西部管道甘肅輸油氣分公司

清管三通加固墩可以固定管道，減少清管三通的位移和減弱收發(fā)球筒震動，但運行過程中三通區(qū)域管線可能因位移、沉降、管體或環(huán)焊縫缺陷等因素導致焊縫開裂或管體泄漏，引起著火或爆炸。因此需要特別關(guān)注清管三通加固墩處的管線腐蝕風險。

1 風險控制因素分析

1.1 外腐蝕

清管三通加固墩內(nèi)管線外腐蝕故障樹如圖 1所示。當土壤有腐蝕性且管道防護措施失效才會發(fā)生外 腐蝕。土壤腐蝕性影響因素包括土壤微生物含量、土壤pH值、土壤含水率等。管道防護措施受加固墩狀況、防腐層狀況和陰極保護狀態(tài)影響，當三者共同失效才會發(fā)生防護措施失效。要控制加固墩內(nèi)管線外腐蝕發(fā)生，就要控制可控因素。在土壤腐蝕性、加固墩狀況、防腐層狀況和陰極保護狀態(tài)四個因素中，土壤腐蝕性無法改變、加固墩狀況只能通過開挖檢測獲取，防腐層狀況難以檢測，因此只有陰極保護狀態(tài)屬于可控因素。應(yīng)注意保護電位不足、保護距離小、雜散電流對陰保系統(tǒng)的影響等因素對陰保效果的影響。通過內(nèi)檢測對該處管線缺陷情況進行監(jiān)測，以便及時采取有效措施。

1.2 內(nèi)腐蝕

加固墩內(nèi)管線內(nèi)腐蝕故障樹如圖 2所示。內(nèi)腐蝕受含腐蝕介質(zhì)和防腐措施失效共同影響。天然氣屬干氣輸送，即使含有CO2、 H2S等腐蝕性成分，沒有水的存在，腐蝕就難以發(fā)生。因此，內(nèi)腐蝕風險相對較低，控制措施應(yīng)從監(jiān)控脫水效果和內(nèi)檢測監(jiān)控著手。

1.3 近中性應(yīng)力腐蝕開裂

近中性應(yīng)力腐蝕開裂故障樹如圖 3所示。腐蝕開裂主要受管道材質(zhì)、應(yīng)力和腐蝕三個因素共同影響。管材、應(yīng)力、加固墩狀況、防腐層失效、近中性土壤環(huán)境均屬不可控因素，可控制因素只有陰保措施。需定期監(jiān)測管道陰極保護，發(fā)現(xiàn)異常及時分析原因并處置，同時可采用裂紋型內(nèi)檢測方法監(jiān)控。

2 風險控制措施

2.1 腐蝕風險控制

加固墩處管線腐蝕風險評價結(jié)果表明，風險主要受土壤腐蝕性、陰級保護電位和陰保電流密度影響。分析查找陰保電位過保護原因并及時處置，確保陰保電位位于正常保護范圍（﹣0.85 Vcse，﹣1.25 Vcse）內(nèi)。對于內(nèi)、外腐蝕，應(yīng)在開展內(nèi)檢測時關(guān)注加固墩部位管線缺陷情況。

2.2 近中性應(yīng)力腐蝕開裂

近中性應(yīng)力腐蝕開裂風險評估結(jié)果表明，西部管道瓜州、張掖和永昌站近中性應(yīng)力腐蝕開裂敏感性屬相對高敏感性等級，主要由于這些地區(qū)土壤pH值位于近中性區(qū)間、受出站最小壓力和最大壓力影響較低；瑪納斯、烏魯木齊和嘉峪關(guān)站相比霍爾果斯、精河、烏蘇、連木沁、了墩、煙墩和古浪站的近中性敏感性高，主要受其土壤pH值位于近中性區(qū)間的影響。

依據(jù)風險控制因素分析結(jié)果，對霍爾果斯站和連木沁站陰保系統(tǒng)進行檢查，分析陰保電位過保護原因，確保陰保電位位于正常保護范圍（﹣0.85 Vcse，﹣1.25 Vcse）內(nèi)。同時，全線內(nèi)檢側(cè)時開展裂紋檢測，監(jiān)控該部位裂紋的情況。

2.3 缺陷臨界尺寸

加固墩處管線管體腐蝕缺陷臨界尺寸和環(huán)向內(nèi)表面裂紋缺陷臨界尺寸，分別按ASME B31G―2012―3770和API 579計算，如圖 4、圖 5、圖 6所示。在下次內(nèi)檢測過程中，發(fā)現(xiàn)存在腐蝕型缺陷和環(huán)向裂紋缺陷，可按照圖 4～6給出的腐蝕缺陷臨界尺寸和環(huán)向裂紋缺陷臨界尺寸判斷是否可接受。當評估點坐標落在曲線下方時，缺陷可以接受；評估點位于曲線上方 時缺陷不能接受。由此可判斷可能出現(xiàn)的缺陷是否處于可接受范圍內(nèi)。

3 結(jié)論與建議

加固墩區(qū)域管線可能因位移、沉降、管體或環(huán)焊縫缺陷等因素引起焊縫開裂或管體泄漏，引起著火或爆炸。對于腐蝕和近中性應(yīng)力腐蝕開裂風險，建議對陰保系 統(tǒng) 進 行 檢 查 ， 分析 陰 保 電位過保護原因，確保陰保電 位 位 于 正 常 保護范圍（﹣0.85 Vcse，﹣1.25 Vcse）內(nèi)。對于內(nèi)外腐蝕，建議開展內(nèi)檢測時，關(guān)注加固墩部位管線缺陷情況，并定期分析評價缺陷臨界尺寸，以確保清管三通加固墩區(qū)域管線安全可靠。

作者：邢占元，甘肅輸油氣分公司工程師。