浅析石油天然气长输管道腐蚀

浅析石油天然气长输管道腐蚀

张攀

陕西宇阳石油科技工程有限公司陕西西安710018

摘要：石油天然气腐蚀检测是依据其检测工具来检测出管壁上的腐蚀缺陷，从而了解管道的腐蚀状况，以便于管道的风险评估和维护维修，从而为管道的安全运行提供一个可靠的保障。本文从石油天然气管道的腐蚀现状进行分析，接着简明扼要地阐述了石油天然气管道的修复技术。

关键词：石油；天然气；长输管道；腐蚀

导致管道无法发挥出自身作用的因素包括很多，腐蚀是最为严重的一项，管道在其长时间的应用之中，就会产生腐蚀的问题，且还会日益加重。当防腐层以破损、老化以及剥离等的缺陷形式遭到破坏之后，管道主体会逐渐的发生腐蚀，甚至造成应力腐蚀开裂、腐蚀穿孔等严重事故的发生。随着现代工业的不断发展，管道在目前已经成为最为理想的运输工具，是较为经济、有效、安全的运输手段。其中关于管道防腐层性能检测的方法有多种，但是始终都没有一个统一的评定标准。腐蚀检测是依据其检测工具来检测出管壁上的腐蚀缺陷，从而了解管道的腐蚀状况，以便于管道的风险评估和维护维修，从而为管道的安全运行提供一个可靠的保障。

1、石油天然气管道的腐蚀现状

石油天然气管道是从油气的供应点到油气的使用场所，在经过多种复杂的地形，管道所处的环境更是千变万化，输送介质中含有腐蚀性的水和气体，这就造成了对输气管道的腐蚀危害。其中大庆油田每年会由于腐蚀而更换管道近700公里；而天津的燃气管线近38公里，在近十年的时间里，管线由于多次被腐蚀穿孔已经更换了近6公里。按管道的壁厚资料与投产的时间来计算，穿孔约为5-17年，其腐蚀的速度0.30-1.22毫米/年。这可以充分的看出来，在国内的腐蚀现象有多么的触目惊心。其中国外的防腐工作开展得比较早，但依然也存在腐蚀的现象。与此同时，在目前的城市石油天然气管道的管线已经趋向于采用无腐蚀的塑料管，但是其所能承受的工作压力相对比较低，特别是在低温的条件下，其抗拉的度也会随之削弱，容易老化变脆，所以还不能被用作高、中压系统的集输气管线，特别是在高寒地区的集输管线。也就是说，管材中的钢管依旧会占一个相当大的比例，其腐蚀始终是我们迫切要解决的问题。

2、石油天然气管道腐蚀的检测方法

2.1、管道内检测

管道内检测是指依据多样的检测技术，将管道腐蚀的严重程度及其基本信息是否会出现断裂和焊接的缺陷等相继检测出来，并详细的做好相关记录。在这一过程中，我们就要通过多种管道的检测一起来收集管道的二维信息，且将精确的数据信息充分的应用到维护管道运行的进程之中。在实际中我们经常使用的方法主要包括：超声波腐蚀检测和漏磁腐蚀检测。

2.1.1、超声检测技术

这种检测技术不仅属于动态而且还属于无损检测，在其工作的过程之中，通过一定的设备将信号进行接收和整理，然后再认真的分析信号的各项特征参数，从而得出管道内部基本情况、破损的位置以及今后该如何的发展。

2.1.2、漏磁检测技术

这一技术的工作原理是将一定的磁场作用于被检测管道的时候，假如管道存在破损，那么便会在被测管道的表面出现磁力线，然后再依据磁敏传感器的数据结果，就可以清楚地获得一个准确的破损信息。在使用这一检测技术的时候，永磁体产生的磁场会展现出一个非常完整的现象，之后在磁刷的传导之下再进入管道，假如管道存在一定的破损，磁通量会随之发生变化，传感器便会记录下来，显而易见，管壁破损与漏磁量之间存在着很大的关系。最后，通过计算机专用软件的作用，来将管道破损的原因、位置和大小都会显现出来。

2.2、检侧电流保护体系和管道防腐层破损情况

2.2.1、直流电压梯度测试技术（DCVG）

假如管道上增添了直流信号，那么就会在土壤和管道内壁的破损处会形成一定的电压梯度。其破损面积与电压梯度之间存在着正比关系，越是离破损部位近的地方，电流密度就会越大，而电压梯度也会随之加大。

至于DCVG的方法，就是指在接受检测的位置插入2个Cu/CuS04半电池的探杖和1个高灵敏的毫伏表，然后再检测其电位的梯度。当在进行DCVG的测量时，最好是将断流器加在阴极保护的输出之上，这样能可以更好地观察信号。在实际测量的时候，工作人员要在每隔2m的距离用探杖来进行测量一次，这样不仅可以较为准确地获知管道破损的地点，还可以推测到其破损程度的大小。

2.2.2、密间距电位测量法（CIPS）

这种方法主要是用来明确管道是不是会经受干扰电流以及阴极保护状态，除此之外，涂层是否存在漏点也可以清楚地显现出来。它主要包括了以下的几个部分：1个灵敏度很高的毫伏表、1个尾线轮和1个Cu/CuS04半电池探杖。在开始测量时，将断流器串联在电源的输出线上，断流器每隔一定的时间断开或连接阴极的保护电流。采集器的作用就在于可以将保护电位和自然电位详细的记录下来。因此，经过CIPS检测，阴极保护是不是会达到一定的效果就可以显著的体现出来。

2.2.3、多频管中电流衰减法（PCM）

这种检测方法大多会用于明确阴极保护系统的效果情况、评估防腐层质量、管线方向与埋深、初步确定破损之处的大小和准确定位的破损位置等等。在PCM的系统之中，大功率发射机会发出一种和直流电的信号频率差不多的信号。然后再由手提式接收机对管道电流进行测量和定位。假如管道的内部防腐层正常，那么电流数值和距离会呈现出一个较为明显的线性关系，涂层电阻的大小决定电流的强弱变化。所以，依据电流强弱的变化我们可以推测出防腐涂层的绝缘效果是不是会达到相应的标准。

3、石油天然气管道的修复技术

3.1、HDPE复合结构管道修复技术

穿插衬装高密度的聚乙烯（HDPE）管是一种全新的管道修复技术。目前，该技术将高密度的聚乙烯管插入需修复的旧管道之内，利用原来旧管道强度和刚性为承力结构以及高密度的聚乙烯管耐渗透、耐腐蚀、耐磨损等的特点，形成“管中管”的复合结构，使得在其修复之后的管道具备HDPE管和钢管的所有性能。该技术对旧管线清洗的要求是比较低的，这样一来就可以有效地减少清管时间和资本投入，不仅可以缩短施工的周期、降低费用，而且还可以将管道的接头数目降到最低，进而减少了停产的时间。

3.2、翻转内衬修复技术

翻转内衬技术修复管道的原理就是以编织软管或浸透热固性树脂的纤维增强软管作为管道的衬里材料，采用液压或气压的方法来有效地将此软管翻转到地下的管道之内，并使得浸透热固性树脂的一面是贴附在钢管的内壁表面并进行压紧，然后再采用蒸汽或热水来使软管上的热固性树脂固化，形成一层坚硬的“管中管”的结构，从而使已经失去输送功能或发生破损的地下管道在原地原位及时的得到更新。

总之，石油天然气长输管道的腐蚀假如不能及时发现和处理，就会对运输以及经济的发展产生一定程度上的消极影响。因此对于长输管道的安全要高度的重视起来，不仅可以在施工开始时强化监督和管理的力度，更要在使用之后，对其进行定期和不定期的检查，进而形成一个行之有效的管理制度。

参考文献：

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