李安軍

烏魯木齊輸油氣分公司

從國內(nèi)管道的腐蝕調(diào)查情況來看，站場內(nèi)的埋地管道往往容易產(chǎn)生腐蝕[1]。這是由于站場內(nèi)管道結(jié)構(gòu)復(fù)雜、管網(wǎng)密集，管道周圍其它地下構(gòu)筑物（如各類接地體等）較多。與主體管道不同的是，大部分站場管道只有防腐涂層一道防腐屏障，未施加陰極保護(hù)第二道屏障或施加的陰保措施不完善。有些管段受結(jié)構(gòu)條件限制，只能采用薄防腐層，容易在后續(xù)施工中或其它因素的作用下造成破損。

1 輸油氣站場發(fā)生腐蝕穿孔的原因

站場管道發(fā)生腐蝕穿孔，不僅與埋地管道本身防腐層破損、雜散電流等因素有關(guān)，而且與埋地管道周圍土壤的理化性質(zhì)有關(guān)。因此需從土壤腐蝕性、防腐層耐腐蝕性、陰極保護(hù)措施及防腐層施工質(zhì)量進(jìn)行腐蝕原因分析。

1.1 土壤腐蝕性

土壤中含水量較大，且含有大量的可溶性鹽以及腐蝕性離子（Cl-、 SO42-、 HCO3-）使得土壤呈現(xiàn)強(qiáng)腐蝕性，埋地管線受到周圍介質(zhì)的電化學(xué)作用，容易發(fā)生腐蝕穿孔[2]。此外，管線埋地后，檢測及維護(hù)、更換等都較為困難。對于管溝敷設(shè)的管線，當(dāng)管溝排水不及時，使得管線容易發(fā)生腐蝕穿孔。

1.2 防腐層耐腐蝕性

防腐層由于涂刷較薄、防腐材料耐腐蝕介質(zhì)滲透能力較弱以及在施工中的破壞等因素使得埋地管道防腐層容易出現(xiàn)老化、破損和剝離，管線失去了防腐層的防護(hù)作用而發(fā)生腐蝕穿孔。

1.3 立管部位

出入地面立管的防腐層施工質(zhì)量的好壞影響到立管處防腐能力的大小。地面至地下2m處的土壤腐蝕程度均不一致，此管段承壓能力都較大，在四季溫差變化的影響下，與土壤之間的蠕動作用力較明顯，防腐層出現(xiàn)破損，易發(fā)生腐蝕穿孔。

1.4 彎頭部位

彎頭部位由于焊接造成的熱影響區(qū)與管體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕；焊縫施工存在缺陷，容易引發(fā)晶間腐蝕[3]。同時，彎頭處也往往是外防腐層的薄弱環(huán)節(jié)。極容易發(fā)生腐蝕穿孔。

1.5 陰極保護(hù)措施

站場沒有施加陰極保護(hù)。由于防護(hù)程度有限，隨著時間的推移，防腐層失效老化、缺陷逐漸增多，受到電化學(xué)腐蝕的威脅不斷加大[4]。使管道在土壤介質(zhì)的作用下很快出現(xiàn)腐蝕穿孔。

1.6 防腐層施工質(zhì)量

站場埋地管線防腐層施工質(zhì)量存在問題較多，主要表現(xiàn)在防腐涂層厚度未達(dá)設(shè)計要求，管道金屬表面處理不達(dá)標(biāo)等。部分站場埋地管線開挖后，許多腐蝕嚴(yán)重的管段，其防腐層厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于設(shè)計要求的厚度。部分管線大面積銹蝕、防腐層成片脫落的現(xiàn)象，多為表面處理未達(dá)到設(shè)計規(guī)定除銹等級或錨紋深度要求等施工環(huán)節(jié)造成的。

2 站場埋地管道防腐蝕管理措施

總體要求是：盡量減少工藝管線的埋地敷設(shè)，采用地面敷設(shè)或管溝敷設(shè)；采用防腐層和區(qū)域陰極保護(hù)聯(lián)合防護(hù)，加強(qiáng)區(qū)域陰極保護(hù)力度；完善外防腐涂層結(jié)構(gòu)設(shè)計；加強(qiáng)防腐層的現(xiàn)場施工質(zhì)量控制。

2.1埋地管道周圍土壤管理措施

⑴ 對于局部土壤腐蝕性強(qiáng)的站場，可以在含水率高以及腐蝕性離子含量高的位置撒石灰，有條件的情況下可以用腐蝕性弱的土壤進(jìn)行重新埋設(shè)。

⑵ 整個站場的土壤腐蝕性都很強(qiáng)，可以考慮采用管線地面敷設(shè)。管線地面敷設(shè)具有施工、操作、檢查、維修方便經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點。

⑶ 油污土壤環(huán)境，需及時更換管道周圍被污染的土壤。由于污油對埋地管道防腐層有較強(qiáng)的溶脹破壞作用，會加速防腐層的剝離和腐蝕介質(zhì)的滲透。同時污油中含有大量的腐蝕性離子，與地下水混合后具有較強(qiáng)的腐蝕性。

⑷ 地下水位較高，采用管溝敷設(shè)。站內(nèi)管道埋設(shè)方式改為管溝鋪設(shè)采取防水措施，有利于防止污油和地下水的滲出，從而有效地防止腐蝕的發(fā)生。管溝敷設(shè)內(nèi)的管道周圍要回填沙土，防止油氣泄漏沿管溝溢流或在管溝內(nèi)形成油氣濃度，做好管溝的防水和排水，定期檢查管溝內(nèi)是否有滲油。

2.2 防腐層維護(hù)維修管理措施

⑴ 站場埋地管道防腐層及本體定期采取非開挖方式檢測檢測，為修復(fù)提供相應(yīng)的依據(jù)。站內(nèi)埋地管道的防腐層發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重老化、剝離等現(xiàn)象，部分管段存在腐蝕穿孔的隱患。通過定期防腐層檢測，對處于防腐層劣、差段進(jìn)行重新修復(fù)。對管道剩余壽命和剩余強(qiáng)度計算，對承壓能力達(dá)不到設(shè)計要求的管段要及時換管。

⑵ 對于涂刷很薄或者出現(xiàn)老化破損的防腐層進(jìn)行重新防腐處理，對于容易出現(xiàn)腐蝕穿孔的彎頭、焊縫部位的管段，可采用加強(qiáng)級或特加強(qiáng)級防腐層。

2.3 埋地管道重點部位腐蝕防護(hù)管理

⑴ 定期開挖檢查彎頭部位防腐層。由于焊接造成的熱影響區(qū)與管體結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，容易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，同時彎頭處也往往是外防腐層的薄弱環(huán)節(jié)。定期檢測彎頭部位的腐蝕情況及剩余厚度，對發(fā)現(xiàn)局部腐蝕的部位及時處理，防止發(fā)生穿孔泄露。

⑵ 定期對立管防腐層開挖檢查。對于站內(nèi)立管出入土部位，由于該部位處于大氣和土壤兩種不同腐蝕環(huán)境的交界處，是腐蝕的多發(fā)部位，該部位應(yīng)采取特殊的防腐措施，如無溶劑液態(tài)環(huán)氧外纏聚乙烯膠粘帶的復(fù)合結(jié)構(gòu)進(jìn)行防腐外，還應(yīng)在管道出入地面上下各200mm管段防腐層表面再纏繞鋁箔等材料方式，避免紫外線對防腐層的損傷。

⑶ 管道補(bǔ)口防腐層，需隨機(jī)開挖檢查。管道補(bǔ)口處全部都是人工防腐處理，由于施工人員在有限空間施工，施工質(zhì)量較難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)或施工技術(shù)要求，容易引起補(bǔ)口防腐層翹邊、粘接力不夠。周期性的隨機(jī)開挖檢查補(bǔ)口質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)防腐效能減弱，在站場內(nèi)需擴(kuò)大補(bǔ)口開挖范圍，采用合適的材料重新補(bǔ)口處理。

2.4 小口徑管道腐蝕防護(hù)

在站場工藝管道中，有較多的小口徑管道在日常管理中容易被忽視，若出現(xiàn)腐蝕穿孔，造成 的后果危害也不小。小口徑管道異型件較多，應(yīng)采用長期性能穩(wěn)定、對底漆無要求、防腐效果優(yōu)異的防腐材料，達(dá)到防腐后免維護(hù)的效果。

2.5 合理選用修復(fù)防腐層類型

外防腐層選用綜合考慮站內(nèi)埋地管道的特點、環(huán)境條件和防腐材料的性能特點等影響因素，合理選用。在高含水地區(qū)或強(qiáng)腐蝕區(qū)域，采用防水材料、復(fù)合結(jié)構(gòu)修復(fù)；在高溫管段宜采用相適應(yīng)溫度的耐溫型號防腐層。

2.6 加強(qiáng)防腐層施工質(zhì)量控制

防腐層施工質(zhì)量很大程度上取決于操作人員和現(xiàn)場監(jiān)督人員的技術(shù)水平和責(zé)任心。為保證防腐層施工質(zhì)量，應(yīng)加強(qiáng)施工操作人員的崗前培訓(xùn)和現(xiàn)場質(zhì)量監(jiān)督，尤其注意金屬表面處理是否達(dá)到規(guī)定要求。應(yīng)注意對防腐材料和防腐承包商的資質(zhì)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，杜絕不合格防腐材料和沒有資質(zhì)的承包商進(jìn)入安裝現(xiàn)場。

2.7 實施有效的陰極保護(hù)措施

站場采用防腐層保護(hù)與區(qū)域性陰極保護(hù)聯(lián)合保護(hù)的方式，將站內(nèi)區(qū)域性陰極保護(hù)作為站內(nèi)埋地管道防腐的補(bǔ)充手段，能大大減緩或抑制腐蝕介質(zhì)對管線的侵蝕，有效防止腐蝕危害的發(fā)生。

站場埋地管道實施陰極保護(hù)方式主要有三種：柔性陽極、淺埋陽極、深井陽極。這三種保護(hù)方式各有技術(shù)優(yōu)越性和局限性，選用保護(hù)形式要根據(jù)站場實際情況來確定。在站場設(shè)置合理的電位測試點，測試點設(shè)置具備數(shù)據(jù)記憶功能的裝置，動態(tài)監(jiān)控陰保電位數(shù)據(jù)，綜合分析施加陰保有效性。

2.8 建立站場管道三維可視化信息平臺，形成防腐層數(shù)據(jù)庫

對站場埋地管道進(jìn)行編號管理，按照相應(yīng)規(guī)則對每段管道進(jìn)行分段，分配唯一識別的編碼，加載每段管道的防腐層信息進(jìn)行，記錄修復(fù)歷史及管體腐蝕狀態(tài)，為管道防腐層及本體后期管理提供可靠的信息支持。 ◢

參考文獻(xiàn)：

[1]張東榮.埋地輸油鋼質(zhì)管道腐蝕與防護(hù)[M].石油工業(yè)出版社,2006.

[2] 張秋霞.《材料腐蝕與防護(hù)》2000年版. 冶金工業(yè)出版社

[3] 黃永昌.《金屬腐蝕與防護(hù)》.上海：上海交通大學(xué)出版社,1999.

[4] 章葆澄等.《防腐蝕設(shè)計與工程》.北京：北京航空航天大學(xué).2003 .

（作者：李安軍，烏魯木齊輸油氣分公司管道科副科長）

2014年第3期（總第16期）