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探讨输油站管道检测相关问题

2019-09-10林杉

石油研究 2019年13期
关键词:防护措施

林杉

摘要:长输管线管线检测是保证管线安全运行的重要技术举措。现有长输管线具有点多、线长,所处地理位置、运行环境不同等主要特点。长庆油田现有大部分长输输油管道已经服役多年。因此采取管线检测势在必行。近些年主要的管道检测利用相控阵、导波、漏磁等技术,通过技术检测并且依据检测结果分析我们能够分析各站场的工艺管道的腐蚀程度及类型。通过数据统计,管道的外腐蚀大多数腐蚀穿孔点集中在三个地段,内腐蚀严重的多数发生在管道的底部位置,因此并针对内外腐蚀我们提出了防护措施。

关键词:输油站场;工艺管道检测;管道腐蚀;防护措施

一、工艺管道检测方法

(1)外观检查

常用的外观检查主要以目视为主,通过利用直尺、游标卡尺、焊检尺、放大镜等辅助工具进行检测。通过检测防腐层的完整性程度,管道是否发生一定的变形,焊接中焊缝的高度是否正常,焊缝有没有存在一定的咬边现象,管线部分腐蚀情况。

(2)管道内腐蚀检测

现有的管道内腐蚀检测主要是通过管壁漏磁;超声测厚;超声相控阵检测;磁应力检测等技术进行的。我们所说的管道内腐蚀是管道破坏损伤形式中比较常见的一种。而管道内腐蚀对管线的损害及后期的安全运行有着一定的影响。其中管壁漏磁主要是采用与内检测相似的漏磁原理,通过磁饱和溢出的方式查找到金属损失超过一定量的部位,再通过其他设备进行定量。管壁漏磁理论上检测效率较高,但易受到检测位置与设备调校的影响,使其检测重复性降低;采用磁应力检测,主要通过检测应力集中区和腐蚀-疲劳损伤生产区的磁导率变化引起的地磁场变化。从而反向推导出可能的管壁内腐蚀点。管道内壁腐蚀,造成金属不连续,磁导率变化,造成地磁场在金属中不均匀,从而被仪器监测得到;而我们所说的超声相控阵检测是目前发展起来的用于无损检测最为先进的超声检测技术,它实现了对缺陷的直观描述,对检验人员的判读要求大大降低,同时精度与准确度较传统超声波检测设备也有很大的提高。

(3)焊缝无损检测

管道的焊缝检测是确保管道安全的重要手段,在输油场站中的管线检测中,主要针对环焊缝、螺旋焊缝、直焊缝进行检测。输油场站运行过程中,定期的无损检测主要检测焊缝表面检测和焊缝内部检测。通过利用磁粉无损检测、渗透无损检测、焊缝超声波检测、磁应力检测、焊缝相控阵检测等技术。

焊缝无损检测的检测的方法根据现场情况以及对检测部位的要求程度,选取上述方法的一种或者几种。一般情况下,先对焊缝表面进行磁粉或者渗透检测,确保没有表面裂纹以及较大的体积性缺陷;

焊缝内部缺陷,目前主要采用数字超声波探伤仪或者超声相控阵进行。根据需要采用磁应力进行检测。磁应力对裂纹类缺陷较为敏感,针对表面处理状况不佳的焊缝可以作为一种前期的筛查技术,对于需精确定量的缺陷则可以采用TOFD。

二、腐蚀情况及原因

結合现场生产中常见的腐蚀点数据,通过对比分析我们进一步发现外腐蚀及内腐蚀在管线各部均存在。在对外腐蚀的统计中主要发现外腐蚀穿孔主要集中在管道接口、固定支墩、管线套管、环境暗潮等地方,这些部分为容易造成外腐蚀,其主要原因是防腐层结构失效,

结合以上数据统计,我们针对腐蚀原因进行了简要的分析得出。管线防腐补口工艺的不完善,在实际施工过程中存在人员技术不达标,补口质量比较差、防腐胶皮黏力不足,长时间水分渗入最终导致腐蚀的发生;在固定支墩附近,由于防腐层的部分损坏导致损坏部位就容易腐蚀;管道所处环境较潮湿,若防腐层破损,将加速腐蚀速率。管道在存放、运输和铺设过程中,容易形成伤痕和刮痕,造成防腐层的局部破损。

通过对内腐蚀的分析得出,管道中发生较大压力差,或者原油出现累积,存在死油段都会进一步造成内腐蚀的发生。另一方面主要表现为,输送介质中含有大量水分,水的沉积与管线内部的一些杂质、金属形成原电池,造成对内壁的腐蚀;又或者输送介质本身腐蚀性较大,例如含有一定量的硫化氢、二氧化硫等物质,这样的腐蚀性物质长时间与管线接触就会造成管线内部腐蚀。

三、管道的防腐蚀

(一)外腐蚀的防护

目前我们的输油站场内管线主要采用防腐涂层保护,合适的选择和使用防腐涂层能够对管道提供超过保护,与外界环境进行隔离。在防腐技术初期管道大多采用石油沥青防腐技术,随着三层聚乙烯(3PE)和双层熔结环氧粉末(双层FBE)两种防腐层逐渐成为主流,新建的长输管道防腐层材料大多采用熔结环氧粉末、三层聚乙烯。随着防腐技术的发展,为了提高防腐层的抗化学能力和抗环境的破坏能力,使其具有极强的热稳定性,一些新材料、新技术和新工艺不断出现并得到了广泛应用。

目前我们现新建输油站场工艺管道地上部分外防腐层及焊缝补口采用环氧富锌底漆+ 环氧云铁中间漆+ 丙烯酸脂肪族聚氨酯面漆防腐;站场内埋地工艺管道外防腐层及焊缝补口采用加强级无溶剂液体环氧涂料防腐;站场内工艺管道出入地面管段地面上下各300mm范围内,在原有外防腐层外面缠绕铝箔防腐胶带作耐候处理,胶带采用双层结构,下一道胶带与上一道胶带搭接不小于50%。

(二)内腐蚀的防护

在内腐蚀的防护中,我们对新建输油工艺管道时,针对所输送的介质进行分析。设计合理的防腐材料,并且在管件的材料选择根据输送介质的腐蚀性针对性选择,从而进一步隔离腐蚀介质,确保管线长久运行。另一方面,针对现有管线内的输送介质,可以在输送介质中加入一定的缓蚀药剂进而减缓腐蚀速率,从而进一步保护管线;根据腐蚀的严重程度,对管线内部进行防腐材料的涂装;针对一些不能进行更换的管线我们可以采取一定的补强措施,如利用外壁碳纤维补强进一步增强管道强度,从而减少管线的穿孔。进一步保障管线的平稳运行。

总结

本文我们从管线的腐蚀检测入手,简要介绍了现有外观检测及管线内部检测的技术。并针对检测所得到的一些管线易发生腐蚀的部位进行了简要的腐蚀原因分析。结合现有管线腐蚀部位发生频次高的部位提出了一些防腐补救措施。通过这些技术能够进一步保障管线在生产运行中的安全。

参考文献:

[1] 虞兆年. 防腐蚀涂料和涂装[M]. 北京:化学工业出版社,2001.

[2] 刘士庆.浅析输油管道的腐蚀与防护措施[J].中国石油和化工标准与质量,2017,37(19):76+78.

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