大慶油田在役埋地壓力管道腐蝕現(xiàn)狀評(píng)價(jià)*

劉艷雙

（中國(guó)石油天然氣股份公司大慶油田有限責(zé)任公司大慶油田工程有限公司，黑龍江大慶163000）

大慶油田在役埋地壓力管道腐蝕現(xiàn)狀評(píng)價(jià)*

劉艷雙

（中國(guó)石油天然氣股份公司大慶油田有限責(zé)任公司大慶油田工程有限公司，黑龍江大慶163000）

通過(guò)土壤腐蝕性測(cè)試、防腐蝕層絕緣性能測(cè)試、防腐蝕層缺陷點(diǎn)檢測(cè)及管道定點(diǎn)開(kāi)挖驗(yàn)證等方法，對(duì)大慶油田2 950 km埋地壓力管道的防腐蝕層完整性及管體腐蝕情況進(jìn)行了系統(tǒng)測(cè)試與評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提出了壓力管道安全整改措施和維護(hù)方案，對(duì)油田在用埋地壓力管道安全生產(chǎn)運(yùn)行具有指導(dǎo)意義。

油田 埋地壓力管道 腐蝕現(xiàn)狀 腐蝕檢測(cè)

大慶油田工程有限公司壓力管道目前主要包括三類(lèi)：天然氣集輸管道、輕烴管道及輸油管道，因其輸送介質(zhì)具有可燃、易爆的特性，對(duì)油田安全生產(chǎn)影響很大。油田壓力管道大部分埋設(shè)在地下，受腐蝕性環(huán)境影響，管道運(yùn)行期間容易發(fā)生腐蝕穿孔，而且由于隱蔽性強(qiáng)，難于察覺(jué)，所以埋地管道的安全運(yùn)行成為油田安全管理的重點(diǎn)和難點(diǎn)。為了探明油田壓力管道的運(yùn)行狀況，大慶油田工程有限公司防腐保溫實(shí)驗(yàn)研究中心歷時(shí)5 a，完成了767條，共計(jì)2 950．320 km的埋地壓力管道現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。通過(guò)此次檢測(cè)，對(duì)油田內(nèi)部主要壓力管道安全狀況有了初步了解，為后期管道的安全管理積累了第一手資料，并找出了埋地壓力管道安全運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)及主要影響因素，同時(shí)提出了壓力管道安全整改措施和維護(hù)方案。

1 檢測(cè)概況

從投產(chǎn)年限看，所檢部分管道運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，個(gè)別管道運(yùn)行時(shí)間接近30 a。所檢管道投產(chǎn)年限分類(lèi)統(tǒng)計(jì)情況詳見(jiàn)表1。

表1 管道敷設(shè)時(shí)間分類(lèi)統(tǒng)計(jì)

壓力管道輸送介質(zhì)主要包括濕氣、返干氣和輕烴油，所檢管道按介質(zhì)類(lèi)型分類(lèi)統(tǒng)計(jì)情況詳見(jiàn)表2。

表2 管道介質(zhì)分類(lèi)統(tǒng)計(jì)

2 檢測(cè)方法

埋地壓力管道檢測(cè)的主要內(nèi)容包括：（1）土壤腐蝕環(huán)境測(cè)試和評(píng)價(jià)，確定管道運(yùn)行土壤的環(huán)境狀況；（2）運(yùn)用多頻管中電流測(cè)試法測(cè)量評(píng)價(jià)管道防腐蝕層絕緣電阻率，確定防腐蝕層整體運(yùn)行狀況；（3）運(yùn)用人體電容法檢測(cè)埋地管道防腐蝕層局部缺陷，并查出防腐蝕失效點(diǎn)；（4）管道不開(kāi)挖地面檢驗(yàn)與管道定點(diǎn)開(kāi)挖檢驗(yàn)，對(duì)管道的安全狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，并根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果提出壓力管道安全整改措施和維護(hù)方案；（5）對(duì)埋地管道的占?jí)骸⑿孤┖驮蚤y等嚴(yán)重危害管道安全的情況進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查和記錄，并提出治理意見(jiàn)和管理建議。檢測(cè)所用設(shè)備情況見(jiàn)表3。

表3 主要檢測(cè)設(shè)備

3 檢測(cè)結(jié)果

3．1 管道安全隱患排查

從現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)情況看，埋地壓力管道存在著大面積穿孔泄漏、栽閥偷盜、機(jī)械損傷、占?jí)汗艿馈⒐荏w腐蝕和管道裸露現(xiàn)象，對(duì)壓力管道的安全運(yùn)行構(gòu)成了潛在威脅。該次排查出的埋地壓力管道安全隱患情況統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表4。

表4 安全隱患情況統(tǒng)計(jì) 處

3．2 環(huán)境腐蝕性評(píng)價(jià)

對(duì)管道沿線的土壤腐蝕性進(jìn)行了測(cè)試，完成956處土壤電阻率測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)圖1。由圖1可看出，有近60%管道敷設(shè)土壤環(huán)境的腐蝕性屬于“強(qiáng)”腐蝕等級(jí)，說(shuō)明埋地壓力管道運(yùn)行環(huán)境比較惡劣。

圖1 土壤環(huán)境腐蝕性等級(jí)分段

3．3 防腐蝕層檢測(cè)評(píng)價(jià)

利用防腐蝕層地面檢漏儀，對(duì)埋地管道的外防腐蝕層破損點(diǎn)（缺陷點(diǎn)）進(jìn)行了檢測(cè)，管道外防腐蝕層破損點(diǎn)檢測(cè)情況統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖2。管道外防腐蝕層的完整性較差，有一半以上管道破損點(diǎn)密度在10個(gè)／km以上，破損情況非常嚴(yán)重。

圖2 破損點(diǎn)檢測(cè)情況

應(yīng)用PCM管道電流測(cè)繪儀及計(jì)算軟件，測(cè)量了管道外防腐蝕層質(zhì)量并計(jì)算管道外防腐蝕層絕緣電阻。圖3為不同年限的管道外防腐蝕層等級(jí)評(píng)價(jià)結(jié)果，1990—2000年敷設(shè)的管道外防腐蝕層質(zhì)量較差。

圖3 外防腐蝕層等級(jí)評(píng)價(jià)

3．4 管體腐蝕損傷評(píng)價(jià)

定義腐蝕深度與管道原壁厚的比值的百分?jǐn)?shù)為相對(duì)腐蝕深度，相對(duì)腐蝕深度超過(guò)20%的開(kāi)挖管段統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)圖4。由圖4可以看出，濕氣管道的占比超過(guò)50%。

圖4 相對(duì)腐蝕深度大于20%的管道分類(lèi)

結(jié)合防腐蝕層局部缺陷、土壤腐蝕性等檢測(cè)結(jié)果，對(duì)外防腐蝕層失效嚴(yán)重的地段，選擇典型位置進(jìn)行開(kāi)挖，利用超聲波測(cè)厚儀，對(duì)埋地管道的剩余壁厚進(jìn)行了測(cè)試：68．84%開(kāi)挖管段的相對(duì)腐蝕深度小于10%，20．18%開(kāi)挖管段的相對(duì)腐蝕深度小于20%；有超過(guò)11．07%的開(kāi)挖管段，相對(duì)腐蝕深度超過(guò)的20%，其中有3．13%的開(kāi)挖管段腐蝕深度超過(guò)的30%，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表5。

表5 管段的相對(duì)腐蝕深度

4 結(jié)論與建議

根據(jù)壓力管道防腐蝕層絕緣電阻率、防腐蝕層完整性、管壁腐蝕狀況以及土壤環(huán)境的腐蝕性情況，制定了管道維護(hù)建議和安全檢測(cè)周期。

（1）建議對(duì)155 km管道外防腐蝕層進(jìn)行更新，77處管體進(jìn)行局部修復(fù)，92 km管道進(jìn)行更換；

（2）為了保證在下一個(gè)檢測(cè)周期內(nèi)管道安全運(yùn)行，確定對(duì)其中1 323 km管道3 a后重新檢測(cè)，對(duì)其他1 380 km管道5 a后重新檢測(cè)。

（3）在所檢測(cè)的767條管道中，有103條管道穿過(guò)人口密集區(qū)，在后期檢測(cè)中，應(yīng)當(dāng)將這些管道作為重點(diǎn)檢測(cè)對(duì)象；

（4）在檢測(cè)的管道中，腐蝕程度在“二類(lèi)”以上的管道占31%，其中濕氣管道占16%。在后期檢測(cè)中應(yīng)予以重視；

（5）經(jīng)開(kāi)挖測(cè)試，腐蝕嚴(yán)重管段多發(fā)生在“強(qiáng)”腐蝕性等級(jí)的地勢(shì)低洼的鹽堿地、葦塘中。在后期檢測(cè)中，應(yīng)根據(jù)土壤腐蝕性分區(qū)狀況確定壓力管道環(huán)境腐蝕等級(jí)，將所處土壤環(huán)境為“強(qiáng)”腐蝕性等級(jí)的管道作為重點(diǎn)防護(hù)對(duì)象。

Corrosion Status Evaluation of Buried Pressure Pipeline in Daqing Oilfield

Liu Yanshuang
（CNPCDaqing Oilfield Engineering Co．，Ltd．，Daqing 163000，China）

Anti-corrosion layer integrity and tube body corrosion status of 2 950 km buried pressure pipeline in Daqing oilfield were tested and evaluated systematically by using the methods of soil corrosion test，anti-corrosion layer insulation test，anticorrosion layer defect detection and pipeline excavation．Corrective measures and maintenance plans were put forward，which have guiding significance for safety production of buried pressure pipeline in oilfield．

oilfield，buried pressure pipeline，corrosion status，corrosion detection

2017-03-24；修改稿收到日期：2017-07-19。

劉艷雙（1980—），工程師，大學(xué)本科。2004年吉林大學(xué)材料學(xué)院畢業(yè)，現(xiàn)在該公司從事油氣田腐蝕與防護(hù)的科研、設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)服務(wù)工作。E-mail：liuyanshuang＠petrochina．com．cn

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“高強(qiáng)度管線鋼土壤腐蝕的關(guān)鍵影響因素及機(jī)理研究”（51131001）。

（編輯 寇岱清）