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中外油气管道外防腐领域标准差异分析及建议

来源:《管道保护》杂志 作者:葛艾天 时间:2018-7-9 阅读:

葛艾天

北京天然气管道有限公司

管道的腐蚀防护是管道完整性管理的基础性工作。从水下到陆地,从站场到管线,从设计阶段直到管道退出服役,涉及材料学、电磁学、土力学等多个学科,可以说防腐工作的每一个环节和方面都需要技术标准来规范,具有一定的广度和难度。因此,标准化体系的建立是一项复杂的系统性工程,相互协调、条理清晰、配套完善是外腐蚀标准化体系建立的基本要求。下面通过举例分析国内外腐蚀标准和欧美外腐蚀标准的差异,指出国内标准制定与这一要求的差距。

1 管道外防腐标准制定体系的差异

根据《中华人民共和国标准法》规定,强制性标准可以看作是一种技术性法规,需要强制执行。国内的标准多由国家政府机构制定,其制定的一些标准虽不是强制性标准,但多被企业采纳执行。由于上述原因,国内企业多以执行国家标准和行业标准为主,很少有企业独立执行自己的标准[1]。

欧美国家管道保护以法律法规为主要形式,而标准制定普遍采用基于市场的自愿模式。企业根据法律法规要求,结合自身实际将国内外优秀标准转化为企业标准,企业主要执行自己的标准。

由于标准地位的不同,欧美标准制定组织相对开放(如北美的民间标准化组织NACE等),便于让更多企业使用自己的标准,同时争取使本企业的标准更具有先进性和可执行性。

国内标准多从国家部委规章制度转化而来,具有一定的行政色彩。同时,不同的标准委员会在标准制定方面存在重复性,协调和沟通并不顺畅,尚未建立起合理、高效的标准体系规划。只能采取“标准集合”模式[2],管道设计、建设和运行标准之间没有良好的沟通反馈机制,造成相当一部分标准内容重叠、甚至不同标准同一对象不同规定的情况。例如SY/T 0516-2008《绝缘接头与绝缘法兰技术规范》和SY/T 0086-2012《阴极保护管道的电绝缘标准》,对绝缘件的结构进行了详细的规定,但是部件名称各不相同。专业不熟悉的人员很容易混淆。

国内管道外防腐标准的主编单位多数为设计院和科研院校,缺乏标准应用领域内用户的广泛调研和征求意见环节,特别是涉及现场操作方面的标准,由于编写者普遍存在现场操作经验不足的情况,造成标准的适用性受到影响。

2 管道外防腐标准对比分析

外检测中的间接检测是ECDA的关键环节,标准的相关规定是否涵盖该环节的所有方面、是否具有指导意义,是衡量该标准技术水平的重要方面。国内标准SY/T0087.1-2006《钢制管道及储罐腐蚀评价标准埋地钢制管道外腐蚀直接评价》,由中国石油规划总院和中国石油大学编制,标准中间接检测有8个二级条款和3个三级条款。 NACE SP0502-2010《管道外腐蚀直接评价方法》间接检测的规定有3个二级条款37个三级条款,详细程度和指导性的差异一目了然。

国内管道外防腐标准编写过程中,特别是和阴极保护有关的标准,缺乏大量实验室和现场实验数据的支持,更加倾向于通过文件检索获得间接数据,影响指标的指导性和实用性,很难指导现场操作。以交流干扰防护方面的标准为例,BSEN15280:2013《可施加阴极保护埋地管道交流腐蚀可能性评估》中6.2.3条指出:“过高阴极保护电流密度导致阴极保护水平向负向进一步偏移,在管道表面导致高PH值的形成,造成高的PH值,会引起扩散电阻的下降增加表面氧化膜的还原,在同样的交流干扰下,加速了腐蚀速率。”而GB/T50698-2011《埋地钢制管道交流干扰防护技术标准》中5.1.2条规定:“对存在交流干扰的管道,在阴极保护系统设计中应给予更大的保护电流密度;在运行调试中应使管道保护电位(相对于CSE,消除IR降后)比阴极保护准则电位(一般土壤环境中-850mV,在厌氧菌或硫酸盐还原菌及其他有害菌土壤环境中-950mV)更负。”截然相反的规定,根源在于欧洲标准开展了大量实验室和现场的试验,而国标的规定基于编写者咨询国内专家的经验,部分带有“头脑风暴”的性质。值得一提的是,最近NACE有意采纳BSEN15280:2013《可施加阴极保护埋地管道交流腐蚀可能性评估》的主要内容编制NACE标准, NACE成员投票认为所有的结论在采纳前必须由NACE组织开展试验,可见试验和现场数据对标准的重要性。

由于没有建立起与标准配套的从业人员权威培训认证体系,国内标准对于执行人员资质提出“有资格的腐蚀工程师,或具有实践经验的腐蚀专家”等较为笼统要求。而欧美则有明确的认证体系,并颁布了EN15257-《阴极保护—阴极保护工作人员的能力水平和认证》,作为人员资质认证的标准, NACE也开设了阴极保护培训和认证课程。上述做法对保证标准的正确理解、执行和应用反馈都发挥了重要作用。

在管道技术日益国际化的大背景下,部分国内外防腐方面的标准在编写过程中开始注重借鉴国际标准,但是由于缺乏标准体系的顶层设计,在国外标准转化过程中,往往采用了一项国外标准,而该标准内引用的参考标准没有转化为国内标准,只能参考国内范围相近的标准,标准的整体质量受到影响。如 GB/T 21448-2008《埋地钢质管道阴极保护技术规范》,主要是参照(非等效采用) ISO 15589-1 《石油天然气工业——管线输送系统的阴极保护第一部分:陆地管线》编写。但在交流干扰防护方面的内容规定上, ISO标准引用了BSEN15280《可施加阴极保护埋地管道交流腐蚀可能性评估》的相关规定,由于国内没有采用欧洲的交流干扰标准, GB/T 21448引用了国内的交流防护标准,因引用标准的含义和指导思想不同,使标准产生偏差。

同时,在采用国际标准过程中,还存在着较为突出的两个问题:一是编写者往往用非等效采用的方式,有选择地参考和采纳国际标准中的条款,标准的技术完整性直接受到编写者的技术背景、从业经历甚至利益倾向的影响。二是受到标准修订报批程序的制约,国内标准无法和国际标准同步更新, NACE SP 0169 《埋地或水下金属管线系统外腐蚀控制标准做法 》 2013年发布了最新版本,继承了一贯的实用性风格,增加了腐蚀控制过程中完整性评价的要求,完善了交直流干扰情况下的腐蚀控制要求。参照NACE SP 0169 编制的GB/T 21447-2008《钢质管道外腐蚀控制规范》在2016年提交了征求意见稿,仅仅增加了海洋管道的要求和交直流干扰方面的要求。

ISO 15589-1 《石油天然气工业——管线输送系统的阴极保护 第一部分:陆地管线》 2015年发布了最新版本,在之前理论性较强的基础上增加了实际应用中的具体指南。 GB/T 21448-2008《埋地钢质道阴极保护技术规范》 2016年提交了征求意见稿,采纳了ISO 15589-1-2015中理论性较强的部分,其余的实用指南则全部指向国内标准。

3 国内标准体系建设建议

综上可见,目前国内外防腐方面的标准规范还处于体系尚未健全、技术质量有待提高的阶段。除了积极开展行业内相关标准体系的顶层设计和规划,加强技术研发和广泛开展支撑性实验之外,对于管道运行企业来说,当务之急是摒弃当前混乱的标准体系带来的条框约束,根据企业生产经营业务和市场发展的需要,吸纳具有现场操作需求和现场操作经验的技术人员参加标准委员会,发挥企业内部标准委员会的功能,建立企业内部的全生命周期标准体系,通过业务标准需求评估,将等同采用和自主编制相结合,本着先进、适用的原则,建立企业内部的标准手册,真正使得企业内部的标准按其内在联系、内在规律组成有机、系统的标准集合,做到标准体系先进、明确、唯一、全覆盖。

参考文献:

[1] 税碧垣,张国,刘冰等.内外油气管道标准体系现状分析及启示[C].廊坊:中国国际管道 会议,2013.286-291.

[2] 漆敏,路帅,赵东风.国内外油气管道法律法规及标准体系现状对比分析[C].青岛:第二 届CCPS中国过程安全会议, 2014.339-345.

(作者:葛艾天,女,北京天然气管道公司管道处处长,大学本科,高级工程师。)

《管道保护》2016年第3期(总第28期)

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