王棟 堯宗偉(中石油聯合管道有限公司西部塔里木輸油氣分公司, 新疆 庫爾勒 841000)
輪庫輸油復線管道金屬損失增長分析
王棟 堯宗偉(中石油聯合管道有限公司西部塔里木輸油氣分公司, 新疆 庫爾勒 841000)
管道內檢測是近年新興的一項技術,是利用在管道內運行的可實時采集并記錄管道信息的檢測器完成的檢測,在管道完整性管理中發揮著重要作用?!吨腥A人民共和國石油天然氣管道保護法》、TSGD7003-2010《壓力管道定期檢驗規則-長輸(油氣)管道》等規定了長輸油氣管道必須開展檢測。
內檢測;外部金屬損失;缺陷深度
輪庫輸油復線管道輸送介質為原油,管道于20世紀90年代建成投產,目前已安全運行近20年。
為掌握管道異常點的準確位置及尺寸,為制定維護維修計劃提供科學的依據,管道管理單位分別于2006年、2014年委托專業檢測機構對輪庫輸油復線管道開展了幾何變形檢測和金屬損失檢測器。
2014年,管道管理單位根據檢測單位提交的檢測報告,共抽取22處外部金屬損失、1處內部金屬損失及1處環焊縫異常點進行了開挖驗證,并委托專業檢測機構采用超聲波探傷儀、超聲波測厚儀、相控陣和導波及焊縫尺進行直接檢測。
根據檢測結果,此次開挖驗證點直接檢測數據與內檢測數據缺陷位置、缺陷長度、寬度、深度及缺陷類型完全符合。由此可以得出,2014年內檢測檢測結果與管道實際情況相符。
檢測單位提交的檢測結果,兩次檢測發現外部金屬損失缺陷發布見表1。
2.1兩次檢測外部金屬損失缺陷對比分析
通過對表1數據進行分析,對比兩次檢測結果,可以看出,外部金屬損失缺陷數在2006年至2014年的8年間,由3955增長為41880,增加了959%,說明管道外腐蝕隨管道運行時間的增長而增長。而10%wt及以上缺陷由2006年的2520處增長至2014年的5620處,僅增加了123%,說明缺陷數增長的主要原因并不是管道外腐蝕的增長,而是近幾年國內內檢測技術的發展,檢測精度逐步提高,缺陷檢出率有了很大提升。
2.2缺陷點位置分布分析

表1 輪庫輸油復線外部金屬損失缺陷分布表
通過表1金屬損失缺陷相對管道里程分布,不難看出,2006年金屬損失缺陷位于0~70km段為2898處,占3955處的73.3%;2014年缺陷位于0~70km段為30670處,占41880處的73.2%;同時10%wt及以上缺陷位于0~70km段為2006年75.2%和2014年的78.4%,說明管道金屬損失缺陷主要集中在0~70km段,這與管道沿線土壤腐蝕活性高存在一定關聯。而在0~70km段,位于0~20km段的缺陷分別占53.7%及45.7%,主要原因為該段管道途經油田采油區,埋地管網密布,油井接地系統等各類雜散電流干擾對管道陰極保護系統帶來了一定干擾。
10%wt及以上缺陷中,位于管道環焊縫兩側30cm范圍內缺陷由1227增至1776,增加了44.7%,而占比由48.7%下降至31.6%,位于普通管節上的缺陷數由1293增加至3844,增加了197%,占比也由51.3%增加至68.4%。這說明無論是普通管節還是環焊縫兩側,管道外腐蝕都在增長,其中普通管節腐蝕缺陷數增長速度高于焊縫兩側。
結合8391m環焊縫兩側管道及154524m普通管節進行分析,2006年每100m環焊縫兩側管道分布14.6處10%wt及以上缺陷,2014年為21.2處;而2006年每100m普通管節分布0.84處10%wt及以上缺陷,2014年為2.49處,說明普通管節防腐效果優于焊縫補口效果。
2.3開挖驗證點分析
在22個外部金屬損失缺陷開挖驗證點中,有7處缺陷點有明顯腐蝕產物,其余15處缺陷點防腐底漆與金屬面結合良好,電火花檢漏合格。
將開挖驗證結果與2006年檢測結果進行對比,發現這些缺陷均存在不同程度的增長。其中5處缺陷點缺陷深度增長值小于5%wt,4處缺陷點缺陷深度增長值位于5%~10%wt之間,5處缺陷點缺陷深度增長值位于10%~20%wt之間,5處缺陷點缺陷深度增長值位于20%~30%wt之間,3處缺陷點缺陷深度增長值超過30%wt。
2.4檢測發現深度30%wt及以上外部金屬損失點對比分析
在2014年檢測發現的外部金屬損失中,有117處缺陷深度為30%wt及以上,其中47處缺陷深度為40%wt及以上,最大值為52%wt。通過與2006年數據進行對齊分析,發現有16處缺陷深度增加了40%wt及以上,37處增加了30%wt及以上,45處增加了20%wt及以上,16處增加了10%wt及以上,3處增加了10%wt以下。平均腐蝕速率為0.249mm/a,最大腐蝕速率為0.376 mm/a,深度為52%wt處缺陷腐蝕速率為0.28mm/a。
(1)管道管理單位應按期組織對金屬損失缺陷點進行修復,提升管道安全水平。
(2)油田采油區,埋地管網、油井接地系統等各類設備設施對管道陰極保護系統會干擾長輸管道陰極保護系統保護效果。
(3)正常的陰保系統不能完全杜絕管道腐蝕的發生,而是對管道起到抑制和減緩腐蝕的作用。
(4)土壤腐蝕活性對管道腐蝕速率存在一定影響。
(5)對于管道防腐保護效果,工廠條件下生產的普通管節防腐要優于現場施工的焊縫補口。