長輸天然氣管道防腐層與陰極保護常見缺陷分析

李云海

（大慶油田采氣分公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

隨著我國油氣集輸技術的快速發(fā)展，在當前油氣集輸系統(tǒng)中陰極保護技術的應用非常廣泛，但是由于集輸管道通常情況下深埋在地下，在運行過程中會受到多種因素影響，因此不可避免的會導致其防腐層和陰極保護系統(tǒng)產(chǎn)生缺陷。因此針對長輸天然氣管道陰極保護系統(tǒng)常見缺陷問題進行探討具有重要實踐意義。

1 案例分析

1.1 某跨市埋地長輸天然氣管道檢測

某埋地長出天然氣管道總長達到32km，天然氣管道跨越兩市，由于該管道所在區(qū)域?qū)儆谇鹆甑貛АＴ谑┕み^程中防腐層使用的是3PE材料，并結合陰極保護系統(tǒng)。針對該管道利用密間隔電位測試方法進行檢測發(fā)現(xiàn)防腐層存在八處缺陷。經(jīng)過檢測定位后，對腐蝕情況進行精確判斷。根據(jù)腐蝕情況可以發(fā)現(xiàn)，部分防護層缺陷不會導致腐蝕產(chǎn)生，因此暫時不予處理；其中一處防護層缺陷為陰極保護缺陷，當其處在陰極保護狀態(tài)下是不會產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象，只有在電流斷開狀態(tài)下才會出現(xiàn)腐蝕層破壞現(xiàn)象，針對這種缺陷可以采取繼續(xù)監(jiān)測的方式[1]；另外有兩處防護層出現(xiàn)了破損，而且在其破損位置出現(xiàn)了保護電流消耗，因此即使陰極保護系統(tǒng)正常也很可能發(fā)生腐蝕問題，針對這種出現(xiàn)問題應該及時給予修復。通過開發(fā)驗證后發(fā)現(xiàn)該兩處防護層出現(xiàn)嚴重損壞，內(nèi)部金屬管材已經(jīng)外漏，因此操作人員對該處缺陷進行修復處理之后，保證了系統(tǒng)正常運行。

1.2 市政管道檢測案例

在針對某市政管道進行檢測過程中發(fā)現(xiàn)多段可能存在管道腐蝕穿孔現(xiàn)象，開挖后發(fā)現(xiàn)管道腐蝕嚴重。根據(jù)調(diào)查分析可知，由于這幾段管道防腐層存在質(zhì)量問題，其防護層采取的是石油瀝青防腐層，而且材質(zhì)本身做工粗糙；在施工過程中管溝也未按照標準進行開挖，內(nèi)部存在大量尖銳石塊，從而導致防護層遭到破壞；而且針對這幾段管道定位進行陰極保護，導致防腐層破損點不能得到有效保護。在此情況下出現(xiàn)了腐蝕穿孔，導致天然氣泄漏。

1.3 其他長輸天然氣管道缺陷分析

除上述幾種問題之外，埋地長壽管道在實際應用過程中還會出現(xiàn)以下一些缺陷問題。

如果埋地管道犧牲陽極距離設置不合理，沒有嚴格按照1～3m的標準規(guī)定要求進行；犧牲陽極與管道之間并未進行直接連接，而是利用測試樁將兩者連接在一起，在這種情況下犧牲陽極的各項運行參數(shù)不能得到精確測量。

另外，長輸天然氣管道在預期過程中還會經(jīng)常因為不能嚴格按照標準對測試樁進行維護，導致測試樁內(nèi)出現(xiàn)水浸現(xiàn)象，在這種情況下也會對陰極保護系統(tǒng)的應用造成影響。

長輸天然氣管道在運行過程中也經(jīng)常會因為一些間接因素而受到影響產(chǎn)生故障，其中主要指的是絕緣法蘭絕緣性能產(chǎn)生失效故障或者是防腐層出現(xiàn)失效故障，上述兩種類型的故障主要是因為陰極保護系統(tǒng)自身絕緣性能在下降之后，導致其本身的漏電率進一步增加，實際保護距離會嚴重縮短，在這種情況下必然會對陰極保護系統(tǒng)自身運行造成影響。根據(jù)這類型故障的特點，通常將其在管理上稱為是間接影響力故障[2]。

2 長輸天然氣管道防護層與陰極保護缺陷應對措施

根據(jù)現(xiàn)場檢驗的大量實踐可以發(fā)現(xiàn)，防護層損傷是長輸天然氣管道最為常見的一種缺陷類型。通常情況下，長輸天然氣管道防腐層本身質(zhì)量良好，其出現(xiàn)缺陷主要是因為在安裝過程中沒有進行良好保護，或者是在具體使用過程中由于第3方所造成破壞。利用陰極保護能夠?qū)σ欢ǔ潭葍?nèi)的防護層損傷形成保護作用，這樣就能夠有效避免管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象。但是隨著其損傷面積和數(shù)量的不斷增加，陰極保護系統(tǒng)將會失效，這與現(xiàn)場開挖所發(fā)現(xiàn)的防腐層損壞基本符合。如果不能嚴格按照工程施工要求來進行陰極保護系統(tǒng)安裝，必然會對其后期保護效果造成影響。

在日常管理維護工作中需要從以下幾個方面來采取有效應對：

首先，為了能夠?qū)Ψ栏瘜拥姆雷o作用進行良好保護，進行防護層選擇的過程中需要遵循以下一些原則：針對直管段要盡可能選擇3PE防腐蝕，在出現(xiàn)穿跨越現(xiàn)象的情況下要進一步提升其等級。防護層選擇過程中應該結合管道鋪設周邊環(huán)境來進行具體確定。管道鋪設之前首先需要針對整個管道防腐層是否存在破損點進行嚴格檢驗，在此基礎上來采取補傷或補口等處理措施，完成施工后還需要對處理結果進行嚴格檢驗。管道補口補傷技術在應用過程中還需要保障其與原防護層具備良好的相容性，因此需要對材料進行合理選擇[3]；

其次針對新埋設的天然氣管道應該嚴格按照標準要求來進行陰極保護系統(tǒng)安裝，如果管道未采取陰極保護措施需要及時進行追加安裝。以此來避免其缺陷進一步擴大。

3 結語

長輸天然氣管道在我國社會經(jīng)濟發(fā)展過程中發(fā)揮出重要作用，因此必須要針對其防護層和陰極保護常見缺陷進行深入分析，并采取有效措施進行應對，這樣才能保障管道安全運行。