靖咸输油管道腐蚀检测与应用效果评价

2009-12-31李彦慧赵国强

中国高新技术企业 2009年20期

李彦慧赵国强

摘要:研究埋地钢质输油管道在长期运行过程中的腐蚀状况是管道防腐检测技术的发展方向之一。考虑到输送介质对埋地钢质管道主体的腐蚀会造成管道潜在危险,通过常规参比电极法、密间隔电位测试、直流电压梯度法系统的检测,全面掌握靖咸管道的腐蚀状况,提出了合理运行方案。

关键词:靖咸输油管道;腐蚀检测;阴极保护;埋地管道;引风机

中图分类号:TP391文献标识码:A文章编号:1009-2374(2009)20-0191-02

埋地钢质输油管道在长期的输油运行过程中由于输送介质的影响,会对管道主体造成严重的腐蚀,致使管道存在潜在的运行风险。利用先进的导波检测手段对沿线的重点地穿越、跨越及管线低点阀室情况进行检测,通过对管道的防腐层及阴极保护做全面检测与评价,全面掌握管道的腐蚀状况,对下一步运行提出合理化运行方案。

一、输油管道腐蚀状况阴极保护系统检测

靖咸输油管道的腐蚀状况检测分为一般性宏观检验与穿跨越宏观检验、腐蚀防护系统非开挖检验检测、管道阴极保护系统检测与评价等内容。

(一)阴极保护原理

阴极保护原理如图1所示:由于金属本身的不均匀性,或由于外界环境的不均匀性,都会在金属表面形成微观的或宏观的腐蚀原电池。

(二)钢质管道腐蚀检测手段

目前,通常情况下,对于钢质管道腐蚀状况检测手段主要采用常规参比电极法、CIPS(密间隔电位测试)、DCVG(直流电压梯度法)法三种。

(三)输油管道不停输密间隔电位检测

密间隔电位测量是国外评价阴极保护系统是否达到有效保护的首选标准方法之一。检测是在有阴极保护系统的管道上通过测量管道的管地电位沿管道的变化(一般是每隔1～5m测量一个点)来分析判断防腐层的状况和阴极保护是否有效。测量时得到ON /OFF两种管地电位。

测量时在阴极保护电源输出线上串接断流器,断流器以一定的周期断开或接通阴极保护电流,从一个阴极保护测试桩开始,将尾线接在桩上,与管道连通,操作员手持探杖,沿管线每间隔大约3m测量一点,记录每个点的ON/OFF电位,得到如图2、图3所示沿管道长度方向的管对地电位间两条曲线。

为了去除其他电源的干扰,直流电压梯度法(DCVG)测试技术采用了不对称的直流信号加在管道上。由一个安装在阴极保护电源阴极输端的周期定时中断器控制。

直流电压梯度法(DCVG)测试技术是通过在管道地面上方的两个接地探极(Cu/CuSO4电极)和与探极连接的高灵敏度毫伏表来检测因管道防腐层破损而产生的电压梯度来判断管道破损点的位置和大小。在进行检测时,两根探极相距2m左右沿管线进行检测。

(四)检测特性分析

阴极保护系统的正常运行值为-0.85～-1.5V之间,通过测量管道对地的ON /OFF电位,对管道的阴极保护状况进行检测,以此来评价管道阴极保护率和运行率是否符合运行标准。

1.099#桩-100#桩管线数据分析:该段管线全长943.2m,管线埋设庄稼地中。电位分布CIPS与直流电位梯度DCVG测试曲线见图4。共发现4处破损点,分别在099#桩+267.2m、099#桩+338.6m、099#桩++684.8m、099#桩+891.5m处。第一、三、四个破损电呈阴极状态、第二个破损点呈阳极状态。

该段管线除个别点外,其余均未达到有效保护(位于红线以下)。保护电位介于-724～-864mV之间。

2.223#桩-224#桩管线数据分析:该管段全长680.3m,埋设于黄延高速旁庄稼地中。按照NACE RP0169-2002标准,全线电位负于-850mV,均达到有效保护。电位分布CIPS与直流电位梯度DCVG测试曲线见图5:

3.278#桩-277#桩(逆油流)管线数据分析:该管段全长987.7m,埋设于苹果园中。真正保护电位介于1300～1430mV之间。按照NACE RP0169-2002的要求,全线电位负于-850mV,均达到有效保护。电位分布CIPS与直流电位梯度DCVG测试曲线如图6。发现1处可疑的破损。

二、腐蚀状况评价

1.靖咸管线的J100桩至J135桩管线保护电位不足,其他管段基本位于自然电位上,保护状态良好。

2.靖咸管线的J321桩的输油站内输出电流过大,导致周围保护电位过大,参比电极失效。

3.长时间运行可能导致析氢、阴极剥离等危害管线的问题。

三、结论

1.采用腐蚀速率监控设备检测管道本体的腐蚀状况。

2.加腐蚀挂片,精确测量金属在有、无阴极保护状态下的腐蚀速率。

3.建立分批、分周期检测机制,加大对输油管道阴极保护情况的检测,管道不宜长期处于“欠保护”或“过保护”状态运行。

参考文献