林杉
摘要:長輸管線管線檢測是保證管線安全運行的重要技術舉措。現有長輸管線具有點多、線長,所處地理位置、運行環境不同等主要特點。長慶油田現有大部分長輸輸油管道已經服役多年。因此采取管線檢測勢在必行。近些年主要的管道檢測利用相控陣、導波、漏磁等技術,通過技術檢測并且依據檢測結果分析我們能夠分析各站場的工藝管道的腐蝕程度及類型。通過數據統計,管道的外腐蝕大多數腐蝕穿孔點集中在三個地段,內腐蝕嚴重的多數發生在管道的底部位置,因此并針對內外腐蝕我們提出了防護措施。
關鍵詞:輸油站場;工藝管道檢測;管道腐蝕;防護措施
一、工藝管道檢測方法
(1)外觀檢查
常用的外觀檢查主要以目視為主,通過利用直尺、游標卡尺、焊檢尺、放大鏡等輔助工具進行檢測。通過檢測防腐層的完整性程度,管道是否發生一定的變形,焊接中焊縫的高度是否正常,焊縫有沒有存在一定的咬邊現象,管線部分腐蝕情況。
(2)管道內腐蝕檢測
現有的管道內腐蝕檢測主要是通過管壁漏磁;超聲測厚;超聲相控陣檢測;磁應力檢測等技術進行的。我們所說的管道內腐蝕是管道破壞損傷形式中比較常見的一種。而管道內腐蝕對管線的損害及后期的安全運行有著一定的影響。其中管壁漏磁主要是采用與內檢測相似的漏磁原理,通過磁飽和溢出的方式查找到金屬損失超過一定量的部位,再通過其他設備進行定量。管壁漏磁理論上檢測效率較高,但易受到檢測位置與設備調校的影響,使其檢測重復性降低;采用磁應力檢測,主要通過檢測應力集中區和腐蝕-疲勞損傷生產區的磁導率變化引起的地磁場變化。從而反向推導出可能的管壁內腐蝕點。管道內壁腐蝕,造成金屬不連續,磁導率變化,造成地磁場在金屬中不均勻,從而被儀器監測得到;而我們所說的超聲相控陣檢測是目前發展起來的用于無損檢測最為先進的超聲檢測技術,它實現了對缺陷的直觀描述,對檢驗人員的判讀要求大大降低,同時精度與準確度較傳統超聲波檢測設備也有很大的提高。
(3)焊縫無損檢測
管道的焊縫檢測是確保管道安全的重要手段,在輸油場站中的管線檢測中,主要針對環焊縫、螺旋焊縫、直焊縫進行檢測。輸油場站運行過程中,定期的無損檢測主要檢測焊縫表面檢測和焊縫內部檢測。通過利用磁粉無損檢測、滲透無損檢測、焊縫超聲波檢測、磁應力檢測、焊縫相控陣檢測等技術。
焊縫無損檢測的檢測的方法根據現場情況以及對檢測部位的要求程度,選取上述方法的一種或者幾種。一般情況下,先對焊縫表面進行磁粉或者滲透檢測,確保沒有表面裂紋以及較大的體積性缺陷;
焊縫內部缺陷,目前主要采用數字超聲波探傷儀或者超聲相控陣進行。根據需要采用磁應力進行檢測。磁應力對裂紋類缺陷較為敏感,針對表面處理狀況不佳的焊縫可以作為一種前期的篩查技術,對于需精確定量的缺陷則可以采用TOFD。
二、腐蝕情況及原因
結合現場生產中常見的腐蝕點數據,通過對比分析我們進一步發現外腐蝕及內腐蝕在管線各部均存在。在對外腐蝕的統計中主要發現外腐蝕穿孔主要集中在管道接口、固定支墩、管線套管、環境暗潮等地方,這些部分為容易造成外腐蝕,其主要原因是防腐層結構失效,
結合以上數據統計,我們針對腐蝕原因進行了簡要的分析得出。管線防腐補口工藝的不完善,在實際施工過程中存在人員技術不達標,補口質量比較差、防腐膠皮黏力不足,長時間水分滲入最終導致腐蝕的發生;在固定支墩附近,由于防腐層的部分損壞導致損壞部位就容易腐蝕;管道所處環境較潮濕,若防腐層破損,將加速腐蝕速率。管道在存放、運輸和鋪設過程中,容易形成傷痕和刮痕,造成防腐層的局部破損。
通過對內腐蝕的分析得出,管道中發生較大壓力差,或者原油出現累積,存在死油段都會進一步造成內腐蝕的發生。另一方面主要表現為,輸送介質中含有大量水分,水的沉積與管線內部的一些雜質、金屬形成原電池,造成對內壁的腐蝕;又或者輸送介質本身腐蝕性較大,例如含有一定量的硫化氫、二氧化硫等物質,這樣的腐蝕性物質長時間與管線接觸就會造成管線內部腐蝕。
三、管道的防腐蝕
(一)外腐蝕的防護
目前我們的輸油站場內管線主要采用防腐涂層保護,合適的選擇和使用防腐涂層能夠對管道提供超過保護,與外界環境進行隔離。在防腐技術初期管道大多采用石油瀝青防腐技術,隨著三層聚乙烯(3PE)和雙層熔結環氧粉末(雙層FBE)兩種防腐層逐漸成為主流,新建的長輸管道防腐層材料大多采用熔結環氧粉末、三層聚乙烯。隨著防腐技術的發展,為了提高防腐層的抗化學能力和抗環境的破壞能力,使其具有極強的熱穩定性,一些新材料、新技術和新工藝不斷出現并得到了廣泛應用。
目前我們現新建輸油站場工藝管道地上部分外防腐層及焊縫補口采用環氧富鋅底漆+ 環氧云鐵中間漆+ 丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆防腐;站場內埋地工藝管道外防腐層及焊縫補口采用加強級無溶劑液體環氧涂料防腐;站場內工藝管道出入地面管段地面上下各300mm范圍內,在原有外防腐層外面纏繞鋁箔防腐膠帶作耐候處理,膠帶采用雙層結構,下一道膠帶與上一道膠帶搭接不小于50%。
(二)內腐蝕的防護
在內腐蝕的防護中,我們對新建輸油工藝管道時,針對所輸送的介質進行分析。設計合理的防腐材料,并且在管件的材料選擇根據輸送介質的腐蝕性針對性選擇,從而進一步隔離腐蝕介質,確保管線長久運行。另一方面,針對現有管線內的輸送介質,可以在輸送介質中加入一定的緩蝕藥劑進而減緩腐蝕速率,從而進一步保護管線;根據腐蝕的嚴重程度,對管線內部進行防腐材料的涂裝;針對一些不能進行更換的管線我們可以采取一定的補強措施,如利用外壁碳纖維補強進一步增強管道強度,從而減少管線的穿孔。進一步保障管線的平穩運行。
總結
本文我們從管線的腐蝕檢測入手,簡要介紹了現有外觀檢測及管線內部檢測的技術。并針對檢測所得到的一些管線易發生腐蝕的部位進行了簡要的腐蝕原因分析。結合現有管線腐蝕部位發生頻次高的部位提出了一些防腐補救措施。通過這些技術能夠進一步保障管線在生產運行中的安全。
參考文獻:
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