某海洋平台埋地管线阴保现状及腐蚀原因分析

王超本 余刘杰

（中海油能源发展股份有限公司上海环境工程技术分公司，天津 300452）

0 引言

由于海上平台油气处理能力有限，为了高效处理海上油气，需要通过海管输送的方式将油气输送到陆地终端处理厂进行根处理，而海管埋地管线则因为经过海底及沙滩、潮湿土壤等多种复杂介质环境而发生腐蚀，某天然气管线投产于1991年，埋地管线长1Km，管线材质为API5LX52，管线采用牺牲阳极的阴极保护方式，管线随着投产年限增长逐渐暴露出防腐层破损、牺牲阳极失效、管体腐蚀等状况，为了防止由于管线防腐层失效进而引起管体腐蚀穿孔而带来的经济损失，因此对埋地管线进行全面检验及分析至关重要。

1 埋地管线阴保参数分析

1.1 管线保护电位测量与分析

本文测试拟采用常规参比电极地表法与CIPS进行，同时，对阴保设施进行调查与分析。检测方法主要为直流电位梯度法（DCVG），本文检测结果考虑IR降。根据管地电位测量，估算最大IR降为134mV，详细数据如表1所示，管地电位测量数据表。CIPS检测数据全部为On电位，用CIPS数据去掉土壤“IR降”估算值即为本管段的真实保护电位。可以看出，本管段的阴极保护有效率为100%，数据如图1所示，CIPS测试曲线图。

表1 管地电位测量数据表（中断状况：断电电位已极化）

1.2 管线敷设环境调查

（1）土壤腐蚀性

为了充分判断埋地管线所处位置的腐蚀环境，选择海管登陆段沙滩与土地交界处位置进行土壤腐蚀性检测，检测结果如表2所示，土壤腐蚀性检测结果。

表2 土壤腐蚀性检测结果

通过检测结果可知土壤腐蚀性等级为中级，如果管线防腐层出现破损会增加管线腐蚀风险；

（2）杂散电流测试

杂散电流是指在设计或者规定的回路中意外流动的电流，杂散电流分为直流杂散电流和交流杂散电流，其中直流杂散电流对埋地管线腐蚀影响程度最大，其中干扰源分为以下几种情况：其他管道的强制电流阴保系统、直流电输送系统、通讯设施等[1]。根据数据结果表明本文中埋地管线不存在杂散电流干扰状况，检测结果如图2杂散电流测试曲线图。

2 防腐层现状及破损原因分析

埋地管线防腐层收到破坏的影响因素较多，主要分为外力破坏、施工质量、地下环境等[2]，而随着埋地管线投产年限延长，防腐层也会由于自身老化失效而剥离、开裂、甚至脱落，采用交流电流衰减法和交流电位梯度法，对管道进行防腐层绝缘性能测试，交流电流衰减测试以50m左右为一个测试段，进行电流数据采集。采集电流的同时采用交流电位梯度法查找防腐层破损点，检测结果如图3防腐层电流衰减图（存在破损点区域），通过对防腐层现场性能分析，防腐层因年限久远而失效，现场防腐层破损点如图4（a）、（b）管道防腐层破损点图。

3 管体腐蚀现状及原因分析

管线腐蚀可以分为两大类，内腐蚀和外腐蚀[3]。内腐蚀影响因素主要由介质、温度、压力、流速等，外腐蚀主要影响因素有土壤环境的影响、地理位置影响、管线防腐层破损、挤压等，随着投产年限增长，针对渤海油田埋地管线主要呈现的是外部腐蚀，其根本原因是防腐层局部失效出现破损，内部管体暴露出来，加之受到腐蚀性土壤和地下水的影响管体出现局部腐蚀[4]。为了防止出现局部腐蚀导致管线刺漏，目前海洋埋地管线采用新型复合材料进行修补。管线局部腐蚀照片如图5所示，复合材料修复照片如图6所示。

4 结语

海洋石油平台埋地管线的腐蚀问题已经逐步暴露，为了有效降低埋地管线的腐蚀风险，需要从埋地管线设计初期合理选材，合理选择外防腐材料，同时做好管线的阴极保护，定期开展埋地段管线的检验。结合现场实际情况，选择合适的防腐涂料、粘弹体防腐、PE防腐、精蜡防腐技术、PTC、热喷涂、冷喷涂等防腐技术都可以适当应用[5]，为了降低海洋平台埋地管线腐蚀风险，开发尝试更有效的绿色环保经济实用的防腐技术具有重大意义。