淺談油田集輸管道腐蝕檢測與防護對策

許彥坤（中國石化中原油田分公司地面工程搶維修中心，河南 濮陽 457165）

1 油田集輸管道開展腐蝕檢測的重要現(xiàn)實意義

根據(jù)相關(guān)的實踐調(diào)查研究可以看出，我國的油田集輸管道腐蝕的現(xiàn)象在近年來頻繁發(fā)生，相比于西方地區(qū)的發(fā)達國家，我國的泄漏事故率遠超國家標準。西方國家的事故發(fā)生通常每年控制在0.5 次左右，而我國平均已高達5 次左右。眾所周知，一旦發(fā)生嚴重的集輸管道腐蝕事件，會造成油氣的泄露，對周邊的空氣和提讓會造成嚴重的污染，甚至?xí)l(fā)生火災(zāi)造成人員的傷亡，對社會和經(jīng)濟造成不可挽回的損失。油田企業(yè)應(yīng)當基于社會科學(xué)發(fā)展的主流趨勢，積極引入一系列防止管道腐蝕的先進技術(shù)，但也不能對潛在的安全風險掉以輕心，因此，也必須及時引入相應(yīng)的管道腐蝕檢測技術(shù)，采用一定的手段和措施進行深入驗證，分析不同的腐蝕狀態(tài)應(yīng)當采取的技術(shù)手段及解決措施，從而有針對性地對不同腐蝕情況的區(qū)域進行精準的定量定性檢測，最大程度地實現(xiàn)投資資源使用效率最大化。

要加強對油田集輸管道的腐蝕檢測的原因主要在于：第一，針對不同的管道管線維修監(jiān)管區(qū)域制定出差異化的方案計劃；第二，最大程度地減少潛在的安全風險，加強對管道的整體運營管理，為后期工作的有序開展奠定良好的基礎(chǔ)支持；第三，科學(xué)合理地對油田集輸管道的使用壽命及效果進行評價分析；第四，通過差異化的腐蝕現(xiàn)狀選擇最優(yōu)的防腐技術(shù)。基于此，不管是基于對管道的有序運行還是提高整體使用效果，都必須分區(qū)域和部位對不同的管線的具體腐蝕現(xiàn)狀進行深入分析，判斷應(yīng)當采用的科學(xué)合理的檢測手段，以此實現(xiàn)對集輸管道的有效維護管理。

2 油田集輸管道腐蝕的主要種類

2.1 外腐蝕

當前我國針對油田集輸管道的腐蝕主要分為外腐蝕和內(nèi)腐蝕兩個主要模塊。對于外腐蝕而言，其形成的主要原因在于外界多方因素的影響對管道形成的一種腐蝕現(xiàn)象，主要包括土壤、海水等等產(chǎn)生的一系列電化學(xué)現(xiàn)象。

2.2 內(nèi)腐蝕

所謂內(nèi)腐蝕，從一定意義上來講主要是由于內(nèi)部因素所導(dǎo)致的管道內(nèi)部腐蝕的一種現(xiàn)象。具體而言，油田企業(yè)的相關(guān)操作人員及工作人員在進行石油的開采過程中，由于操作不規(guī)范或是失誤，導(dǎo)致大量的二氧化碳進入管道內(nèi)部，而二氧化碳和水產(chǎn)生一定的化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致管道內(nèi)酸度不斷升高，最終造成腐蝕。另外，油田中的油氣本身具有大量的硫化氫，或多或少也會對管道產(chǎn)生腐蝕。

3 當前實現(xiàn)油田集輸管道腐蝕的基本檢測技術(shù)

3.1 漏磁檢測技術(shù)

從一定意義上來講，漏磁檢測技術(shù)的實施和有效運用是基于集輸管道中的鋼管等等一系列具有鐵磁性的材料上，利用其本身的高磁導(dǎo)性實現(xiàn)對腐蝕現(xiàn)象的深入檢測。具體而言，使用過一段時間的鋼管會由于腐蝕導(dǎo)致磁導(dǎo)率發(fā)生變化，造成一定的不足，外部磁場也會使得鋼管磁化。如果鋼管內(nèi)部并沒有任何缺陷，所形成的磁力線也應(yīng)當是協(xié)調(diào)的、均衡的；但如果已經(jīng)產(chǎn)生了缺陷，所呈現(xiàn)出的磁力線就是不連貫的、毫無規(guī)律可言的，并且有的磁力線會直接呈現(xiàn)在外部，此時運用能夠漏磁檢測技術(shù)就能直接對管道的腐蝕情況進行判斷，同時根據(jù)傳感器分析測量結(jié)果。

3.2 超聲波檢測儀

所謂超聲波檢測，其具體的操作流程就是通過靈敏的儀器對接收到的信息數(shù)據(jù)進行有效的整合分析，并且再對外進行發(fā)射，以此實現(xiàn)對聲發(fā)射源的基本參數(shù)及特征研究，從而有效找到集輸管道內(nèi)部已經(jīng)存在腐蝕現(xiàn)象的位置，并且根據(jù)具體情況分析其具體情況及發(fā)展勢態(tài)。從本質(zhì)上來講，超聲波檢測儀運用的就是脈沖反射原理分析腐蝕的厚度和情況，利用探頭發(fā)射脈沖，而探頭在收到腐蝕處管道反射出的內(nèi)表面及外表面脈沖之后，又快速傳遞給相應(yīng)的技術(shù)人員，通過對兩次脈沖的間距分析找到管道腐蝕的解決對策。

3.3 CCTV攝像技術(shù)

CCTV 攝像技術(shù)在近年來得到了廣泛的普及運用，并且取得了一定的顯著成效。具體而言，油田企業(yè)的技術(shù)人員可以在管道內(nèi)部設(shè)置相應(yīng)的移動監(jiān)測設(shè)備設(shè)施，可以根據(jù)實際需求實現(xiàn)實時操控，以此對集輸管道進行全面系統(tǒng)的情況檢測。在實際操作過程中，首先通過光學(xué)投影頭在管道中形成一定的光圈，再運用CCTV攝像頭實現(xiàn)成像，并且通過一定的技術(shù)處理對圖形存在的缺陷和不足進行有效的定量分析。此時，只需對圖像的質(zhì)量及對缺陷的識別能力進行深入分析，就能對管道的具體情況進行精準的自動化判斷。

4 油田集輸管道腐蝕防護的具體策略及途徑研究

4.1 基于外腐蝕的防護

要充分實現(xiàn)對外腐蝕的有效防治，一般油田企業(yè)都會采用涂層防腐的手段進行維護管理。所謂涂層防腐簡單來講就是在外部涂上防腐的物質(zhì)即可，通過這樣的方式將管道與可能導(dǎo)致腐蝕的物質(zhì)進行有效的隔離，以此提高管道的使用壽命。當前社會中最常用的防腐物質(zhì)有環(huán)氧涂層、三層聚乙烯等等，這些材料在實際使用過程中都獲得了較好的評價，運用領(lǐng)域較為廣泛。對于環(huán)氧涂層而言，從本質(zhì)上具有一定的熱固性，在使用過程中易于操作，具備較好的粘粘性和耐鹽性，氣密性較好，涂抹時能夠使得管道面光滑；對于三層聚乙烯而言，其在集輸管道的維護過程中也較為常見，從本質(zhì)上應(yīng)當是一種綜合性的材料，抗壓抗?jié)B透性較好，并且在使用過程中不會對周邊環(huán)境造成污染，整體性能較為穩(wěn)定突出，但從整體上仍存在一定的不足和問題，例如成本費用過高、工藝水平及相關(guān)流程較為復(fù)雜、平面中的厚度有所差異，無法實現(xiàn)平整光滑等等。

4.2 陰極保護

所謂極陰保護，從本質(zhì)上來講也是針對外腐蝕所產(chǎn)生的一種腐蝕保護措施，通過電化學(xué)的有效使用，對一系列存在電介質(zhì)的物體進行影響和管控。具體而言，其首先通過一定的手段技術(shù)在集輸管道內(nèi)發(fā)送一定的電流，管道內(nèi)部大多為金屬材質(zhì)，因此可以作為陰極，電流的加入會使得管道呈現(xiàn)出極化現(xiàn)象，當輸入的電流值達到一定的標準和水平時就能使得電化學(xué)達到平衡狀態(tài)，從而對腐蝕的區(qū)域進行有效的溶解。實現(xiàn)陰極保護的策略分為以下兩個方面：第一，犧牲陽極法。其主要是通過直接將輸入電流的金屬材料與受到保護的管道直接連接在一起，從而對管道進行極化；第二，強制電流保護。在管道中設(shè)置一個外加的電源，將負極與要保護的金屬管道進行連接，從而有效減緩管道的腐蝕速度。

4.3 積極引入并使用新型管材

根據(jù)相關(guān)的實踐調(diào)查研究，當前社會中使用最為廣泛的管材大多為聚乙烯管材，其能夠承受的壓力十分有限，其運用具有一定的局限性。加內(nèi)襯鋼管和強力聚乙烯管材具有一定的發(fā)展優(yōu)勢。加內(nèi)襯鋼管就是在集輸管道的內(nèi)部通過對聚乙烯管對管材進行加厚；強力聚乙烯管針對的不僅僅管道的內(nèi)部，而是將外殼結(jié)合在一起，在內(nèi)部使用金屬材料，在外部則使用玻璃鋼材質(zhì)，并在此基礎(chǔ)上纏繞是金屬絲或纖維。當前要有效解決油田集輸管道腐蝕的現(xiàn)象，可普及運用新型管材，例如玻璃鋼管道、塑料管材等等。據(jù)調(diào)查，這樣的新型材料在我國仍處于試點試用階段，但其成本低，具有良好的耐腐蝕性，工藝流程精簡，是一種環(huán)保材料。