輸氣管線陰極保護(hù)防腐蝕技術(shù)應(yīng)用

劉 予 趙立軍 喻景華

（1.中原油田 天然氣產(chǎn)銷廠，河南 濮陽457001；2.中原油田 采油四廠，河南 濮陽457001；3.中原油田 采油一廠，河南 濮陽457001）

聯(lián)合配氣站是中原油田最大的集輸氣樞紐，主要生產(chǎn)任務(wù)是接收中原油田的氣井氣、采油廠的伴生氣和其他油田等外來氣，經(jīng)過調(diào)配，供給用戶作工業(yè)用氣和生活用氣。

該站始建于20 世紀(jì)80 年代中期，集輸管網(wǎng)已運(yùn)行近30 年，站內(nèi)存在著部分集輸設(shè)施存在元件腐蝕、老化問題，造成油氣分離效果不好，影響污油回收。 并且發(fā)生過幾次排污管線和管線焊縫處腐蝕穿孔的情況，影響了生產(chǎn)的安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1 管線腐蝕情況

1.1 某預(yù)留頭管線發(fā)生腐蝕穿孔

2010 年，在日常檢查中發(fā)現(xiàn)某預(yù)留頭管線底部有滲氣情況，因該管線為外銷供氣系統(tǒng)，壓力高、流量大，為確保供氣安全并查清滲氣原因及管線運(yùn)行狀況，對(duì)小孔四周及預(yù)留管線進(jìn)行了壁厚檢測(cè)，結(jié)果顯示靠近滲氣孔位置管壁內(nèi)腐蝕嚴(yán)重。 將檢測(cè)結(jié)果上報(bào)后，對(duì)滲點(diǎn)進(jìn)行了補(bǔ)強(qiáng)，消除了該隱患。

1.2 某排污管線腐蝕穿孔

2011 年， 在冬防保溫實(shí)施中發(fā)現(xiàn)某排污閥門上游排污管線腐蝕穿孔，為確保各匯管安全運(yùn)行，對(duì)所有排污管線進(jìn)行了除銹刷漆、壁厚檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)部分排污管線腐蝕接近臨界點(diǎn)，對(duì)5 個(gè)匯管排污管線進(jìn)行了加強(qiáng)。

1.3 埋地主排污管線腐蝕穿孔

2011 年，為掌握站內(nèi)排污系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀，對(duì)聯(lián)合配氣站排污系統(tǒng)進(jìn)行了加壓檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)分離器區(qū)與低壓區(qū)之間埋地主排污管線、分離器排污閥門上游排污管線有腐蝕滲漏情況，對(duì)兩處漏點(diǎn)進(jìn)行了打卡堵漏。

2 管線腐蝕原因分析

2.1 內(nèi)腐蝕原因分析

2.1.1 聯(lián)合配氣站的大部分匯管都擔(dān)負(fù)著伴生氣的供氣任務(wù)，分為高壓供氣任務(wù)、低壓供氣任務(wù)和中壓供氣（外銷供氣）任務(wù)。 部分匯管排污閥門失效，再加上各匯管長期運(yùn)行，造成匯管底部雜質(zhì)積聚，加快了對(duì)匯管及匯管排污管線的內(nèi)腐蝕。

2.1.2 即使能夠及時(shí)排液，排污管線內(nèi)也會(huì)存留有少量液體。另外，在排液過程中，氣流在推動(dòng)液體流動(dòng)的同時(shí)，沖刷著管道內(nèi)壁，將腐蝕產(chǎn)物帶走，新的金屬面不斷裸露，從而加速了腐蝕。

2.1.3 站內(nèi)部分排污閥門存在內(nèi)漏，在站內(nèi)施工過程中，由于要保持壓力容器微正壓，造成排污系統(tǒng)憋壓較高，部分程度的影響了管線內(nèi)腐蝕速度。

以上都是從管線運(yùn)行狀況進(jìn)行的原因分析， 從腐蝕機(jī)理來說，通過管道輸送的天然氣除了烴類組分外還含有少量的氮?dú)夂投趸?。二氧化碳?duì)鋼材的腐蝕主要是天然氣中的二氧化碳溶于水生成碳酸而引起的電化學(xué)腐蝕。

2.2 外腐蝕原因分析

2.2.1 輸氣站內(nèi)埋地排污管線外防腐涂層，本身存在針孔具吸水性易于老化缺陷，以及在安裝施工和運(yùn)行過程中涂層破壞的情況。 破壞和損傷處易使金屬暴露于土壤這個(gè)腐蝕大環(huán)境中，導(dǎo)致大陰極小陽極的現(xiàn)象，致使涂層破損處腐蝕加速，極易腐蝕穿孔。

2.2.2 管道埋地后，管道自身表面的傷痕、刮痕及管線焊接處易形成陽極區(qū)，而其余管道表面為陰極區(qū)，這樣的腐蝕非常活潑且破壞性很強(qiáng)。

2.2.3 將一節(jié)新管子焊接在一條舊管子時(shí)，如果新管子相對(duì)于舊管子很短，其腐蝕速度相對(duì)于舊管子就很快，因?yàn)樾鹿茏幼鳛殛枠O必須為比它大得多的陰極（舊管道）提供電荷。

此外，還有站場(chǎng)鋪設(shè)的電纜可能產(chǎn)生的感應(yīng)電流造成的雜散電流腐蝕、細(xì)菌腐蝕等等。

2.3 其它原因

聯(lián)合配氣站建站較早，站內(nèi)匯管、分離器等壓力容器及其排污管線距離地面位置較低，甚至直接與地面直接接觸，對(duì)日常的維護(hù)保養(yǎng)造成不便。

3 傳統(tǒng)防腐蝕對(duì)策

（1）加大崗位巡檢力度，密切關(guān)注管網(wǎng)運(yùn)行壓力、流量變化及來液情況，做到及時(shí)排液，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

（2）做好管線的日常維護(hù)保養(yǎng)工作，尤其是管線、設(shè)備底部等死角。為此，我們研制了管線維護(hù)工具，專門訂制一批工作專用彎柄鏡子對(duì)不便于觀察的部位進(jìn)行檢查，根據(jù)實(shí)際情況使用大小不同的彎頭刨刃進(jìn)行銹點(diǎn)清理。

（3）采取了防腐涂層（環(huán)氧瀝青噴涂+聚乙烯粘膠帶）措施對(duì)站內(nèi)埋地管線進(jìn)行保護(hù)，并定期開展管線、閥門隱患排查治理活動(dòng)，及時(shí)掌握運(yùn)行狀態(tài)與存在的問題。

4 陰極保護(hù)技術(shù)應(yīng)用

對(duì)站內(nèi)排污系統(tǒng)采用陰極保護(hù)技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)而有效的措施。使用該系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，提高管網(wǎng)抵御腐蝕的能力。 針對(duì)地下管線錯(cuò)綜復(fù)雜的現(xiàn)狀，結(jié)合所處地段土壤特性，采用陰極保護(hù)的措施對(duì)站內(nèi)埋地管線進(jìn)行保護(hù)。 從3 年多的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況看效果良好，管線未出現(xiàn)腐蝕。

4.1 陰極保護(hù)技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用

陰極保護(hù)裝置主要由Mg－1 型鎂合金陽極、CPS 測(cè)試樁及CX-111 型硫酸銅參比電極等三部分組成。 具有不需要外部電源；對(duì)外界臨近管道影響較小干擾少；安裝維護(hù)費(fèi)用低；無需征地或占用其他建構(gòu)筑物；保護(hù)電流利用率高等特點(diǎn)。

4.2 陰極保護(hù)保護(hù)電位值檢測(cè)

陰極保護(hù)裝置正式投入使用后， 定期開展了管道的保護(hù)電位檢測(cè)、保護(hù)電位曲線圖繪制及效果對(duì)比分析等一系列工作。

數(shù)據(jù)表明該套裝置每月所測(cè)電位值基本保持在正常范圍內(nèi)，對(duì)輸氣管線保護(hù)作用較明顯。

［1］胡士信.管道陰極保護(hù)技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].腐蝕與防護(hù),2004(03).

［2］閆茂成,翁永基.陰極保護(hù)管線破損涂層下高pH 環(huán)境形成規(guī)律[J].中國腐蝕與防護(hù)學(xué)報(bào),2004(02).

［3］郭莉,程曉峰,鞏忠旺.輸氣站場(chǎng)埋地管道的腐蝕與防護(hù)[J].全面腐蝕控制,2012(10).