油气管道机械损伤缺陷及其腐蚀原因分析

油气管道机械损伤缺陷及其腐蚀原因分析

孔梦瑶

国家管网集团东部原油储运有限公司天津输油处 天津 300450

摘要：油气管道机械损伤通常是由施工、建造等所致，机械损伤对管道完整性管理和缺陷寿命预测影响很大，是陆地和海上油气管道主要的失效模式之一。机械损伤的缺陷类型一般分为凹坑、划痕及凹坑+划痕。机械损伤可能导致管道瞬间失效，也可能随着时间发生延迟滞后失效。机械损伤缺陷区别于其他类普通缺陷，如果管道本体发生机械损伤且管壁部分产生金属损失，机械划伤部位的管道内外壁都可能发生腐蚀。油气管道敷设环境不同和输送介质不同，即土壤环境腐蚀性和输送介质腐蚀性不同，则其金属损失缺陷的腐蚀速率不同。目前，漏磁内检测是一种高效、可靠的识别机械损伤信号的方法，对漏磁数据的有效分析，能准确识别机械损伤信号。机械损伤所导致金属损失缺陷的检测、识别和腐蚀原因分析是加强油气管道机械损伤完整性管理的有效途径，是减少事故发生和降低安全管理运行风险的有效方法，亦是保障油气管道安全平稳运行的重要环节。

关键词：油气管道；机械损伤；腐蚀原因；

引言

众所周知，我国土地面积在世界排名前列，地大物博、幅员辽阔，有着丰富的油气资源，但是能源的分布不均，经常需要调度才能满足社会的实际需求，而管道是能源储运非常重要的载体，能为能源调度工作的顺利开展奠定良好的基础。在正式的能源储运过程中，受到诸多外界因素的影响，储运管道很容易出现腐蚀问题，在这种情况下，就需要相关技术人员加强对油气储运环节中各种问题的重视程度，根据实际情况合理应用防腐工艺，保证油气储运工作能顺利地完成，促进我国能源事业的健康发展。

1漏磁内检测信号分析与评价

1. 1. 管道概况及漏磁检测情况

某油气管道敷设在盐碱土壤里，长度50．1km，管道设计压力6．0MPa，最大允许操作压力(MAOP)为6．0MPa，壁厚6．0mm，材质X52。该管道间隔5a进行一次漏磁内检测，根据SY/T0087．5—2016《钢质管道及储罐腐蚀评价标准第5部分油气管道腐蚀数据综合分析》，依据缺陷距前后焊缝距离、焊缝编号、钟点方位、长宽度等特征对两次漏磁内检测数据进行对比分析，发现不同于普通金属损失的外壁异常漏磁信号。对两处异常漏磁信号点进行完整性评价，两处缺陷无法承载当前工作压力，经开挖验证，对两处缺陷点及时进行补强处理，保证了管道安全运行。

1.2异常漏磁信号评价

对异常金属损失点采用ASMEB31G—2012和TSGD7003—2010《压力管道定期检验规则长输(油气)管道》进行完整性评价。ASMEB31G—2012依靠金属损失点的长度和深度主要评价缺陷的最大安全运行压力，只考虑内压对管道的影响，不考虑其他载荷的影响。当缺陷的最大操作压力大于管道最大允许操作压力时，表示缺陷不可接受，需要立即维修;当小于管道最大允许操作压力时表示缺陷可接受，考虑计划维修或进行监控处理。通过TSGD7003—2010《压力管道定期检验规则长输(油气)管道》对异常金属损失进行寿命预测。

2造成油气管道腐蚀的原因

2.1温度

油气在储运管道运输中发生的腐蚀，实质上是一种常见的化学反应，而温度的上升或者下降会对反应速率产生一定的影响，在正常情况下，温度与腐蚀速度成线性相关。在油气管道运输时，管道内外部的温度会受到多种因素影响，比如，油气在运输过程中，会与管道内部发生摩擦而生热，再加上管道本身比较厚，且有着良好的密封性，内部所产生的热量无法及时消散，长此以往，油气储运管道内部温度将会不断升高，加快其腐蚀的速率。除此之外，当管道被腐蚀后，内壁会变得愈发粗糙，加大与油气之间的摩擦面积，摩擦温度升高，从而形成一个恶性循环。

2.2施工因素

在进行油气储运管道的施工作业时，若是没有做好相应的防腐措施，或是应用的防腐工艺不够合理，都会给管道后期管理带来不利影响。比如，在进行管道安装施工的过程中，因为项目施工具有流动性，所以很多施工单位都没有建立单独的仓库来保存相关材料，使得大量的管材被露天堆放在施工现场，在空气中水分和氧气等因素的作用下，管材会出现锈蚀、防腐涂层被损坏等问题。而在正式开展管道施工时，施工人员没有仔细检查，没有对有问题的管材予以更换，在安装管道的过程中，也没有遵循有关施工规范，对管材进行防腐处理，从而为以后的油气储运留下腐蚀隐患。

3油气管道防腐策略

3.1管道涂层防腐

1. 防腐涂层的具体要求。在对油气储运管道进行防腐保护的过程中，喷涂防腐漆是比较常见的一种方式，它需要满足以下几点要求：第一，防腐漆本身要具备良好的电绝缘性；第二，涂层要具备良好的耐剥离性，能够保证涂层和管材之间的粘度，防止后续出现防腐漆脱离的问题；第三，涂层要具备较强的稳定性，能适应高压、高温和酸碱度等环境；第四，涂层要及时修补，后续在进行线路巡回检查时，要及时发现修补那些已破损部位，如果不能及时修补，要立即进行更换，避免加剧管道腐蚀的速率。（2）无机非金属防腐层。随着时代的发展，防腐漆材料的类型越来越多，而无机非金属材料不仅成本低，而且防腐性能也非常明显。当前，无机非金属涂层主要包括玻璃、搪瓷和陶瓷3种，其中玻璃和陶瓷的市场反馈最好。比如，在进行防腐材料的生产和制备环节中，可以根据无机非金属防腐材料的改良要求，向其中加入改性材料，从而有效提高防腐材料的贴合性、抗氧化等性能。

3.2科学选择防腐材料

选取科学的防腐材料是保证良好的防腐蚀效果的必要之举。首先，良好的防腐材料有着较大的透气性能和较强的电绝缘性，在实际的应用之后能够体现比较好的粘和性能和耐酸碱性能，这对于管道的防腐有着较好的控制作用。其次，对于不同的管材要采取不同的防腐材料，做到一一对应，保证防腐材料的价值。

3.3管道内的腐蚀检测技术

3.3.1漏磁检测法

漏磁检测法是一种适用于中小型油气管道的细小缺陷检测方法，在应用中可以满足快速检测、检测成本经济性等要求，在材料表面检测中取得了良好的成效。当油气管道内存在缺陷，且检测设备应用中产生磁场时，漏磁检测法能够在专业软件的支持下，对油气管道检测区域漏磁场产生的感应信号进行及时处理，从而确定腐蚀发生的具体部位，保障油气管道安全性能优化及应用质量提高。

3.3.2超声波及射线检测法

检测单位在对油气管道内进行腐蚀检测时，超声波检测法可以满足无损检测的要求，了解深埋地下的油气管道腐蚀情况，高效完成与之相关的缺陷定位分析工作，但无法确定管道缺陷的性质，应用中存在一定的局限性。与此同时，在标准的图像特性显示仪的支持下，深入思考射线检测法的应用，可以实现对油气管道中气孔、疏松等缺陷部位的有效检测，全面提高实际操作中的灵敏度，实现最终检测结果的良好利用价值，逐渐提升油气管道腐蚀问题处理中的检测水平。

结束语

1)漏磁内检测是识别管道机械损伤导致金属损失缺陷的有效方法之一，机械损伤导致金属损失缺陷应及时检测并消除。3)应对具备内检测条件的管道进行漏磁内检测，通过对管道漏磁数据的深度分析，掌握管道活性腐蚀点和非活性腐蚀点的腐蚀规律;做好管道巡护和施工管理工作，防止管道受到损伤;做好外防腐层的检测，避免内外腐蚀共同作用，导致管道发生失效。

参考文献

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