邵濤 馮挺 高博

西安三環(huán)科技開發(fā)總公司 陜西西安 710075

加強(qiáng)管道檢測，特別是管道腐蝕檢測是十分重要的。因?yàn)橹挥型ㄟ^對管道進(jìn)行定期的腐蝕狀況檢測，可以有效的掌握管道的運(yùn)行狀態(tài)和腐蝕狀況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)具有潛在危險(xiǎn)的腐蝕點(diǎn)和泄露點(diǎn)。然后根據(jù)腐蝕檢測的結(jié)果采用正確合理的管道防腐技術(shù)避免管道泄漏事故的頻繁發(fā)生。

1 油田輸油管道開展腐蝕檢測的重要現(xiàn)實(shí)意義

根據(jù)相關(guān)的實(shí)踐調(diào)查研究可以看出，我國的油田輸油管道腐蝕的現(xiàn)象在近年來頻繁發(fā)生，相比于西方地區(qū)的發(fā)達(dá)國家，我國的泄漏事故率遠(yuǎn)超國家標(biāo)準(zhǔn)。西方國家的事故發(fā)生通常每年控制在0.5 次左右，而我國平均已高達(dá)5 次左右。眾所周知，一旦發(fā)生嚴(yán)重的輸油管道腐蝕事件，會(huì)造成油氣的泄露，對周邊的空氣和提讓會(huì)造成嚴(yán)重的污染，甚至?xí)l(fā)生火災(zāi)造成人員的傷亡，對社會(huì)和經(jīng)濟(jì)造成不可挽回的損失。油田企業(yè)應(yīng)當(dāng)基于社會(huì)科學(xué)發(fā)展的主流趨勢，積極引入一系列防止管道腐蝕的先進(jìn)技術(shù)，但也不能對潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)掉以輕心，因此，也必須及時(shí)引入相應(yīng)的管道腐蝕檢測技術(shù)，采用一定的手段和措施進(jìn)行深入驗(yàn)證，分析不同的腐蝕狀態(tài)應(yīng)當(dāng)采取的技術(shù)手段及解決措施，從而有針對性地對不同腐蝕情況的區(qū)域進(jìn)行精準(zhǔn)的定量定性檢測，最大程度地實(shí)現(xiàn)投資資源使用效率最大化[1]。

要加強(qiáng)對油田輸油管道的腐蝕檢測的原因主要在于：第一，針對不同的管道管線維修監(jiān)管區(qū)域制定出差異化的方案計(jì)劃；第二，最大程度地減少潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，加強(qiáng)對管道的整體運(yùn)營管理，為后期工作的有序開展奠定良好的基礎(chǔ)支持；第三，科學(xué)合理地對油田輸油管道的使用壽命及效果進(jìn)行評價(jià)分析；第四，通過差異化的腐蝕現(xiàn)狀選擇最優(yōu)的防腐技術(shù)?；诖耍还苁腔趯艿赖挠行蜻\(yùn)行還是提高整體使用效果，都必須分區(qū)域和部位對不同的管線的具體腐蝕現(xiàn)狀進(jìn)行深入分析，判斷應(yīng)當(dāng)采用的科學(xué)合理的檢測手段，以此實(shí)現(xiàn)對輸油管道的有效維護(hù)管理。

2 目前油田輸油管道腐蝕的兩種類型

2.1 內(nèi)腐蝕

分析內(nèi)腐蝕發(fā)生的原因和內(nèi)容可以看出，其主要是指在某些內(nèi)部因素作用下，腐蝕現(xiàn)象出現(xiàn)在管道內(nèi)部的情況。具體的講，即某些作業(yè)人員在開展石油時(shí)，因?yàn)槿狈φ_或規(guī)范的操作，使得CO2 進(jìn)入管道內(nèi)部，因?yàn)镃O2 和H2O（水）會(huì)產(chǎn)生反應(yīng)，其產(chǎn)物為H2CO3（碳酸），在而H2CO3 又會(huì)和管道（鐵）發(fā)生反應(yīng)，并且在長期不規(guī)范操作下，會(huì)產(chǎn)生更多的H2CO3 進(jìn)而加大了兩者的反應(yīng)速度，從而使得管道內(nèi)部被腐蝕。此外，因?yàn)楣艿垒斔偷挠蜌庵校旧砗幸欢康腍2S（硫化氫），H2S 在遇水后，會(huì)成為氫硫酸，也會(huì)在一定程度上腐蝕管道的內(nèi)部。

2.2 外腐蝕

由于輸油管道存在于自然界中，其長時(shí)間和大氣、海水、及土壤等接觸，這些因素本身具備一定的腐蝕性，例如，空氣中的二氧化碳、水蒸氣、氫及微生物等等，這些因素都會(huì)腐蝕輸油管道的外部。

3 目前檢測油田輸油管道腐蝕的技術(shù)

3.1 超聲波檢測儀

超聲波檢測可以通過使用靈敏的儀器接收和處理收集到的聲發(fā)射信號，進(jìn)一步分析和研究聲發(fā)射源特點(diǎn)參數(shù)，判斷尋找管材內(nèi)部存在缺陷的位置、腐蝕程度和發(fā)展形態(tài)。其通過利用超聲波的脈沖反射原理，去測量管壁腐蝕后的厚度，在檢測過程中用探頭豎直向管道內(nèi)壁發(fā)射超聲脈沖，探頭第一時(shí)間接收到來自管壁內(nèi)表面的反射脈沖，其次會(huì)受到來自管壁外表面的反射脈沖，技術(shù)人員通過分析兩個(gè)反射脈沖之間的間距可以總結(jié)得出管壁的厚度[2]。

3.2 漏磁檢測技術(shù)

從一定意義上來講，漏磁檢測技術(shù)的實(shí)施和有效運(yùn)用是基于輸油管道中的鋼管等等一系列具有鐵磁性的材料上，利用其本身的高磁導(dǎo)性實(shí)現(xiàn)對腐蝕現(xiàn)象的深入檢測，其原理圖如圖1 所示。具體而言，使用過一段時(shí)間的鋼管會(huì)由于腐蝕導(dǎo)致磁導(dǎo)率發(fā)生變化，造成一定的不足，外部磁場也會(huì)使得鋼管磁化。如果鋼管內(nèi)部并沒有任何缺陷，所形成的磁力線也應(yīng)當(dāng)是協(xié)調(diào)的、均衡的；但如果已經(jīng)產(chǎn)生了缺陷，所呈現(xiàn)出的磁力線就是不連貫的、毫無規(guī)律可言的，并且有的磁力線會(huì)直接呈現(xiàn)在外部，此時(shí)運(yùn)用能夠漏磁檢測技術(shù)就能直接對管道的腐蝕情況進(jìn)行判斷，同時(shí)根據(jù)傳感器分析測量結(jié)果。

3.3 CCTV 攝像技術(shù)

CCTV 攝像技術(shù)在管道內(nèi)檢測中的應(yīng)用愈發(fā)頻繁，其基本原理如圖2 所示。此項(xiàng)技術(shù)由于其具備較高的效果和便捷的操作性，因此其得到了大范圍的應(yīng)用。其具體操作過程為：相應(yīng)的檢測人員，將移動(dòng)檢測設(shè)備置入在輸油管道內(nèi)部，利用遠(yuǎn)程操作的方式，來檢測整個(gè)管道被腐蝕情況。其操作原理為：利用其光學(xué)投影頭，強(qiáng)化輸油管道內(nèi)光通量，然后利用移動(dòng)檢測設(shè)備的攝像頭，拍攝管道內(nèi)部情況，然后將其拍攝的結(jié)果傳輸至監(jiān)控設(shè)備終端，相應(yīng)檢測人員，僅需分析圖像情況，即可判斷出輸油管道內(nèi)部缺損或腐蝕情況，進(jìn)而提出防護(hù)措施。

4 油田輸油管道防腐蝕措施分析

4.1 外腐蝕防護(hù)對策

要充分實(shí)現(xiàn)對外腐蝕的有效防治，一般油田企業(yè)都會(huì)采用涂層防腐的手段進(jìn)行維護(hù)管理。所謂涂層防腐簡單來講就是在外部涂上防腐的物質(zhì)即可，通過這樣的方式將管道與可能導(dǎo)致腐蝕的物質(zhì)進(jìn)行有效的隔離，以此提高管道的使用壽命。當(dāng)前社會(huì)中最常用的防腐物質(zhì)有環(huán)氧涂層、三層聚乙烯等等，這些材料在實(shí)際使用過程中都獲得了較好的評價(jià)，運(yùn)用領(lǐng)域較為廣泛。對于環(huán)氧涂層而言，從本質(zhì)上具有一定的熱固性，在使用過程中易于操作，具備較好的粘粘性和耐鹽性，氣密性較好，涂抹時(shí)能夠使得管道面光滑；對于三層聚乙烯而言，其在輸油管道的維護(hù)過程中也較為常見，從本質(zhì)上應(yīng)當(dāng)是一種綜合性的材料，抗壓抗?jié)B透性較好，并且在使用過程中不會(huì)對周邊環(huán)境造成污染，整體性能較為穩(wěn)定突出，但從整體上仍存在一定的不足和問題，例如成本費(fèi)用過高、工藝水平及相關(guān)流程較為復(fù)雜、平面中的厚度有所差異，無法實(shí)現(xiàn)平整光滑等等。

4.2 陰極保護(hù)

分析陰極保護(hù)本質(zhì)，其實(shí)質(zhì)是對外腐蝕進(jìn)行的一種保護(hù)措施，主要利用電化學(xué)，控制和影響管道金屬物質(zhì)的電介質(zhì)。通俗的講，利用相應(yīng)的技術(shù)手段，將電流輸入到輸油管道內(nèi)部，由于管道內(nèi)部本身含有一定金屬材料，可以將其作為陰極，在輸入電流后，會(huì)讓極化現(xiàn)象出現(xiàn)在管道內(nèi)部，當(dāng)輸入的電流值達(dá)到一定的標(biāo)準(zhǔn)和水平時(shí)，就能使得電化學(xué)達(dá)到平衡狀態(tài)，從而對腐蝕的區(qū)域進(jìn)行有效的溶解。實(shí)現(xiàn)陰極保護(hù)的策略分為以下兩個(gè)方面：第一，犧牲陽極法。其主要是通過直接將輸入電流的金屬材料與受到保護(hù)的管道直接連接在一起，從而對管道進(jìn)行極化；第二，強(qiáng)制電流保護(hù)。在管道中設(shè)置一個(gè)外加的電源，將負(fù)極與要保護(hù)的金屬管道進(jìn)行連接，從而有效減緩管道的腐蝕速度[3]。

4.3 采用新型管材

根據(jù)相關(guān)的實(shí)踐調(diào)查研究，當(dāng)前社會(huì)中使用最為廣泛的管材大多為聚乙烯管材，其能夠承受的壓力十分有限，其運(yùn)用具有一定的局限性。加內(nèi)襯鋼管和強(qiáng)力聚乙烯管材具有一定的發(fā)展優(yōu)勢。加內(nèi)襯鋼管就是在輸油管道的內(nèi)部通過對聚乙烯管對管材進(jìn)行加厚；強(qiáng)力聚乙烯管針對的不僅僅管道的內(nèi)部，而是將外殼結(jié)合在一起，在內(nèi)部使用金屬材料，在外部則使用玻璃鋼材質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上纏繞是金屬絲或纖維。當(dāng)前要有效解決油田輸油管道腐蝕的現(xiàn)象，可普及運(yùn)用新型管材，例如玻璃鋼管道、塑料管材等等。據(jù)調(diào)查，這樣的新型材料在我國仍處于試點(diǎn)試用階段，但其成本低，具有良好的耐腐蝕性，工藝流程精簡，是一種環(huán)保材料。

5 結(jié)語

總而言之，管道腐蝕檢測對防止管道腐蝕意義重大。管道腐蝕檢測分為管道外檢測和管道內(nèi)檢測。各種管道腐蝕檢測方法各有側(cè)重，在對管道腐蝕檢測上均有一定的說服力但各有利弊?？梢跃C合幾種檢測方法對管道腐蝕缺陷進(jìn)行檢測，以彌補(bǔ)各項(xiàng)技術(shù)的不足。及時(shí)建立適應(yīng)油田實(shí)際的腐蝕檢測規(guī)范制度。每種腐蝕控制措施都有其適應(yīng)性的一面，也存在不同程度的局限性。應(yīng)根據(jù)管道使用的具體條件，因地制宜、經(jīng)濟(jì)合理地選擇應(yīng)用。并且防腐技術(shù)多種多樣，針對各個(gè)油田的不同情況，不同設(shè)施，應(yīng)采取合適的防護(hù)手段，才能取得良好效果。有時(shí)還需要多種防護(hù)技術(shù)相互配合以取得更加良好的防護(hù)效果。