趙斌(中石油煤層氣有限責任公司韓城分公司,陜西 韓城 710054)
隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,金屬管道的應用已深入到了社會的各個行業(yè)。金屬管道已成為了當前我國工業(yè)生產(chǎn)和民用設施的重要部分,也是管道運輸中的主要設施了。隨著我國天然氣石油化工行業(yè)的飛速發(fā)展,金屬管道已成為當前城市公共設施布置的重要設備。但是金屬管道在埋地狀況下,容易受到土壤、水份、大氣的影響,從而造成金屬管道的腐蝕,引發(fā)重大的安全事故,造成重大的財產(chǎn)損失和危害人民群眾的生命安全。本論文基于某工程項目的金屬管理,分析其管道腐蝕的現(xiàn)狀,并對發(fā)生的原因做了詳細的探討。
我國西北地區(qū)某油田已建成的各類金屬管道的總長度已達到了46000km。部分金屬管道埋在地底下,隨行時間的推移,在土壤、水份、大氣的作用之下,這些金屬管道都發(fā)生了一定速度的腐蝕,從而造成了一定的事故。查閱公司相關數(shù)據(jù),截止2009年,全公司已腐蝕的管道數(shù)達到了5753km,這數(shù)量真的是非常巨大的,已占到了所建金屬管理的十分之一。
對已腐蝕管道分類的研究,發(fā)現(xiàn)具有下列特點。(1)站間及井網(wǎng)管線中,井網(wǎng)管線腐蝕較重,占總長度的64.2%。(2)油、氣水管線中,油水管線(包括摻水、熱洗管)腐蝕較重,氣管線腐蝕較輕。油水管線共5485km,占總數(shù)的95.33%。其中水管線為2968.3km,占腐蝕管線總數(shù)的51.6%。油水管線腐蝕主要發(fā)生在計量間到井口這段熱洗、數(shù)量已占總長度的72.4%。(3)瀝青管、黃夾克管、瀝青珍珠巖管和泡沫管中,泡沫管、黃夾克管腐蝕較嚴重,瀝青珍珠巖管、瀝青管較輕。
眾所周之,埋地金屬管道的腐蝕情況不僅僅是隨著時間的推移從而導致的金屬管道的腐蝕加快。同所埋金屬管道的土壤環(huán)境、管道的、防腐保溫措施以及管道運輸?shù)奈镔|(zhì),以及管理的維護和管理都有著重大的關系。我們結合本油田的腐蝕現(xiàn)狀以及相應的工程實踐,來對外圍油田埋地金屬管道腐蝕狀成因做一個詳細的分析,主要原因包括以下幾方面:
2.1 早些年,油田金屬管道的防腐保溫結構不到位。在1995年之前,都是使用的泡沫做為防腐保溫結構,結構層次為,鋼管-泡沫塑料-玻璃布,盡管鋼管外壁沒有發(fā)生腐蝕現(xiàn)象,但是內(nèi)部的保溫層外防水層無法起到作用,在地底下泡沫塑料容易吸水,從而導致金屬管道發(fā)生鋼管。1999年以前一般都是使用的黃夾克管,這種管道的結構為:鋼管-泡沫塑料-聚乙烯夾克,這種結構既無防腐層又無防水措施,并且接頭防腐保溫措施也差,容易導致進水發(fā)生鋼管腐蝕穿孔事故。
2.2 金屬管道及相關材料的自然老化。油田部分金屬管道的運行年限已超過10年,并且這部分管道的數(shù)量占到了62%左右,大部分的管道防腐層已老化,有的甚至脫落了,所以就導致了金屬管道的穿孔。
2.3 地底下的土壤環(huán)境條件非常惡劣。有的地段地下水位高,土壤中含的一些鉀鈉鈣等鹽類物質(zhì),在水溶液的狀態(tài)下,能腐蝕金屬管線。特別是對金屬管線的外壁腐蝕速度更高,在油田現(xiàn)場我們做了相關的測試,發(fā)現(xiàn)在其土壤中平均腐蝕速度在0.3-0.6mm/a之間,由腐蝕電化學原理可知,將形成大陰極(非破損區(qū))、小陽極(漏地點),加速腐蝕反應,腐蝕穿孔速度將越來越快。
2.4 金屬管道沒有做好陰極保護措施。眾所周之,陰極保護措施對于地下金屬管道的防護是非常有效的。特別是當金屬管道的防腐層或破損后,效果為明顯。但是從目前的現(xiàn)狀來看,油田方面只有在輸油干線和站內(nèi)設施外做了陰極保護措施,其它部分都沒有做。
2.5 由于本油田屬于外圍油田,所以所處的面積非常之類。就是因為面積大,地方偏遠,人煙稀少,從而容易被人為的進行相關管線的破壞。這種破壞非常嚴重,從而使得陰極保護設備丟失或被破壞,檢測樁也有丟失或電纜線被盜現(xiàn)象。另外一些企業(yè)要進行管道的更換過程當中,出于經(jīng)濟利益的考慮,使用舊的油管來進行替代,并且還未進行過相關檢驗的,從而導致部分所替換的管道不合格,也就容易使得金屬管道出現(xiàn)腐蝕穿孔。例如油田的的龍114-11至龍114-13這段管線2005年采用利舊油管,而在2007年就發(fā)生穿孔高達5次,從而就必須進行新的更換。
埋地金屬管道腐蝕是造成管道安全事故的主要原因,會造成重大的財產(chǎn)損失和人身安全。我們要采取相關的措施有效的防止埋地金屬管道腐蝕,延長其使用壽命,這還需要我們更加努力。
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