油田管道陰極保護故障分析

（中國海油伊拉克有限公司，天津 300457）

油田管道陰極保護故障分析

彭緒武

（中國海油伊拉克有限公司，天津 300457）

某油田管網已經使用了很長時間，由于平時維護不到位，該管網的陰極保護系統出現很多問題。本文對油田管線陰極保護系統故障進行了分析，并針對性的提出了解決措施。

ICCP；陽極床；涂層；保護

1 陰極保護系統的介紹

要滿足輸油需要，每個油田內會安裝埋設大量的管線，這些管線大部分是被埋設在地表下面，它們的情況很難被觀察到，必須對管線采取有效的防護，才能保證油田及輸油管道的正常運作。某油田的管線是采用管線外涂層加電流陰極保護（ICCP）系統進行防腐的，該系統是上世紀70年代設計安裝的，油田共設有11個陰極保護站，各陰極保護站和管線之間相互作用，形成了一個陰極保護系統，這個保護系統對管線的保護作用非常重要。使用過程中，該油田進行過個別部件的更換和升級。

2 日常維護的主要工作

陰極保護系統非常重要，要對其進行定期檢測和維護，以保障輸油管線的正常運行。油田設有陰極保護科，專門從事油田所有陰極保護設施的檢測和保護。工作人員會定期到陰極保護站檢查整個陰極保護系統的工作情況.工作人員要檢查整流器的工作情況、被保護管線的通電電位、瞬時斷電電位等，隨著季節和氣候的變化做相應的調整。

對該油田，工作人員日常維護中發現的問題總結如下：（1）部分絕緣法蘭失效；（2）管線通電電位比較低；（3）保護電位低；（4）電流表損壞。

3 陰極保護系統存在的問題

3.1 管線外涂層情況很難查看

由于管線大部分都是被埋設在地表以下，而且缺乏資料和先進的檢測手段，這樣一來工作人員無法掌握管線涂層的情況。不過大部分管線的服役時間已經超過了設計壽命，因此管線外保護的情況應該不太好。并且當前還沒有任何可以修補涂層的辦法，所以涂層的保護非常的重要。

3.2 管線絕緣法蘭失效

根據檢查情況發現該油田絕大部分的接頭或者法蘭上的絕緣都已失效，這樣一來保護電流會從絕緣失效的位置進入非保護金屬，使得陰極保護效果被大大降低，管線更容易被腐蝕損壞。按照規定絕緣必須要更換才能滿足保護要求，但是更換絕緣必須關閉油井或者停止輸油，這樣會對產量有很大的影響，所以更換絕緣的工作很難得到批準執行。

3.3 技術、設備過時，功能不完善

由于該油田的陰極保護系統是上世紀70年代設計的，該系統中的變壓器整流器比較落后，它的電流、電壓只能在多個檔位之間進行切換，無法進行線性調節，而且只能輸出一路電流、電壓。但是現有管線是由很多根管道組成的，每條管道所需要的保護電流、電壓都是不一樣的，這就需要在每條管道安裝一個可變電阻來微調。現在該油田很多管道上的電阻都損壞了，這樣會導致管道的陰極保護電流和電壓可能會過大或過小，無法達到好的保護效果。

3.4 檢測不到位

按規范每條管道除了兩端設有電位監測點以外，還會在兩段之間均布一些與管道相連的檢測柱，用于對該部位的電位檢測。但是由于各種原因，大部分檢測柱都已經缺失，或是失去檢測功能，這樣一來管道中間的電位狀態都無法被檢測，如果保護狀態不好也不能被檢測到，給管道的保護留下了隱患。

按照規定陰極保護系統應該按月進行檢查、測試。但是由于交通問題，無法按月完成所有陰極保護站的檢查和測試工作，這樣就無法及時的發現問題并做相應的處理，對于陰極保護系統很不利。

另外還有測量數據沒有規范化整理、存檔和分析等問題，這些情況都不利于保護系統的監測工作。

4 解決措施

4.1 對管道保護進行全面檢測和評估

對埋設管道保護的狀態進行全面檢測評估，監測評估的內容如下：

A 管道外涂層的損傷程度，有無修復價值和可能。

B 全面檢測和評估現有的陰極保護系統。

根據檢測和評估的情況，做一個詳細的報告，并提出整改方案。

4.2 陰極保護系統的恢復或者升級

根據檢測盒評估情況，對現有陰極保護系統的硬件設備進行修復和恢復。如果修復不能滿足管道的保護要求，那么就需要考慮全面升級或替換整個保護系統。

4.3 管道永久修復

在以往管道發生泄露情況時，都會采取一些臨時的修補措施，例如用管卡、密封膠片、焊接補丁等措施來進行堵漏，這樣不能保證整個管線的完整性，等管道使用一段時間后可能會再出現泄露，給管道日后的使用埋下了隱患。因此管線維修應該盡量采取永久修復的方法，并同時對破壞的外涂層進行修復處理。如果有一些漏點已經修復，那么在日后有條件的情況下還是要對該漏點進行永久修復。

永久修復一定要用專門的、經過認證的管道維修備件。例如管卡，或者新型的修復手段ClockSpring-高效管套修復等。

同時應該備用一些和管線涂層配套的涂層補傷片，塑料熱縮管等來修復損壞或破壞的外涂層。

4.4 選用合適的涂層

涂層對于管道的防腐起到了決定性的作用，雖然金屬管道在沒有涂層的情況下也可以靠電流來保護。但是光依靠電流保護會產生很高的費用，而且不能保證保護電流的均勻性。以BUN 到BUT管段為例，這條長達20.7公里的管線如果只靠外加電流來保護的話，那么所需的陰極保護電流為177A，陰極保護站的整流器很難提供這么高的電流。因此涂層對管線的保護是非常重要的。現在市場上性價比比較好的是FBE和三層PE涂層。這兩種涂層性能優、壽命長、面電阻很高、防腐功能強，其中PE材料有陰極屏蔽作用。

鋪設新管道時，不但要選用質量好的涂層，而且要保證涂層的施工質量。管道運輸過程中，要妥善安放管道，以避免管道損傷。對于管道焊接接頭涂層的恢復更要嚴格的按照標準來執行，不能留任何缺陷。

4.5 提高管線管理效率

如果把油田比作一個人的話，輸油管線就像人的血管一樣，對油田有至關重要的作用，它的運行情況直接關系到整個油田的產量。如果管理和維護的好，整個油田會運轉的很穩定，相反油田會受很大的影響。因此管線的管理工作也是非常重要的。應該借鑒其他陸地油田和海油其它單位的管線管理經驗，組建專門的管線管理部門，分工協作、互相配合、減少工作交接界面和跨部門的協調，將管線的完整性管理工作提高到一個新的高度，保障油田的正常工作。

[1]蔣金生.油田管道陰極保護常見問題分析[J].油氣田地面工程，2004（12）.

TG17