某海洋平臺埋地管線陰保現(xiàn)狀及腐蝕原因分析

王超本 余劉杰

（中海油能源發(fā)展股份有限公司上海環(huán)境工程技術(shù)分公司，天津 300452）

0 引言

由于海上平臺油氣處理能力有限，為了高效處理海上油氣，需要通過海管輸送的方式將油氣輸送到陸地終端處理廠進行根處理，而海管埋地管線則因為經(jīng)過海底及沙灘、潮濕土壤等多種復(fù)雜介質(zhì)環(huán)境而發(fā)生腐蝕，某天然氣管線投產(chǎn)于1991年，埋地管線長1Km，管線材質(zhì)為API5LX52，管線采用犧牲陽極的陰極保護方式，管線隨著投產(chǎn)年限增長逐漸暴露出防腐層破損、犧牲陽極失效、管體腐蝕等狀況，為了防止由于管線防腐層失效進而引起管體腐蝕穿孔而帶來的經(jīng)濟損失，因此對埋地管線進行全面檢驗及分析至關(guān)重要。

1 埋地管線陰保參數(shù)分析

1.1 管線保護電位測量與分析

本文測試擬采用常規(guī)參比電極地表法與CIPS進行，同時，對陰保設(shè)施進行調(diào)查與分析。檢測方法主要為直流電位梯度法（DCVG），本文檢測結(jié)果考慮IR降。根據(jù)管地電位測量，估算最大IR降為134mV，詳細數(shù)據(jù)如表1所示，管地電位測量數(shù)據(jù)表。CIPS檢測數(shù)據(jù)全部為On電位，用CIPS數(shù)據(jù)去掉土壤“IR降”估算值即為本管段的真實保護電位?？梢钥闯觯竟芏蔚年帢O保護有效率為100%，數(shù)據(jù)如圖1所示，CIPS測試曲線圖。

表1 管地電位測量數(shù)據(jù)表（中斷狀況：斷電電位已極化）

1.2 管線敷設(shè)環(huán)境調(diào)查

（1）土壤腐蝕性

為了充分判斷埋地管線所處位置的腐蝕環(huán)境，選擇海管登陸段沙灘與土地交界處位置進行土壤腐蝕性檢測，檢測結(jié)果如表2所示，土壤腐蝕性檢測結(jié)果。

表2 土壤腐蝕性檢測結(jié)果

通過檢測結(jié)果可知土壤腐蝕性等級為中級，如果管線防腐層出現(xiàn)破損會增加管線腐蝕風(fēng)險；

（2）雜散電流測試

雜散電流是指在設(shè)計或者規(guī)定的回路中意外流動的電流，雜散電流分為直流雜散電流和交流雜散電流，其中直流雜散電流對埋地管線腐蝕影響程度最大，其中干擾源分為以下幾種情況：其他管道的強制電流陰保系統(tǒng)、直流電輸送系統(tǒng)、通訊設(shè)施等[1]。根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)果表明本文中埋地管線不存在雜散電流干擾狀況，檢測結(jié)果如圖2雜散電流測試曲線圖。

2 防腐層現(xiàn)狀及破損原因分析

埋地管線防腐層收到破壞的影響因素較多，主要分為外力破壞、施工質(zhì)量、地下環(huán)境等[2]，而隨著埋地管線投產(chǎn)年限延長，防腐層也會由于自身老化失效而剝離、開裂、甚至脫落，采用交流電流衰減法和交流電位梯度法，對管道進行防腐層絕緣性能測試，交流電流衰減測試以50m左右為一個測試段，進行電流數(shù)據(jù)采集。采集電流的同時采用交流電位梯度法查找防腐層破損點，檢測結(jié)果如圖3防腐層電流衰減圖（存在破損點區(qū)域），通過對防腐層現(xiàn)場性能分析，防腐層因年限久遠而失效，現(xiàn)場防腐層破損點如圖4（a）、（b）管道防腐層破損點圖。

3 管體腐蝕現(xiàn)狀及原因分析

管線腐蝕可以分為兩大類，內(nèi)腐蝕和外腐蝕[3]。內(nèi)腐蝕影響因素主要由介質(zhì)、溫度、壓力、流速等，外腐蝕主要影響因素有土壤環(huán)境的影響、地理位置影響、管線防腐層破損、擠壓等，隨著投產(chǎn)年限增長，針對渤海油田埋地管線主要呈現(xiàn)的是外部腐蝕，其根本原因是防腐層局部失效出現(xiàn)破損，內(nèi)部管體暴露出來，加之受到腐蝕性土壤和地下水的影響管體出現(xiàn)局部腐蝕[4]。為了防止出現(xiàn)局部腐蝕導(dǎo)致管線刺漏，目前海洋埋地管線采用新型復(fù)合材料進行修補。管線局部腐蝕照片如圖5所示，復(fù)合材料修復(fù)照片如圖6所示。

4 結(jié)語

海洋石油平臺埋地管線的腐蝕問題已經(jīng)逐步暴露，為了有效降低埋地管線的腐蝕風(fēng)險，需要從埋地管線設(shè)計初期合理選材，合理選擇外防腐材料，同時做好管線的陰極保護，定期開展埋地段管線的檢驗。結(jié)合現(xiàn)場實際情況，選擇合適的防腐涂料、粘彈體防腐、PE防腐、精蠟防腐技術(shù)、PTC、熱噴涂、冷噴涂等防腐技術(shù)都可以適當應(yīng)用[5]，為了降低海洋平臺埋地管線腐蝕風(fēng)險，開發(fā)嘗試更有效的綠色環(huán)保經(jīng)濟實用的防腐技術(shù)具有重大意義。