油田管道阴极保护故障分析

（中国海油伊拉克有限公司，天津 300457）

油田管道阴极保护故障分析

彭绪武

（中国海油伊拉克有限公司，天津 300457）

某油田管网已经使用了很长时间，由于平时维护不到位，该管网的阴极保护系统出现很多问题。本文对油田管线阴极保护系统故障进行了分析，并针对性的提出了解决措施。

ICCP；阳极床；涂层；保护

1 阴极保护系统的介绍

要满足输油需要，每个油田内会安装埋设大量的管线，这些管线大部分是被埋设在地表下面，它们的情况很难被观察到，必须对管线采取有效的防护，才能保证油田及输油管道的正常运作。某油田的管线是采用管线外涂层加电流阴极保护（ICCP）系统进行防腐的，该系统是上世纪70年代设计安装的，油田共设有11个阴极保护站，各阴极保护站和管线之间相互作用，形成了一个阴极保护系统，这个保护系统对管线的保护作用非常重要。使用过程中，该油田进行过个别部件的更换和升级。

2 日常维护的主要工作

阴极保护系统非常重要，要对其进行定期检测和维护，以保障输油管线的正常运行。油田设有阴极保护科，专门从事油田所有阴极保护设施的检测和保护。工作人员会定期到阴极保护站检查整个阴极保护系统的工作情况.工作人员要检查整流器的工作情况、被保护管线的通电电位、瞬时断电电位等，随着季节和气候的变化做相应的调整。

对该油田，工作人员日常维护中发现的问题总结如下：（1）部分绝缘法兰失效；（2）管线通电电位比较低；（3）保护电位低；（4）电流表损坏。

3 阴极保护系统存在的问题

3.1 管线外涂层情况很难查看

由于管线大部分都是被埋设在地表以下，而且缺乏资料和先进的检测手段，这样一来工作人员无法掌握管线涂层的情况。不过大部分管线的服役时间已经超过了设计寿命，因此管线外保护的情况应该不太好。并且当前还没有任何可以修补涂层的办法，所以涂层的保护非常的重要。

3.2 管线绝缘法兰失效

根据检查情况发现该油田绝大部分的接头或者法兰上的绝缘都已失效，这样一来保护电流会从绝缘失效的位置进入非保护金属，使得阴极保护效果被大大降低，管线更容易被腐蚀损坏。按照规定绝缘必须要更换才能满足保护要求，但是更换绝缘必须关闭油井或者停止输油，这样会对产量有很大的影响，所以更换绝缘的工作很难得到批准执行。

3.3 技术、设备过时，功能不完善

由于该油田的阴极保护系统是上世纪70年代设计的，该系统中的变压器整流器比较落后，它的电流、电压只能在多个档位之间进行切换，无法进行线性调节，而且只能输出一路电流、电压。但是现有管线是由很多根管道组成的，每条管道所需要的保护电流、电压都是不一样的，这就需要在每条管道安装一个可变电阻来微调。现在该油田很多管道上的电阻都损坏了，这样会导致管道的阴极保护电流和电压可能会过大或过小，无法达到好的保护效果。

3.4 检测不到位

按规范每条管道除了两端设有电位监测点以外，还会在两段之间均布一些与管道相连的检测柱，用于对该部位的电位检测。但是由于各种原因，大部分检测柱都已经缺失，或是失去检测功能，这样一来管道中间的电位状态都无法被检测，如果保护状态不好也不能被检测到，给管道的保护留下了隐患。

按照规定阴极保护系统应该按月进行检查、测试。但是由于交通问题，无法按月完成所有阴极保护站的检查和测试工作，这样就无法及时的发现问题并做相应的处理，对于阴极保护系统很不利。

另外还有测量数据没有规范化整理、存档和分析等问题，这些情况都不利于保护系统的监测工作。

4 解决措施

4.1 对管道保护进行全面检测和评估

对埋设管道保护的状态进行全面检测评估，监测评估的内容如下：

A 管道外涂层的损伤程度，有无修复价值和可能。

B 全面检测和评估现有的阴极保护系统。

根据检测和评估的情况，做一个详细的报告，并提出整改方案。

4.2 阴极保护系统的恢复或者升级

根据检测盒评估情况，对现有阴极保护系统的硬件设备进行修复和恢复。如果修复不能满足管道的保护要求，那么就需要考虑全面升级或替换整个保护系统。

4.3 管道永久修复

在以往管道发生泄露情况时，都会采取一些临时的修补措施，例如用管卡、密封胶片、焊接补丁等措施来进行堵漏，这样不能保证整个管线的完整性，等管道使用一段时间后可能会再出现泄露，给管道日后的使用埋下了隐患。因此管线维修应该尽量采取永久修复的方法，并同时对破坏的外涂层进行修复处理。如果有一些漏点已经修复，那么在日后有条件的情况下还是要对该漏点进行永久修复。

永久修复一定要用专门的、经过认证的管道维修备件。例如管卡，或者新型的修复手段ClockSpring-高效管套修复等。

同时应该备用一些和管线涂层配套的涂层补伤片，塑料热缩管等来修复损坏或破坏的外涂层。

4.4 选用合适的涂层

涂层对于管道的防腐起到了决定性的作用，虽然金属管道在没有涂层的情况下也可以靠电流来保护。但是光依靠电流保护会产生很高的费用，而且不能保证保护电流的均匀性。以BUN 到BUT管段为例，这条长达20.7公里的管线如果只靠外加电流来保护的话，那么所需的阴极保护电流为177A，阴极保护站的整流器很难提供这么高的电流。因此涂层对管线的保护是非常重要的。现在市场上性价比比较好的是FBE和三层PE涂层。这两种涂层性能优、寿命长、面电阻很高、防腐功能强，其中PE材料有阴极屏蔽作用。

铺设新管道时，不但要选用质量好的涂层，而且要保证涂层的施工质量。管道运输过程中，要妥善安放管道，以避免管道损伤。对于管道焊接接头涂层的恢复更要严格的按照标准来执行，不能留任何缺陷。

4.5 提高管线管理效率

如果把油田比作一个人的话，输油管线就像人的血管一样，对油田有至关重要的作用，它的运行情况直接关系到整个油田的产量。如果管理和维护的好，整个油田会运转的很稳定，相反油田会受很大的影响。因此管线的管理工作也是非常重要的。应该借鉴其他陆地油田和海油其它单位的管线管理经验，组建专门的管线管理部门，分工协作、互相配合、减少工作交接界面和跨部门的协调，将管线的完整性管理工作提高到一个新的高度，保障油田的正常工作。

[1]蒋金生.油田管道阴极保护常见问题分析[J].油气田地面工程，2004（12）.

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