埋地管道腐蚀检测技术的探讨.pdf

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1、3 0 石油工程建设 2 0 0 6年 4月 一 石 仁 委 ( 胜利油田技术检测中心腐蚀与防护研究所，山东东营2 5 7 0 0 0 ) 摘 要：胜利油田腐蚀与防护研 究所在深入 进行腐蚀检测技术研 究与综合技术经济分析的基 础 上 ，提 出了一条在不开挖管道的情况下快速检 测和g - 0 断管道腐蚀状况的基本思路 。主要 包括检 测 技术、仪 器的选择和组合、主要测量参数 的检 测程序及误差控 制。采 用该技 术对 多条输油、输 气、混输埋地管道的腐蚀情况进行 了检测与评价 ，取得 了很好的效果。 关键词 ：管道腐蚀 ；检测评价 ；方法；数据采集；程序 ；效果 中图分类号 ：T E 9 8

2、 8 2 文献标识码 ：B 文章编号 ：1 0 0 1 2 2 0 6 ( 2 0 O 6 )O 2 一 o o 3 O O 3 无论是过去 还是现在 ，人们 都认为 ，进行埋 课题 的主要研究 内容之一 。在对腐蚀 检测 技术 与 地管道 的腐蚀状况检测 ，对于保 障管道的安全运 评价研究的基础上 ，结合 国内外的最新研究成果 ， 行 、减少管道更新次数 和维护费 用都是非常必要 探索 出一条 在不开挖的情况下快速检 测判断管道 的。问题 的关键是如何提高检测 精确性和降低检 腐蚀状况的基本路线。 测成本 。过去 ，我们 比较熟知 的埋地管道 的腐蚀 1 具体的检测技术与仪器组合 检测主要有

3、两种方式 ：一种是利 用智能清管器在 通过研 究和分析 ，我们 最终确定 了非开 挖检 管内进行检测 ，另一种是通过局 部解 剖检测来分 测管壁剩余厚度 的金属蚀失量法 ，通过检 测防腐 析管道的腐蚀状 况 。前一种 由于 易出现卡壳堵塞 层绝缘 电阻 、视 电容率等评价防腐层状况 的视综 现象 ，在油 田生产管道 中很难实施 ；后 一种则 只 合参数异 常评价法 ，非开挖检测防腐层破损 点的 是一 种定性分 析 ，不能获得关于管道腐蚀 全貌 的 电位梯度 法以及对 防腐层质量进行评估与破损 点 具 体信 息。而且 两种检测方式的检测 成本 都 比较 定位的 C 一 扫描法 ，作为在胜利油 田

4、进行埋地管道 高 ，在技术上也 不完全适应油 田管道 的实际情况 腐蚀检测的基本方法。 和对腐蚀检测结果要求 的需要 ，应用受 到一定 限 方法确定 以后 ，我们先后 引进 、试验 了管道 制 。 G P S卫星定位系统 、P C M埋地管道电流测绘系统 、 为了寻求腐蚀检测与评价等 问题 的解决方法 ， S L 一 2 0 9 9检漏仪 、美 国 Z o n g e工程公 司 G DP综合 胜利油 田腐蚀与 防护研究所 ，专 门申请设 立 了中 地球 物理数据采集系统及 C 一 扫描等国内外先进仪 石化集 团公 司级 研究课题 油 田集输 系统腐 蚀 器和相应的数据解释处理软件 。 控制研究

5、 。其 中，腐蚀 检测技 术与评价研究 是该 近一年的检 测实践表 明 ：C 一 扫描 、P C M埋地 驴驴舻驴驴驴驴驴驴驴驴驴 驴驴驴驴驴驴驴驴驴驴 驴驴驴 、 驴驴驴驴驴驴驴驴驴驴， 海拖技术各有特色 ，无论采用哪种技术方案 ，都 杜， 2 0 0 0 必须确保海底管道的施工质鼍及安全运行 。 【 5 】约翰B 赫比 希_ 海 底管线设i十 原理 M 北京： 石油工业出版社， 参考文献 ： 船 1 1 戴焕栋 ， 龚再升 中团近海 油气 田开发 M 北京 ： 石油工 、 I 出 版 社 2 o 0 3 【 2 】 孙连芬 ， 王利霞 国内外石油工程施工技术 M 北京： 石油大学 出版 社

6、 ， 2 0 0 3 【 3 】 苏纪兰 ， 许启望 ， 李桂 香 海洋科学和海洋 工程技术 M 济南 ： 山 东教育 出版社 ， 1 9 9 8 4 】4 周长江 极浅海油田开发技术与实践 M 北京： 石油工业 出版 作 者 简介 ：桑运水 ( 1 8 6 4 一 ) ，男 ，山 东沂 源人 ，工程硕 士 ， 高级 工程师 ，现任胜 利油田胜利石油化 工建设有 限责任公 司 总经理 ，一直从 事油田产能建设 、石油化工建设 、长输 管道 厦滩浅海海底 管道工程建设 的施工技 术与经营管理工作。 收稿 日期 ：2 0 0 5 0 3 1 1 ；修 同 日期 ：2 0 0 5 1 1 2 1 =

7、 争 维普资讯 http:/ 第 3 2卷第 2期 石仁委：埋地管道腐蚀检测技术的探讨 3 1 管道电流测绘系统与 G D P 一 3 2为依托的金属蚀失量 法的结合是最好 的腐蚀检测设备和技术组合 。就 单项技术而言 ，目前在 国际国内都处于领先水平 ； 就其组合应用而言 ，胜利油 田是 国内第一家 ，不 但运用 了国外最新 的仪器 ，而且实践 了国内最新 研究成果 。使埋地管道不开挖腐蚀检测技术获得 成功的应用 ，而 f =L 瞬变电磁检测技术( T E M)的精 度有 了新 的提 高 ，同时丰 富了阳极倾 向点理论 ， 并为其判别技 术提供 _r有 力的实践依据 。总之 ， 这种综合利用

8、 国内外最先进 的技术进行腐蚀检测 的结 果 ，既基本满足油 田埋地管道腐蚀检测与评 价要求 ，又比较经济 町行 ，不失为 目前开展油 田 埋地管道腐蚀检测最成功的- 种方法。 2 主要测最参数的检测程序和误差控制 对于埋地管道 的腐蚀 检测而言 ，l不仅要正确 地选择检测技术及其具 体的方法 ，而且要研究在 检测过程 中主要测龟参数的测旱程序和误差控制 在检测实践 中，结合所 选择检测方法 的特点 ，主 要确定了以下检测程序并达到下列精度标准。 ( 1 )确定管道空间位置 ：采用 R D 4 0 0 0管道探 测仪查明被测管道 的埋 深 、走 向 、折点 ，同时布 设测点 ，进行 G P S

9、定位 ；管道 中心埋深测量误差 不大于 1 0 c m，平面定位误差不大于埋深的 0 1 倍 ， 测点间距相对误差小于 1 ，G P S测量精度满足 1： 2万的成 图要求。 ( 2 )P C M 的数据采集 ：在 同一观测点 卜，采 集 4 H z 、1 2 8 H z 、6 4 0 H z的水平磁场与等效电流 ， 数据采集误差小 于 3 。 ( 3 )P C M 电位梯 度测量 ：沿管道 连续测 量 ， 发现 “ 变向点”则详细确定破损 、缺 陷位置 ，误 差不 大于 0 5 m，根据 需要 ，在破 损点 两侧加 密 P C M数据采集。 ( 4 )T E M数据采集 ：按 设计间距布置发

10、射与 接收回线 ，采用多 次叠加方式 同时采集 3 1 个时窗 的脉冲瞬变数据块 ，待 监视 时窗的数据质鼍达标 后存储检测数据 ，总平均均方相对误差控制在 2 3以内。 当完成上述数据采集 以后 ，结合 通过调查获 得 的有关 管道材质 、规格 型号 、防腐保温类 型 、 地理环境 状况 以及利用其他仪器采集 的管道埋深 等相关参数 ，再利用数据处理软件进 行数据处理 和分析 ，以获得 关于管道 防腐层状况 和剩余管壁 厚度的评价指标。 其 中，防腐层状 况用综合参 数异常评价法进 行评价 ，我们在 实际工作 中主要是利 用 F E P C M V 2 1地下 管道腐蚀检 测 评价 系统进

11、行数据 处理 。 C S C A N检测则 用 D C AP P 2 0 1 0数据处珲软件进行 处理。剩余 管壁厚度评 价 的数据处理程 序相对较 为复杂，具体处理程序如图 1 所示。 图 1 金 属 蚀 失 数 据 处 理 砸 程 3 埋地管道腐蚀检测的实践效果 从 2 0 0 4年一季度起 ，我们 陆续对胜利油 田河 V - I 、孤东 、东辛采油厂 的多条输 油 、输气 、混输 等 同类型埋地管道 的腐蚀情况进行 了检测 与评 价 ，共完成管道定位 ( 走 向、埋深)检测 1 0 6 k m、 外 防腐 层破 损 点定 位 以及 防腐 层 状 况评 价 检测 1 3 8 k m、管壁腐

12、蚀剩余平均厚度枪测 4 3 7 k m。获 得 了有关管道埋深 、走 向 、防腐层绝 缘 电阻 、视 电容率 、防腐层破损点 、剩余厚度 等方 面的结论 性数据 2 5 1 9 1个 ，检测过 程 叶 1 获得 的检测数据约 1 0 5 0 0 0个 ，其中发现和查处 管道 防腐层破损点约 1 1 1 0个 ；防腐层评价数据 3 0 0 5 4个 ，提供评价结 论数据 5 0 0 9组 ；提供管体腐蚀剩余壁厚检测数据 5 6 7 3 0个 ，结论性数据 1 8 3 0组 ；发现并定位具有 腐蚀迹象或正在发生腐蚀 的管道部位 8 3处 。通过 对检测结果进行分析 ，及时发现 了一批事故 隐患 ，

13、 为管道 的更换 、维护提供 了可靠 依据 ，避免 了不 必要 的投 资浪 费 ，产 出与投 入 比值高 达 l 01 5 倍 ，取得 了很好 的经济 效益。具体效果体 现在以 下 几个 方 面 ： ( 1 )获得 的被检测管道埋 深 、走 向等方面的 数据准确 ，为生产单位进行 日常巡线检查 乃至油 田的进 步规划建设提供 了重要参考。 ( 2 )破损点 的查 出并定位 ， ( 下转第 3 8页) 维普资讯 http:/ 3 8 石油工稃建设 2 0 0 6年 4月 b 立 面块材 的连续铺砌高度 ，应与树脂胶泥 的固化时间相适应，砌体不得变形 。 c 铺砌块材时，应在胶泥或砂浆初凝前 ，将

14、缝 填满压实 ，灰缝的表面应平整光滑。 ( 5 )块材的灌缝与勾缝 ，应符合下列规定： a 树脂胶泥的灌缝 与勾缝 ，应在铺砌块材用的 胶泥 、砂浆 固化后进行。 b 灌缝或勾缝前 ，灰缝应清洁 、干燥 。 c 灌缝时，宜分次进行 ，缝应密实 ，表面应平 整光 滑。 d 勾缝时 ，缝应填满压实 ，灰缝 的表面应 平 整光滑。 2应 用举 例 ( 1 )在 目前 国 内某最大 的芯 片集成 电路制 造 厂 的工业污水处理池 中 ，含有一些 废酸 ，其 中包 括一些氢氟酸 。在这 个防腐工程 中采 用 了 8 9 1乙 烯基酯树脂玻璃钢结构 ，已经运行 2年 ，效果 良 好 ，其玻璃钢结 构是 2

15、层 O 4玻璃 纤维布再加一层 表面毡 ，总厚度约为 2m m。 ( 2 )在湖南某石油化学 品公 司的T业废水 处 理池 中 ，由于池 的面积较大 ，同时废水 义含有 大 量的烃类 等化学介质 。对废水处理 池 的防腐采 取 ( 上接 第 3 1页) 换提供了重要参考。 痧 ； 为运行维护 、 管道维修 、更 ( 3 )对埋地管 道 的外防腐层 目前 的性能状况 提供 了基本 的评价数据 ，通过 评价 正确区分 出存 役管道 防腐状况等级 与分布情况 ，为决定哪些 区 段 的防护状况需要修补 以及实地评 价各类防护效 果提供了直观可靠 的依据 。 ( 4 )确定 了管 道具有 阳极倾 向 (

16、 即正在发生 腐蚀 以及具有腐蚀迹象 的部位 )的具体 点位 ，为 预测管道腐蚀发展趋势提供了前 瞻性的科学依据。 ( 5 )管道腐蚀剩余平均壁厚检测，使我们获 得 了对管道腐蚀状况更本质 的认识 ，为及时发现 事故隐患 以及准确地确定需要更换 的具 体区段提 供 了直接的依据。 而且利用这种方法还 可以发现 _T程施工 中存在的偷工减料等一系列影 响管道使 V E G F树脂鳞片胶泥结构 ，以确保整个防腐蚀 内衬 层 的整体性 和抗 渗性 ，另外在混凝土基 础上加衬 一 层 O 4玻璃纤维布。 ( 3 )在浙江菜农 药厂 ，排放 的废水 中含有三 氟 乙酸 、硫酸等强腐蚀性 的化学介质 ，同

17、时 刚排 放 的废水温度较 高 ，部分达 到 9 0，甚至更高 。 对废 水池的防腐措施是 ：采用 耐酸砖衬 里 ，勾缝 采用耐高温 8 9 8乙烯基酯树脂胶泥。 参考文献： I 1 I 陆 十平 建筑 防腐蚀材料设 计 与施 工手册f M】 一E 京： 化学 工业 出 版 社， 1 9 9 6 2 】 陈平 环氧树脂 M】 北 京 ： 化 学工业 出版社 ， 1 9 9 9 f 3 I 王 天堂 V E G F鳞片泥 在烟气脱硫 装置 中的应用 中国环保 产 !l k ， 2 0 0 2 ， ( 2 ) ：7 0 7 2 【 4 j 李 喇莱 重防腐涂料【 M】 一E 京 ： 化学工 业出版

18、社， 1 9 9 9 I 5 I l李国莱 合成树脂及玻 璃钢【 ME 京： 化 学工业 出版社， 1 9 9 5 f 6 1 卢 绮敏 石 油工业 中 的腐 蚀与 防护m 】 一B 京 ： 化学工 业出 版社 ， 2 0 01 I 7 秦国治 防腐蚀技术应用实龇 M 】 北京 ： 化学工业出版社 ， 2 0 0 1 作 者 简介 ：王 天堂 ( 1 9 7 5 一 ) ，男，浙江 台州人 ，毕 业于华 东理工大学，主要从事复合材料树脂 ( 尤其是 乙烯基酯树 脂)及 防腐蚀 工程技 术等应用研 究工作。 收稿 日期 ：2 0 0 5 0 2 2 8 ；修 州 口期 ：2 0 0 5 1 1

19、- 3 0 痧舻痧 ； 用寿命 的问题 ，减少经济损失。 ( 6 )通过对各种管 道腐蚀 状况检测 与评 价的 综合分析 ，使 我们 刘 各种防腐技术 的适应性 以及 各种腐蚀环境对管道 埋设的技术要求有 了一 定的 认识 ，2 0 0 4年 的检测至少使我们获得 了下列 几方 面有价值 的观念 ： 对埋地管道采用泡沫黄夹克保 温防腐 应慎重 ； 管道 的外腐蚀仍然是集输管道腐 蚀穿孔 的主要原因之一 ； 植物根 系会加速管道的 腐蚀 ； 管道浅埋 比深埋更容易发生腐蚀 ；牺牲 阳 极系统有助于阻挡管体金属腐蚀 。 作者 简介 ：石 仁委( 1 9 6 3 一) ，男， 高级 工程师 ，陕西乾县 人，1 9 8 1年毕业于西安电力学校，1 9 8 7年毕业于南方冶在 学院 ，长期从事工程技术研 究工作。 收稿 日期 ：2 0 0 5 1 1 - 2 8 鸯 回 嗡 毋 囝 移 舀 维普资讯 http:/