油田集輸管道腐蝕檢測與防護措施研究

孫文生 趙志強 李慶男 楊旭

中特檢管道工程（北京）有限公司 北京 100000

引言

石油產(chǎn)業(yè)具有悠久的發(fā)展歷史，在其日常運作過程中，包括很多關(guān)鍵管理環(huán)節(jié)，例如對管道的保養(yǎng)和使用等。其中，嚴重威脅石油管道安全的因素是石油中CO2和H2S等物質(zhì)，它們具有較強的腐蝕性能，會嚴重損壞石油管道，從而造成石油泄漏、燃燒、爆炸等，更為嚴重的是有可能產(chǎn)生重大安全事故，對人們生命健康造成威脅，因此，管理和維護石油管道具有重要性和必要性。

1 油田集輸管道腐蝕檢測技術(shù)分析

目前，油田集輸管道腐蝕檢測技術(shù)主要有以下幾種，具體分析是：

1.1 漏磁檢測技術(shù)

漏磁檢測技術(shù)的有效運用和實施要求集輸管道中的鋼管必須是鐵磁性材料，這樣才能對其高磁導(dǎo)性進行利用，從而進一步檢測器腐蝕現(xiàn)象。一般情況下，鋼管使用一段時間后會導(dǎo)致其磁化。正常情況下，鋼管內(nèi)部沒有任何問題，就會形成協(xié)調(diào)均衡的磁力線；一旦鋼管內(nèi)部有問題，那么就會形成不連貫、無規(guī)律的磁力線，并且在外部也會展現(xiàn)出磁力線，這樣就可以應(yīng)用漏磁檢測技術(shù)判斷其管道的腐蝕情況，同時根據(jù)傳感器對其測量結(jié)果進行分析[1]。

1.2 超聲波檢測儀

超聲波檢測儀的操作流程是利用檢測儀器的靈敏度有效整合分析接收到的信息數(shù)據(jù)，再對外發(fā)射，通過研究聲發(fā)射源的參數(shù)及特征，將集輸管道內(nèi)的腐蝕位置找到，從實際情況出發(fā)分析研究，再對其未來發(fā)展狀況進行預(yù)測。超聲波檢測儀就是利用脈沖反射原理對其腐蝕厚度和情況進行分析，運用探頭對脈沖進行發(fā)射，然后收到腐蝕管道發(fā)射的內(nèi)外表面脈沖后的探頭向技術(shù)人員傳遞信息，通過分析兩次脈沖間距從而找到解決對策。

1.3 CCTV攝像技術(shù)

近幾年，CCTV攝像技術(shù)被廣泛應(yīng)用并且取得巨大成果。實施流程是技術(shù)人員將移動監(jiān)測設(shè)備安裝在其內(nèi)部，根據(jù)實際情況進行實時操控，從而全面系統(tǒng)監(jiān)測集輸管道情況。具體操作中，先是利用光學(xué)攝像頭，使一定光圈形成于管道中，再利用CCTV攝像頭實現(xiàn)成像，通過技術(shù)處理來定量分析圖形存在的缺陷和不足。進而再深入分析圖形質(zhì)量和缺陷的識別能力，就可以自動判斷管道具體情況。其中，檢測管道內(nèi)情況的準確性受到圖像質(zhì)量和分析軟件對缺陷識別能力的影響，而光學(xué)攝像頭的引進可以提高其檢測準確度和自動化程度[2]。

2 油田集輸管道腐蝕防護措施分析

為防止油田集輸管道的腐蝕，本文主要采取以下措施進行防護，具體分析是：

2.1 外腐蝕防護分析

涂層防腐方式是當前油田企業(yè)集輸管道常用的外防腐方式。其防護原理主要是將一層保護膜加在管道外部，保護膜就是一種防腐物質(zhì)，應(yīng)用這種方式可以一定程度上保護外管道，從而降低外部腐蝕物的接觸率，使集輸管道壽命得到延長。

三層聚乙烯和環(huán)氧涂層等是當前市面上最常見的管道保護層，這些材料的優(yōu)勢很明顯，因為其性能較好，被廣泛應(yīng)用。三層聚乙烯是最為普遍的防腐材料，具有較高的綜合性能，不僅滲透性和抗壓性較強，而且應(yīng)用時不會對周邊生態(tài)平衡造成任何影響；當然該材質(zhì)也有一定缺點，比如工藝流程比較復(fù)雜，使用成本比較高，表面的效果極其不平整，而且具有不均勻的厚度；對于環(huán)氧涂層而言，其熱固性、氣密性和耐鹽性都比較好，并且具有簡單的操作流程，因此防護效果比較好[3]。

2.2 陰極保護

從根本上看，陰極保護是針對外腐蝕進行防護的一種措施，主要應(yīng)用原理是借助電化學(xué)，對管道金屬物質(zhì)的電介質(zhì)進行控制和影響。簡單來說就是借助技術(shù)手段，在集輸管道內(nèi)部輸入電流，由于一定金屬材料存在于管道內(nèi)部，可以將其作為陰極，當輸入一定電流后就會在管道內(nèi)部出現(xiàn)極化現(xiàn)象，輸入電流達到標準水平后就會使電化學(xué)保持平衡，從而有效溶解腐蝕區(qū)域。以下是陰極保護的兩個有效策略：第一，陽極犧牲法。直接將輸入電流的金屬材料與受保護管道連接在一起，從而使管道極化；第二，電流強制保護。將外加電源設(shè)置在管道中，然后連接負極與金屬管道，從而使管道腐蝕速度得到減緩。

2.3 新型管材的采用

通過分析市場上管材可以得出應(yīng)用最為廣泛的材料之一是聚乙烯管材，但是由于其具有較低的承受壓力，因而其應(yīng)用范圍會受到各種因素影響。強力聚乙烯管材和內(nèi)襯鋼管的發(fā)展?jié)摿Ρ容^好。強力聚乙烯管材在內(nèi)部和外部都做了強化，將金屬材料應(yīng)用到內(nèi)部，玻璃鋼材料應(yīng)用在外部，并且在外部纏上金屬絲或纖維。內(nèi)襯鋼管則是利用聚乙烯管對內(nèi)部集輸管道進行加厚。目前有效解決集輸管道腐蝕問題的方法是利用新型管材，比如玻璃鋼管道、塑料管材等。目前這類管材仍然在試點應(yīng)用中，但是具有的優(yōu)勢比較明顯，比如低成本、耐腐蝕性強、工藝流程較簡單，具有環(huán)保性[4]。

3 結(jié)束語

綜上所述，由于石油中含有腐蝕物質(zhì)，因此對石油管道采取檢測技術(shù)和防護措施具有重要意義。通過對集輸管道的有效檢測和管理，從而實時掌握被腐蝕狀態(tài)，根據(jù)檢測數(shù)據(jù)對未來發(fā)展情況進行預(yù)測，制定好應(yīng)急處理規(guī)劃和方案，及時采取措施解決問題，從而延長集輸油管道壽命，確保石油管道的安全性，以便獲取經(jīng)濟效益最大化。