某海洋平臺埋地管線陰保現狀及腐蝕原因分析

王超本 余劉杰

（中海油能源發展股份有限公司上海環境工程技術分公司，天津 300452）

0 引言

由于海上平臺油氣處理能力有限，為了高效處理海上油氣，需要通過海管輸送的方式將油氣輸送到陸地終端處理廠進行根處理，而海管埋地管線則因為經過海底及沙灘、潮濕土壤等多種復雜介質環境而發生腐蝕，某天然氣管線投產于1991年，埋地管線長1Km，管線材質為API5LX52，管線采用犧牲陽極的陰極保護方式，管線隨著投產年限增長逐漸暴露出防腐層破損、犧牲陽極失效、管體腐蝕等狀況，為了防止由于管線防腐層失效進而引起管體腐蝕穿孔而帶來的經濟損失，因此對埋地管線進行全面檢驗及分析至關重要。

1 埋地管線陰保參數分析

1.1 管線保護電位測量與分析

本文測試擬采用常規參比電極地表法與CIPS進行，同時，對陰保設施進行調查與分析。檢測方法主要為直流電位梯度法（DCVG），本文檢測結果考慮IR降。根據管地電位測量，估算最大IR降為134mV，詳細數據如表1所示，管地電位測量數據表。CIPS檢測數據全部為On電位，用CIPS數據去掉土壤“IR降”估算值即為本管段的真實保護電位。可以看出，本管段的陰極保護有效率為100%，數據如圖1所示，CIPS測試曲線圖。

表1 管地電位測量數據表（中斷狀況：斷電電位已極化）

1.2 管線敷設環境調查

（1）土壤腐蝕性

為了充分判斷埋地管線所處位置的腐蝕環境，選擇海管登陸段沙灘與土地交界處位置進行土壤腐蝕性檢測，檢測結果如表2所示，土壤腐蝕性檢測結果。

表2 土壤腐蝕性檢測結果

通過檢測結果可知土壤腐蝕性等級為中級，如果管線防腐層出現破損會增加管線腐蝕風險；

（2）雜散電流測試

雜散電流是指在設計或者規定的回路中意外流動的電流，雜散電流分為直流雜散電流和交流雜散電流，其中直流雜散電流對埋地管線腐蝕影響程度最大，其中干擾源分為以下幾種情況：其他管道的強制電流陰保系統、直流電輸送系統、通訊設施等[1]。根據數據結果表明本文中埋地管線不存在雜散電流干擾狀況，檢測結果如圖2雜散電流測試曲線圖。

2 防腐層現狀及破損原因分析

埋地管線防腐層收到破壞的影響因素較多，主要分為外力破壞、施工質量、地下環境等[2]，而隨著埋地管線投產年限延長，防腐層也會由于自身老化失效而剝離、開裂、甚至脫落，采用交流電流衰減法和交流電位梯度法，對管道進行防腐層絕緣性能測試，交流電流衰減測試以50m左右為一個測試段，進行電流數據采集。采集電流的同時采用交流電位梯度法查找防腐層破損點，檢測結果如圖3防腐層電流衰減圖（存在破損點區域），通過對防腐層現場性能分析，防腐層因年限久遠而失效，現場防腐層破損點如圖4（a）、（b）管道防腐層破損點圖。

3 管體腐蝕現狀及原因分析

管線腐蝕可以分為兩大類，內腐蝕和外腐蝕[3]。內腐蝕影響因素主要由介質、溫度、壓力、流速等，外腐蝕主要影響因素有土壤環境的影響、地理位置影響、管線防腐層破損、擠壓等，隨著投產年限增長，針對渤海油田埋地管線主要呈現的是外部腐蝕，其根本原因是防腐層局部失效出現破損，內部管體暴露出來，加之受到腐蝕性土壤和地下水的影響管體出現局部腐蝕[4]。為了防止出現局部腐蝕導致管線刺漏，目前海洋埋地管線采用新型復合材料進行修補。管線局部腐蝕照片如圖5所示，復合材料修復照片如圖6所示。

4 結語

海洋石油平臺埋地管線的腐蝕問題已經逐步暴露，為了有效降低埋地管線的腐蝕風險，需要從埋地管線設計初期合理選材，合理選擇外防腐材料，同時做好管線的陰極保護，定期開展埋地段管線的檢驗。結合現場實際情況，選擇合適的防腐涂料、粘彈體防腐、PE防腐、精蠟防腐技術、PTC、熱噴涂、冷噴涂等防腐技術都可以適當應用[5]，為了降低海洋平臺埋地管線腐蝕風險，開發嘗試更有效的綠色環保經濟實用的防腐技術具有重大意義。