油氣管道防腐層及檢測方法研究

安 毅，張 旭（.東北石油大學，黑龍江大慶 6338；.富德（常州）能源化工發展有限公司，江蘇常州 3000）

油氣管道防腐層及檢測方法研究

安 毅1，張 旭2
（1.東北石油大學，黑龍江大慶 163318；2.富德（常州）能源化工發展有限公司，江蘇常州 213000）

介紹了常用的油氣管道的防腐層種類，并對管道的防腐層檢測方法進行分析，指出國內外檢測技術的功能及優缺點。著重介紹了管中電流法主要原理、數據分析、相應評價準則，并通過數據得到防腐層的整體評價。

防腐層；管道外檢測技術；整體評價

油氣管道是我國石油與天然氣運輸的重要方法，但伴隨著管道的腐蝕給國家的經濟和自然環境帶來巨大的損失。管道防腐層技術的運用直接影響到管道的使用年限。因為埋地管道環境復雜、管道質量千差萬別，所以必須采取不同的防腐涂層技術。管道外檢測技術主要對管道外防腐層進行檢測與評價，對油氣管道進行綜合管理與整體評價具有非常重要的意義。

1　防腐層常用種類

1.1煤焦油瓷漆

煤焦油瓷漆防腐層是由底漆、瓷漆、內外纏帶組成的，其抗酸性及抵抗一些生物腐蝕性能強，吸水率低，使用壽命長。被廣泛應用在海底管道、沙漠輸油管道等工程。缺點是施工中產生有毒性的粉塵，嚴重影響環境及人的健康。而且抗機械性能差、在較低的溫度下會發脆，抗土壤應力不好，且后期保養與維修量大。但是與石油瀝青相比較，具有粘結性能、吸水性、電絕緣性能、耐菌性等優點，我國目前對環境保護要求嚴格，對管道涂層性能要求高，所以煤焦油瓷漆不能滿足要求［1］。

1.2聚乙烯膠帶

聚乙烯膠帶是通過復合一層丁基膠或EVA等膠粘劑在聚乙烯薄膜上而成，但是聚乙烯膠帶極少應用在國外管道防腐工程，目前都使用在使用年限長的管道外防腐層修復和三通、彎頭等等的使用。具有價格較低，操作簡單的優點，抗水性能和電絕緣性能較好，缺點是搭接處不容易粘結。

1.3擠壓聚乙烯

擠壓聚乙烯按制作方法不同分為擠出包裹和擠出纏繞。擠出包裹聚乙烯是用石油瀝青作為基材，通過環形?？谥谱鞒鰺o縫聚乙烯包覆在上面。具有低的保護電流需要量，高的抗陰極剝離能力，與鋼材黏結性能高，且抗沖擊和磨損性能強。但其缺點原始投入比較高，對陰極保護電流可能造成屏蔽。

1.4熔結環氧粉末（FBE）

FBE涂層按性能劃分為雙層和單層兩種，但是 FBE涂層通常是指單層熔結環氧涂層。單層FBE涂層是以專用的熔結環氧粉末涂料作為成膜基材，通過靜電噴涂工藝使環氧粉末涂料附著在上。適合環境條件不是很壞的和復雜的管道，是近年來常用的涂層。缺陷是涂層薄，抵抗外力的能力差，在施工過程中很容易損壞涂層防腐管，回填過程中，修復修補技術要求高、環境適應能力差。

1.5三層PE防腐層

三層PE涂層可以使用30a以上，是目前國內外質量俱佳的外防腐層。其結構為底層是用熔結環氧、中間層為共聚物熱熔膠、外層為聚乙烯防腐層三層結構。具有電絕緣性能、防水和耐化學侵蝕性能等優點，其粘結性能、抗機械、抗沖擊性能等都是管道防腐施工最好的選擇。

2　防腐層檢測方法

目前國內外管道防腐層的外檢測技術各不相同，都具有其優點和缺點，見表1。

表1　防腐層檢測方法

3　防腐層評價指標

3.1dB值衰減程度判斷防腐層

現以多頻管中電流法為例，dB值的衰減程度來判斷防腐層性能的好壞，其計算公式：

式中：

I0—發射點施加電流值，mA；

I—管中任意點電流值，mA；

X—測量點到發射點的距離，m；

a—衰減系數（主要取決于油氣管道的防腐層絕緣電阻率、管道直徑、材質等）

當油氣管道被施加一個低頻率電流的電信號，其在管道中傳播，管道周圍就會產生相對應的電磁場，磁場與同入的電流強度成正比例關系，伴隨著傳輸距離增大，電信號會進行規律性的衰減。電流的大小是與傳輸距離、管道的導電性、信號的頻率和相關的衰減其他參數有關的。當管道涂層的性能均勻時，管電流值和測量點的距離X是線性關系的，電流衰減速率取決于所述絕緣層的絕對電阻值的［4］。檢測數據的處理方法，計算公式如下：

表2為dB值遞減程度判斷防腐層。

表2　dB值遞減程度判斷防腐層

3.2防腐層性能整體評價

防腐層整體質量是指除去管道防腐層局部缺陷后的一般狀況，即去除局部缺陷的影響。根據大量管道使用周期、防腐層類型、和相應的環境不同進行分析和總結，將檢測數據統計并加以處理，建立標準數據，見表3。

表3　標準數據

根據dB值的計算方法，反算防腐絕緣層的絕緣電阻，防腐層整體質量的評價，見表4。

表4　防腐層整體質量評價

4　結論

在油氣管道防腐層工程上，鑒于防腐層的敷設工藝、適用環境和成本各不同，在實際的工程中應根據具體情況進行考慮。防腐層外檢測技術將進一步推進對油氣管道的檢測與管理。加強對檢測技術、和防腐層新技術等方面的研發工作，將促進我國管道防腐層技術水平的提高。

［1］ 郭生武.埋地鋼質管道外防腐層的選擇與應用［J］.油氣儲運，2003，（2）：31-35；60-63.

［2］ 黃昌碧，陳暉，宋根才，等.管道防腐層檢測技術現狀及發展［J］.石油儀器，2003，（5）：5-7；60.

［3］ 高念振，孔玲，董建峰，等.埋地鋼質管道外防腐層的選擇與應用［J］.內江科技，2006，（1）：142；150.

［4］ 衣紅兵，牟宗元，王學國.油田埋地管道防腐層檢測方法［J］.石油工程建設，2010，（2）：112-113；14.

Oil and Gas Pipeline Coating and Detection Methods

An Yi，Zhang Xu

Describes coating commonly used types of oil and gas pipelines，and to analyze the coating detection method.The functions and advantages and disadvantages of the detection technology at home and abroad is pointed out.Describes the main principles of the tube current method，data analysis，the corresponding evaluation criteria，and to give an overall rating of coating through the data.

anticorrosive coating；pipeline external detection technology；global assessment

TE988.2

A

1003-6490（2016）05-0021-02