油田管道陰極保護(hù)故障分析

（中國海油伊拉克有限公司，天津 300457）

油田管道陰極保護(hù)故障分析

彭緒武

（中國海油伊拉克有限公司，天津 300457）

某油田管網(wǎng)已經(jīng)使用了很長時間，由于平時維護(hù)不到位，該管網(wǎng)的陰極保護(hù)系統(tǒng)出現(xiàn)很多問題。本文對油田管線陰極保護(hù)系統(tǒng)故障進(jìn)行了分析，并針對性的提出了解決措施。

ICCP；陽極床；涂層；保護(hù)

1 陰極保護(hù)系統(tǒng)的介紹

要滿足輸油需要，每個油田內(nèi)會安裝埋設(shè)大量的管線，這些管線大部分是被埋設(shè)在地表下面，它們的情況很難被觀察到，必須對管線采取有效的防護(hù)，才能保證油田及輸油管道的正常運作。某油田的管線是采用管線外涂層加電流陰極保護(hù)（ICCP）系統(tǒng)進(jìn)行防腐的，該系統(tǒng)是上世紀(jì)70年代設(shè)計安裝的，油田共設(shè)有11個陰極保護(hù)站，各陰極保護(hù)站和管線之間相互作用，形成了一個陰極保護(hù)系統(tǒng)，這個保護(hù)系統(tǒng)對管線的保護(hù)作用非常重要。使用過程中，該油田進(jìn)行過個別部件的更換和升級。

2 日常維護(hù)的主要工作

陰極保護(hù)系統(tǒng)非常重要，要對其進(jìn)行定期檢測和維護(hù)，以保障輸油管線的正常運行。油田設(shè)有陰極保護(hù)科，專門從事油田所有陰極保護(hù)設(shè)施的檢測和保護(hù)。工作人員會定期到陰極保護(hù)站檢查整個陰極保護(hù)系統(tǒng)的工作情況.工作人員要檢查整流器的工作情況、被保護(hù)管線的通電電位、瞬時斷電電位等，隨著季節(jié)和氣候的變化做相應(yīng)的調(diào)整。

對該油田，工作人員日常維護(hù)中發(fā)現(xiàn)的問題總結(jié)如下：（1）部分絕緣法蘭失效；（2）管線通電電位比較低；（3）保護(hù)電位低；（4）電流表損壞。

3 陰極保護(hù)系統(tǒng)存在的問題

3.1 管線外涂層情況很難查看

由于管線大部分都是被埋設(shè)在地表以下，而且缺乏資料和先進(jìn)的檢測手段，這樣一來工作人員無法掌握管線涂層的情況。不過大部分管線的服役時間已經(jīng)超過了設(shè)計壽命，因此管線外保護(hù)的情況應(yīng)該不太好。并且當(dāng)前還沒有任何可以修補涂層的辦法，所以涂層的保護(hù)非常的重要。

3.2 管線絕緣法蘭失效

根據(jù)檢查情況發(fā)現(xiàn)該油田絕大部分的接頭或者法蘭上的絕緣都已失效，這樣一來保護(hù)電流會從絕緣失效的位置進(jìn)入非保護(hù)金屬，使得陰極保護(hù)效果被大大降低，管線更容易被腐蝕損壞。按照規(guī)定絕緣必須要更換才能滿足保護(hù)要求，但是更換絕緣必須關(guān)閉油井或者停止輸油，這樣會對產(chǎn)量有很大的影響，所以更換絕緣的工作很難得到批準(zhǔn)執(zhí)行。

3.3 技術(shù)、設(shè)備過時，功能不完善

由于該油田的陰極保護(hù)系統(tǒng)是上世紀(jì)70年代設(shè)計的，該系統(tǒng)中的變壓器整流器比較落后，它的電流、電壓只能在多個檔位之間進(jìn)行切換，無法進(jìn)行線性調(diào)節(jié)，而且只能輸出一路電流、電壓。但是現(xiàn)有管線是由很多根管道組成的，每條管道所需要的保護(hù)電流、電壓都是不一樣的，這就需要在每條管道安裝一個可變電阻來微調(diào)。現(xiàn)在該油田很多管道上的電阻都損壞了，這樣會導(dǎo)致管道的陰極保護(hù)電流和電壓可能會過大或過小，無法達(dá)到好的保護(hù)效果。

3.4 檢測不到位

按規(guī)范每條管道除了兩端設(shè)有電位監(jiān)測點以外，還會在兩段之間均布一些與管道相連的檢測柱，用于對該部位的電位檢測。但是由于各種原因，大部分檢測柱都已經(jīng)缺失，或是失去檢測功能，這樣一來管道中間的電位狀態(tài)都無法被檢測，如果保護(hù)狀態(tài)不好也不能被檢測到，給管道的保護(hù)留下了隱患。

按照規(guī)定陰極保護(hù)系統(tǒng)應(yīng)該按月進(jìn)行檢查、測試。但是由于交通問題，無法按月完成所有陰極保護(hù)站的檢查和測試工作，這樣就無法及時的發(fā)現(xiàn)問題并做相應(yīng)的處理，對于陰極保護(hù)系統(tǒng)很不利。

另外還有測量數(shù)據(jù)沒有規(guī)范化整理、存檔和分析等問題，這些情況都不利于保護(hù)系統(tǒng)的監(jiān)測工作。

4 解決措施

4.1 對管道保護(hù)進(jìn)行全面檢測和評估

對埋設(shè)管道保護(hù)的狀態(tài)進(jìn)行全面檢測評估，監(jiān)測評估的內(nèi)容如下：

A 管道外涂層的損傷程度，有無修復(fù)價值和可能。

B 全面檢測和評估現(xiàn)有的陰極保護(hù)系統(tǒng)。

根據(jù)檢測和評估的情況，做一個詳細(xì)的報告，并提出整改方案。

4.2 陰極保護(hù)系統(tǒng)的恢復(fù)或者升級

根據(jù)檢測盒評估情況，對現(xiàn)有陰極保護(hù)系統(tǒng)的硬件設(shè)備進(jìn)行修復(fù)和恢復(fù)。如果修復(fù)不能滿足管道的保護(hù)要求，那么就需要考慮全面升級或替換整個保護(hù)系統(tǒng)。

4.3 管道永久修復(fù)

在以往管道發(fā)生泄露情況時，都會采取一些臨時的修補措施，例如用管卡、密封膠片、焊接補丁等措施來進(jìn)行堵漏，這樣不能保證整個管線的完整性，等管道使用一段時間后可能會再出現(xiàn)泄露，給管道日后的使用埋下了隱患。因此管線維修應(yīng)該盡量采取永久修復(fù)的方法，并同時對破壞的外涂層進(jìn)行修復(fù)處理。如果有一些漏點已經(jīng)修復(fù)，那么在日后有條件的情況下還是要對該漏點進(jìn)行永久修復(fù)。

永久修復(fù)一定要用專門的、經(jīng)過認(rèn)證的管道維修備件。例如管卡，或者新型的修復(fù)手段ClockSpring-高效管套修復(fù)等。

同時應(yīng)該備用一些和管線涂層配套的涂層補傷片，塑料熱縮管等來修復(fù)損壞或破壞的外涂層。

4.4 選用合適的涂層

涂層對于管道的防腐起到了決定性的作用，雖然金屬管道在沒有涂層的情況下也可以靠電流來保護(hù)。但是光依靠電流保護(hù)會產(chǎn)生很高的費用，而且不能保證保護(hù)電流的均勻性。以BUN 到BUT管段為例，這條長達(dá)20.7公里的管線如果只靠外加電流來保護(hù)的話，那么所需的陰極保護(hù)電流為177A，陰極保護(hù)站的整流器很難提供這么高的電流。因此涂層對管線的保護(hù)是非常重要的?，F(xiàn)在市場上性價比比較好的是FBE和三層PE涂層。這兩種涂層性能優(yōu)、壽命長、面電阻很高、防腐功能強，其中PE材料有陰極屏蔽作用。

鋪設(shè)新管道時，不但要選用質(zhì)量好的涂層，而且要保證涂層的施工質(zhì)量。管道運輸過程中，要妥善安放管道，以避免管道損傷。對于管道焊接接頭涂層的恢復(fù)更要嚴(yán)格的按照標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，不能留任何缺陷。

4.5 提高管線管理效率

如果把油田比作一個人的話，輸油管線就像人的血管一樣，對油田有至關(guān)重要的作用，它的運行情況直接關(guān)系到整個油田的產(chǎn)量。如果管理和維護(hù)的好，整個油田會運轉(zhuǎn)的很穩(wěn)定，相反油田會受很大的影響。因此管線的管理工作也是非常重要的。應(yīng)該借鑒其他陸地油田和海油其它單位的管線管理經(jīng)驗，組建專門的管線管理部門，分工協(xié)作、互相配合、減少工作交接界面和跨部門的協(xié)調(diào)，將管線的完整性管理工作提高到一個新的高度，保障油田的正常工作。

[1]蔣金生.油田管道陰極保護(hù)常見問題分析[J].油氣田地面工程，2004（12）.

TG17