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管道研究

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干湿交替环境对埋地金属管道阴保有效性的影响

来源:《管道保护》杂志 作者:王玉;王祯中;贾向明 时间:2020-5-19 阅读:

王玉 王祯中 贾向明

西南管道天水输油气分公司

 

 

摘要:采用密间隔电位法及试片法等对干湿交替环境管段阴保有效性开展检测。结果表明,管道敷设在干湿交替环境下,迅速变化的地表环境在该管段形成了多个阴极区和阳极区,导致阳极区内涂层损坏处管道腐蚀加剧。管道长距离沿河敷设,因河流水体流动形成流动的电解质环境使得管段更难极化,提出了相关解决方案。

关键词:金属管道;腐蚀;干湿交替环境;阴极保护

 

 

油气管道在干湿交替的土壤环境下敷设不可避免。目前普遍认为,干湿交替环境会加剧管道涂层劣化及管道腐蚀。随着阴极保护技术广泛应用,干湿交替环境对埋地管道阴保有效性影响值得深入研究。笔者以途经甘肃陇南地区的中贵天然气管道、兰成原油管道为例,采用密间隔电位法及试片法对其阴保有效性开展检测,掌握干湿交替环境下干土壤段、河流敷设段管道阴极保护现状的差异情况,深化对相关问题的认识和研究,进行科学的管控。

1 干湿交替管段腐蚀原因检测分析

1.1 开挖验证

依据兰成原油管道漏磁检测结果及现场环境分析,选取干湿交替管段作为开挖验证的重点管段,开挖验证结果如图 1所示。显示兰成原油管道K475+358 m附近存在两处金属腐蚀点,腐蚀深度均达到30%以上。

1.2 极化电位测试

在兰成原油管道腐蚀点附近四处测试桩埋设试 片,测试其极化电位,结果如图 2所示。数据表明,除K475测试桩极化电位未达到﹣850 mV(cse)要求外,其余测试桩极化电位数据均正常,上下游恒电位仪机柜输出电流合适,排除了管道整体阴保不足的可能。

1.3 交直流杂散电流检测

检测前述测试桩附近管道的交流杂散电流,结果如表 1所示。

测试结果表明,四处测试桩附近交流电压都在2 V以下,对管道的阴保有效性影响较小,排除了交流杂散电流对管道腐蚀的影响。此外,从测试桩K475、 K477测得的管地电位差距较大,且与附近中贵天然气管道的管地电位相似,为此,对其管地电位进行长时间监测,结果如图 3所示。

图 3表明,管道检测期间确实受到外界杂散电流的干扰,但是两处的波动趋势相近、幅度相同,这表明K475电位比K477明显偏正的原因并不是外界杂散电流干扰造成的,排除了直流杂散电流对管道管地电位造成较大影响的预判。

            

再将测试桩K477、 K475与邻近的中贵天然气管道测试桩K593、 K595管地电位对比,两并行管道电位波动趋势相同,从而判断两条管道不存在相互干扰的情况,对比结果如图 4所示。

1.4 阴保欠保护段确定

该管段敷设环境从山体变为小河沟,其中大部分管段与小河并行,并多处交叉。在排除了交直流杂散 电流干扰、两管互相干扰和管道整体阴保不足的可能后,对该管段进行了密间隔电位测试。兰成原油管道K474+667 m—陇南站CIPS测试曲线及中贵天然气管道K593+855 m—陇南站CIPS测试曲线如图 5、图 6所示。两条管道管地电位偏正管段的相同,在空间上存在一致的波动趋势。管地电位均在图中标注的1—12号点位开始正向偏移。正向偏移位置为阳极区与现场腐蚀发生位置吻合。验证了干湿交替敷设环境对该管段造成欠保护影响。

            

2 结论

(1)小河河道及流水的接地电阻更小,阴保电流从管道破损点流出到小河内导致管道腐蚀,并在接地电阻较小的管道破损点流回管道。

(2)管道敷设在干湿交替环境下,迅速变化的地表环境在该管段形成了多个阴极区和阳极区,导致阳极区内涂层损坏处管道腐蚀加剧。

(3)管道沿河敷设或多次穿越河流,因河流水体流动,形成流动的电解质环境使得管段更难极化,造成局部管段欠保护。

3 建议

(1)在电位偏正的管段加装牺牲阳极,保证管道电位在﹣850 mV(cse)~﹣1 200 mV(cse)保护范围内。

(2)在偏正管段埋设长效腐蚀试片,并计算腐蚀速率。

(3)针对该管段开展ACVG测试,修补防腐层破损点,降低该处管道腐蚀风险。

(4)加装极化电位智能检测设备,实时监测管道极化电位。

 



作者简介:王玉, 1987年生,本科,助理工程师,现主要从事长输油气管道完整性及管道保护管理工作。联系方式: 18119373337,532689347@qq.com 。

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