的腐蝕嚴(yán)重部位檢測管道內(nèi)壁腐蝕尺寸，并確定最大腐蝕深度、最大軸向長度和最大環(huán)向長度，分級(jí)評(píng)價(jià)每個(gè)ICDA管段的開挖點(diǎn)腐蝕深度，對(duì)管道內(nèi)壁減薄嚴(yán)重部位進(jìn)行管道剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)，分析腐蝕原因，并修正直接檢測分級(jí)準(zhǔn)則，為管道運(yùn)行和維護(hù)提供決策依據(jù)。

直接檢測的具體操作步驟：

1)根據(jù)測繪放樣現(xiàn)場定位直接檢測點(diǎn)，并標(biāo)識(shí)位置。

2)按要求開挖檢測坑，并采用多種無損檢測手段，例如X射線檢測、超聲波C掃描、超聲波A掃描和超聲波測厚等，視現(xiàn)場具體情況和儀器的操作條件決定使用哪幾種檢測手段進(jìn)行檢測，檢測完成后恢復(fù)防腐層并回填探坑。

3)對(duì)檢測結(jié)果系統(tǒng)分析，若分析發(fā)現(xiàn)有新的內(nèi)腐蝕敏感區(qū)，應(yīng)增加直接檢測點(diǎn)，直到所有內(nèi)腐蝕敏感區(qū)都覆蓋到為止，最終得出管線各段的內(nèi)腐蝕程度和內(nèi)腐蝕速率。

1.4 后評(píng)價(jià)

分析前面3個(gè)步驟所收集的數(shù)據(jù)，以評(píng)價(jià)管線內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)有效性；結(jié)合管線地區(qū)類別，評(píng)估缺陷剩余強(qiáng)度；確定再評(píng)價(jià)的間隔時(shí)間。

2 修復(fù)策略

為了保證管道的完整性，根據(jù)完整性檢測評(píng)價(jià)結(jié)果，按照“輕、重、緩、急”對(duì)檢測出的管道防腐層破損點(diǎn)、段及防腐層老化管段、管體腐蝕等實(shí)施維修維護(hù)。維修維護(hù)工作將嚴(yán)格按照油氣管道相關(guān)修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行，主要措施有實(shí)施防腐層修復(fù)，管體腐蝕點(diǎn)、段補(bǔ)強(qiáng)修復(fù)，打補(bǔ)丁、包覆，局部更換等。修復(fù)后的管道實(shí)施全程復(fù)檢，查找因大的破損點(diǎn)干擾而漏檢的部分小的破損點(diǎn)，對(duì)漏檢破損點(diǎn)再次實(shí)施修復(fù)，修復(fù)前要分析維修重點(diǎn)并制訂詳細(xì)的維修計(jì)劃。

2.1 分析維修重點(diǎn)

某管道主要風(fēng)險(xiǎn)因素是管道腐蝕、材料缺陷、設(shè)計(jì)和施工質(zhì)量，其次為環(huán)境條件和第三方破壞。具體方法如下：

1)對(duì)失效數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析?；谑?shù)據(jù)分析具體管道的失效原因，如果該管道無失效歷史，可參考相似管道數(shù)據(jù)。

2)結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)成果綜合分析。定期實(shí)施的在役管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，綜合管道內(nèi)外腐蝕、應(yīng)力腐蝕、制造和施工缺陷、機(jī)械損傷、地質(zhì)災(zāi)害、地震危害、人身安全、環(huán)境影響、經(jīng)濟(jì)損失等眾多指標(biāo)，科學(xué)地確定風(fēng)險(xiǎn)管段及其主要威脅因素，風(fēng)險(xiǎn)按評(píng)價(jià)等級(jí)統(tǒng)一排序進(jìn)行治理。對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)管段的威脅因素，結(jié)合該管道的失效原因，對(duì)失效原因與威脅因素重疊的管段，應(yīng)列為治理重點(diǎn)區(qū)域，重疊的威脅因素為重點(diǎn)治理風(fēng)險(xiǎn)類型。

2.2 制訂維修計(jì)劃

缺陷維修方案確定之后，還要確定防止管道以后失效的預(yù)防方法，如增加陰極保護(hù)、注入緩蝕劑、改變管道的運(yùn)行條件等。對(duì)于減少或消除因第三方損壞、外腐蝕、內(nèi)腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂以及誤操作等造成的管道事故，預(yù)防措施起著主要作用。

1)第三方破壞的預(yù)防措施。包括： 增加完善管道標(biāo)志或安全警告裝置；增加公眾宣傳教育；提高巡檢頻率；管道用地維護(hù)；管道物理保護(hù)；增加埋設(shè)深度；增加管道壁厚。

2)腐蝕控制。包括： 管道涂層修復(fù)；管道清管；加注緩蝕劑；增加陰極保護(hù)裝置。

3)泄漏監(jiān)測，減小因泄漏造成的經(jīng)濟(jì)損失。包括： 縮短發(fā)現(xiàn)泄漏的時(shí)間；縮短找出泄漏點(diǎn)的時(shí)間；減少泄漏量；縮短應(yīng)急反應(yīng)時(shí)間；提高應(yīng)急反應(yīng)能力；對(duì)泄漏源進(jìn)行隔離和控制。

4)降壓運(yùn)行。在對(duì)缺陷進(jìn)行開挖、修復(fù)前，降低運(yùn)行壓力是暫時(shí)的、有效的降低風(fēng)險(xiǎn)措施。降低運(yùn)行壓力能降低風(fēng)險(xiǎn)，能獲得較大的安全系數(shù)。

2.3 實(shí)施維修維護(hù)

按照相應(yīng)的管道維護(hù)維修方案，分別維護(hù)維修外防腐層、管體和部分腐蝕嚴(yán)重的區(qū)域，將事后修復(fù)變?yōu)槭虑靶迯?fù)。

1)外防腐層修復(fù)。包括： 石油瀝青防腐管，采用膠帶防腐修復(fù)；黃夾克聚胺脂保溫管，采用防腐漆加膠帶修復(fù)。

2)管體修復(fù)。包括： 動(dòng)火修復(fù)、套筒修復(fù)(帶壓堵漏)、管道局部更換。

a)動(dòng)火修復(fù)。蝕坑深度小于1.0 mm，腐蝕面積大于1 cm2時(shí)建議動(dòng)火補(bǔ)焊修復(fù)。

b)套筒修復(fù)(帶壓堵漏)。蝕坑深度大于1.0 mm，分布面積較大的建議套筒修復(fù)。

c)管道局部更換。蝕坑深度大于1.0 mm，大面積腐蝕且分布面廣，可綜合管道的使用年限考慮進(jìn)行計(jì)劃更換。

3)對(duì)部分腐蝕嚴(yán)重、電力線纜密集區(qū)管段加裝陰極保護(hù)裝置。

3 結(jié)束語

針對(duì)無法實(shí)施管道內(nèi)檢測的管段運(yùn)用ICDA內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)技術(shù)，通過預(yù)評(píng)價(jià)、間接檢測與評(píng)價(jià)、直接檢測與評(píng)價(jià)和后評(píng)價(jià)4個(gè)步驟預(yù)測內(nèi)腐蝕嚴(yán)重的管道，根據(jù)預(yù)測和無損檢測的結(jié)果，對(duì)不同腐蝕程度的管道實(shí)行分級(jí)分類處理，形成一整套管道內(nèi)腐蝕直接評(píng)價(jià)及修復(fù)技術(shù)流程，為管道完整性的管理提供了操作依據(jù)。