海泥對(duì)海底管道的腐蝕性淺析

宋 龍 榮

(江蘇省水文地質(zhì)海洋地質(zhì)勘查院淮陰分院，江蘇 淮安 223005)

海泥對(duì)海底管道的腐蝕性淺析

宋 龍 榮

(江蘇省水文地質(zhì)海洋地質(zhì)勘查院淮陰分院，江蘇 淮安 223005)

在坦桑尼亞天然氣管道工程中，采用原位視電阻率測(cè)井方法，查明了沿線海底土的視電阻率參數(shù)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試所需的腐蝕性參數(shù)，綜合評(píng)價(jià)路由介質(zhì)對(duì)管道的腐蝕性，為海底管道防腐設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

海底土，腐蝕性評(píng)價(jià)，電阻率，管道

1 概述

隨著海上油氣勘探和開發(fā)的不斷深入，埋入海底泥土中或者浸于海水中用來(lái)輸送石油、天然氣、淡水和污水的海底管線等投資巨大的永久性工程越來(lái)越多。如果海底管線發(fā)生泄漏，不僅影響正常生產(chǎn)生活，而且還可能會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成威脅，進(jìn)而影響作業(yè)公司的形象。在腐蝕條件苛刻的海泥環(huán)境中,鋼質(zhì)管線的外部腐蝕比陸地管線嚴(yán)重得多,而且很難維修,因此,做好管線防腐十分重要。

坦桑尼亞海洋管道工程全長(zhǎng)約29 km，管道直徑610 mm，材質(zhì)采用APIX65，登陸段采用挖溝埋設(shè)，深水區(qū)采用后挖溝方式或直接放置在海床上敷設(shè)?？辈煨璨槊骱５坠芫€所經(jīng)路由區(qū)海泥的腐蝕性，為管道防腐設(shè)計(jì)提供依據(jù)。

2 海底土的電阻率測(cè)試

電阻率是海底土壤導(dǎo)電能力的總體特征，是電導(dǎo)率的倒數(shù)，電阻率越低，電流越容易流過(guò)土壤，土的腐蝕性越強(qiáng)。海底表層沉積物的電阻率范圍一般在幾十到幾百歐·厘米，在垂直深度上隨著深度的增加而增大。

海底土壤電阻率是表層海底沉積物腐蝕性大小的重要指標(biāo)，海底土壤電阻率不僅可以指示腐蝕速率，還可以判別沿海底管道路由海底土壤電阻率的變化。通常海底土壤電阻率小的地方形成陽(yáng)極，而電阻率大的地方形成陰極。

2.1 測(cè)點(diǎn)布置及測(cè)試深度

根據(jù)海底地形地貌及地質(zhì)條件，沿管道路由區(qū)650 m～1 100 m間距布置，量測(cè)海底4 m深度范圍內(nèi)海泥的視電阻率。

2.2 儀器裝置及方法

1)鉆孔電阻率測(cè)試工作采用WDJD-1型多功能直流電法儀系統(tǒng)，三極測(cè)深梯度A1.0M0.2N∞B裝置，即：AM=1.0，AN=1.2，B接無(wú)窮遠(yuǎn);

2)開機(jī)→檢查儀器自然電位→設(shè)置工作參數(shù)(測(cè)線、測(cè)點(diǎn)號(hào)，供電時(shí)間等)→輸入極距并計(jì)算裝置系數(shù)→測(cè)量數(shù)據(jù)存儲(chǔ);

3)將供電電極A和測(cè)量電極M，N組成的電極系放到井下，供電電極的回路電極B(或N)放到井口，當(dāng)電極系向上提升時(shí)，由A電極供應(yīng)電流I，M，N電極測(cè)量電位差。由公式ρs=K×ΔV/I(其中，ΔV為實(shí)測(cè)電位差，mV；I為供電電流，mA)計(jì)算測(cè)點(diǎn)的視電阻率;

4)當(dāng)鉆孔鉆至海底4 m時(shí)，先將電極放入海底4 m處，每隔0.5 m測(cè)量一個(gè)數(shù)據(jù)直到海底0.5 m處。

2.3 測(cè)試成果

表1 視電阻率測(cè)井電阻率ρs成果表 Ω·m

3 腐蝕因子測(cè)試

3.1 測(cè)試參數(shù)及儀器方法

選取代表性的點(diǎn)采集場(chǎng)地土進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)化學(xué)腐蝕參數(shù)(pH、氧化還原電位)測(cè)試，測(cè)試選用DZB-718型便攜式多參數(shù)分析儀，去極化測(cè)定法進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)測(cè)定，測(cè)試結(jié)果見表2。

表2 土的pH值及氧化還原電位成果表

3.2 測(cè)試樣品要求

海底樣品通過(guò)原狀取土器(厚壁、薄壁)采集，采集腐蝕樣品必須從樣品中心部位截取，并注意代表性。

土的氧化還原情況很容易發(fā)生變化，采樣時(shí)要防止空氣的進(jìn)入，為此要特別注意將土樣迅速裝滿鋁盒，蓋緊，并用膠布將蓋口封住，盡快送實(shí)驗(yàn)室，開蓋后將上面數(shù)毫米的土壤用小刀刮去，立即插入電極測(cè)定。

4 結(jié)語(yǔ)

1)通過(guò)對(duì)路由區(qū)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試、土壤腐蝕性試驗(yàn)，取得腐蝕性評(píng)價(jià)所需的參數(shù)，參照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，判定場(chǎng)地土對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕性為強(qiáng)腐蝕性。2)通過(guò)對(duì)海泥腐蝕性勘測(cè)獲得的數(shù)據(jù)，在管道防腐層的選擇和陰極保護(hù)的設(shè)計(jì)中進(jìn)行了充分的考慮。3)因工作區(qū)域?yàn)楹Ｓ颍F(xiàn)場(chǎng)采集的樣品應(yīng)防止海水浸入樣品，以免影響測(cè)試結(jié)果。4)由于結(jié)構(gòu)、水分、pH、溫度等變化，氧化還原電位的測(cè)定結(jié)果發(fā)生偏差，而且相隔的時(shí)間越長(zhǎng)，結(jié)果偏差越大。為了減小取樣測(cè)量帶來(lái)的后果，取樣時(shí)必須采取措施，并及時(shí)測(cè)定。

[1] 李 卓,汪 雁,孔 瑾.土壤氧化還原電位測(cè)定方法的探討與研究[J].環(huán)境科學(xué)與管理,2008,33(10):172-174.

Analysisofmarinemudonsubmarinepipelinecorrosion

SongLongrong

(HuaiyinBranch,JiangsuHydrologyOceanGeologyInstitute,Huai’an223005,China)

In Tanzania gas transportation pipeline project, in situ apparent resistivity logging method was used to get the apparent resistivity parameter of marine mud along the pipeline route and corrosion parameter for laboratory test, and comprehensive assessment of medium in the pipeline route on the pipeline was made to provide some basis for anti-corrosion design of submarine pipeline.

seafloor soil, assessment on corrosiveness, specific resistance, pipeline

TU991.38

：A

1009-6825(2017)24-0180-02

2017-06-16

宋龍榮(1982- )，男，工程師