國內油氣管道腐蝕檢測技術研究進展

王艮龍

摘 要：油氣管道輸送是伴隨著石油工業的發展而產生的，因其高性價比，安全性也相對最高，已經被普遍使用，而且數量規模在不斷地增加。油氣管道在役時主要受到內外環境的影響而發生腐蝕影響使用壽命，使得管道輸送受到影響。腐蝕嚴重會使管道破壞，出現泄露。這樣不但會破壞管道附近的自然生態環境，而且會給國家和人民造成嚴重的經濟損失。基于此，本篇文章對國內油氣管道腐蝕檢測技術研究進展進行分析，以供參考。

關鍵詞：油氣管道;腐蝕;檢測技術

引言

油氣管道腐蝕防護系統是確保其長期安全運行的基本保障，隨著國家對油氣管道安全監督力度的加強，油氣管道腐蝕檢測技術可以對管道進行定期檢測和維護，及時、準確地發現腐蝕缺陷，并采取相應的控制、維修、更換措施，可有效降低腐蝕事故發生概率。根據管道檢測實施部位的不同，可將管道檢測技術分為管道外檢測技術和管道內檢測技術兩大類。

1管道腐蝕的影響因素分析

1.1內腐蝕及原因

（1）石油、天然氣自身的部分成分會腐蝕管道。（2）管道自身的因素。

1.2外腐蝕及原因

現階段，我國對石油、天然氣的需求量大，但是我國油氣資源不集中，很分散，因此油氣輸送需要大范圍地鋪設油氣管道，管道需要經過不同地質環境，不同的地質環境對管道的影響也不一樣。加之管道常年深埋在地底下，管道外部不僅受到土壤、水的影響，還受到各種微生物的影響。除此之外，雜散電流對管道也有腐蝕作用。

2管道腐蝕問題的解決對策

2.1內部防腐處理

在油氣儲運管道防腐處理過程中，內部防腐是非常重要的，也是提升管道防腐效果的重要方式。眾所周知，油氣管道在儲運過程中會產生一定的酸性物質，這些酸性物質對于管道的防腐是非常嚴重的，進而對管道內部產生強烈的腐蝕，嚴重者甚至會影響到管道的使用效果及安全性。因此，在內部防腐處理過程中，要從以下幾個方面入手：首先，緩蝕劑防腐處理。在具體使用中需要對緩蝕劑的類型、使用方式進行合理地選擇與應用。在使用之前要利用專業性的計算方式，將注入的量和使用的方式進行科學地規劃和使用;其次，要定期對管道進行清理。定期清理管道內的各種介質，能夠有效地降低管道內的腐蝕性介質因素，也能夠很好地完成內部腐蝕工作。

2.2管道外部防腐層處理方式

為了更加有效地隔絕外界介質對管道表面造成的不良影響，需要建立一層外部防腐層對管道進行保護，這樣可以直接地阻隔管道與外界介質之間的接觸。可以在長輸管道上涂抹防腐材料，使之經過固化成為防腐層，避免外界介質與管道進行化學反應，降低管道被腐蝕的可能性。目前較為常見的管道外防腐保護層方式有非金屬涂層、氧化處理以及磷化處理等方式。

2.3陰極保護技術

該種技術是油氣管道防腐中經常使用的一種腐蝕方法，采取的是犧牲陽極和外加電流保護的兩種方式。（1）犧牲陽極方式，主要是利用對陽極材料的合理使用與布置，對陽極材料的合理規劃等，以此來提升管道的防腐性能，對管道的腐蝕問題進行解決;（2）外加電流保護方式，主要是根據保護電流的大小對管道的腐蝕情況進行影響，在一般的情況下都會利用陰極保護的方式，但是此種方式在加電流對時間的要求是很高的，所以陰極站場上就會出現失效等問題，進而對油氣儲運管道進行保護。

3國內油氣管道腐蝕檢測技術

3.1多頻管中電流測繪技術（PCM）

多頻管中電流測繪技術是用來在非開挖狀況下，對埋地管道外防腐層狀況進行評估和破損點的定位。利用電流梯度衰減法（多頻管中電流法）來達到評價和破損點定位的目的。基本原理：將信號發生器信號線與管道連接，另一根信號線與大地連接，由PCM大功率發射機向管道發送多種特定頻率信號電流（128Hz/640Hz/577HZ/850HZ/1KHZ/8KHZ），PCM接收機能準確地檢測到經管道傳送的這種特殊頻率信號電流，PCM連續測繪出管道上各處的電流強度。再利用相對應的評估軟件實現對管道防腐層絕緣性的整體評價。某特定頻率的電流強度與管道的距離成反相關，在其他條件不變時，對地絕緣越好的防腐層，其上面的電流損失就會越少，衰減電流也越少。一旦損壞管道防腐層，如老化、脫落，剝落、搭接、絕緣性差，管道上電流損失就越嚴重，電流衰減越大。分析電流的衰減程度，就能實現對防腐層破損狀況的整體評估，這也就是電流梯隊衰減法原理。

3.2皮爾遜檢測技術（Pearson）

Pearson技術屬于交流電流范疇，交流信號經發射機發射后進入管道，當存在完整的防腐層，則交流信號會沿著管道呈均勻衰減，反之電流會經破損點進入外環境從而形成電壓差，以此對破損點進行定位。而破損點大小可以通過電位衰減值判斷。該檢測技術可以對防腐層破損位置進行準確定位且便于操作，靈敏性高。但無法對防腐層整體狀況進行評估，對破損點尺寸也無法量化，對外部電流干擾敏感，管道外環境和管道涂層類型都會使信號不同，主要依靠工作人員的經驗。

3.3漏磁的檢測技術

漏磁檢測技術可檢測出油氣管道金屬損失缺陷，準確識別出管道全線各種特征及管道歷史修復記錄，對管道類裂紋異常具有一定的檢出能力。相對其他檢測技術，漏磁檢測技術不需要耦合劑，受外界干擾小，檢測速度快，對體積型缺陷十分敏感，能夠解決由于腐蝕引起的管道失效，更適合大面積、長距離的管道的快速檢測，是目前國內外最為普遍的管道內檢測技術。

3.4超聲波檢測技術

針對石油輸送管道防腐層剝離致使管道存在安全隱患的問題，通過應用超聲波檢測技術可以很好的檢測到管道內部防腐層的腐蝕情況，并通過回傳的信號進行對比，以確認腐蝕程度;超聲波的激勵頻率越大，接收到的信號能量越小，峰值比例系數越大，并對超聲回波信號進行數據對比分析，從而選擇一種適用于防腐層剝離管道內檢測的探頭，針對性進行管道檢測，達到最佳的效果。

3.5電位連續測試法

對管道的對地直流電位或者交流電位進行一段時間內的連續測量，并進行干擾情況估算。交直流干擾存在時，則隨著時間的變化，管道交流電壓和對地電位也會一直變化，因此要掌握到交直流干擾的變化的規律性，則需要1h到1d之間不等的時間內進行連續測量。在1條管線上進行多點同步（時間間隔可以是1s或更小）測量，以便對管道電位與距離和時間關系進行繪制，根據繪制結果總結規律，對管線是否存在干擾的規律、范圍和程度等進行正確判斷。

3.6射線的檢測技術

射線檢測技術的機理是檢測X射線、γ射線等射線穿透物體過程中在工件各部位衰減后的射線強度，根據測試結果判斷管道內壁是否存在缺陷。該技術的優點是可以永久性記錄，具有較為直觀的結果，廣泛的輻照范圍。但是該技術也存在缺點就是檢測用設備復雜，導致檢測成本較高，由于檢測的物體容易造成透射不完全，對工作人員產生射線危害，同時也會對周圍環境產生輻射污染，而且難以檢測出垂直于射線的缺陷。

結束語

油氣管道腐蝕問題是石油企業發展過程中，不可避免的問題。但是也是必須重視的問題。企業應該采用合適的防護技術，有效地預防各類腐蝕問題出現、有效遏制各類腐蝕問題繼續發展。從而維持管道基本功能，延長管道使用壽命。

參考文獻：

[1]崔省安，李德升，李杰，張松，鄭江寧，程凱.油氣管道內腐蝕檢測技術的現狀與發展探討[J].石化技術，2019，26（10）：317+328.

[2]姚森，張楨，溫俊陽，李福剛，王宏武.國內油氣管道外檢測技術應用探討[J].石油和化工設備，2019，22（10）：88-90.

[3]朱君平.油氣管道內腐蝕檢測技術的現狀與發展趨勢[J].石化技術，2019，26（05）：299+301.

[4]趙夢旭.在役油氣管道腐蝕失效預測及維修策略研究[D].西安建筑科技大學，2018.

[5]孫浩.基于大數據的油氣管道腐蝕診斷與預測[D].中國石油大學（北京），2018.

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