長輸油氣管道工藝站場埋地管線腐蝕分析

張建兵

工藝站場作為長輸油氣管道的接力站，在油氣輸送中起著至關重要的作用。大量長輸管線在投產運行過程中，其工藝站場埋地管線會由于各種不同的影響因素而出現腐蝕穿孔現象，從而造成天然氣泄漏，進而影響管線的安全輸送。《特殊地質條件下的管道施工與管理》一書基于國內外長輸油氣管道工藝站場埋地管線腐蝕及控制現狀，分析了造成站場埋地管線腐蝕的主要因素及腐蝕機理，介紹了埋地管道最新腐蝕檢測手段，結合國內站場埋地管線具體腐蝕情況，提出了相應地腐蝕控制措施及建議。本書具有較強的理論性和適用性，可為長輸油氣管道工藝站場埋地管線防腐研究提供一定的技術參考。

工藝站場埋地管線，顧名思義大多數為埋地敷設，而埋地所處土壤環境復雜多變，不同地段的環境存在較大差異，造就了埋地管線的腐蝕概率遠大于地面管線。一方面，土壤環境中存在大量水分及腐蝕離子等，金屬材質的管線會在此環境下極易發生電化學腐蝕，同時土壤中微生物的存在也會引起管線腐蝕;另一方面，埋地管線在施工設計階段，會采用較均勻一致的防腐涂層及保護層構造工藝，不能應對不同地段環境的相異性，即潮濕地區與干旱地區的差異、鹽堿地區與酸性地區的差異等，進而導致初始設計的防腐失效。工藝站場的管線通常多有彎管、接頭等類型，其口徑大小不一、結構外形復雜。這些因素使其只能在野外現場環境下進行埋地設施的防腐層涂敷施工，然而標準的涂敷工程往往需要適宜的環境，這可能會受到外界環境影響，如溫度、濕度、壓力及灰塵雜質等。一般情況下，壓縮機出口溫度較高的匯管，高溫下氧氣濃度差較大的立管彎頭接口與管體部位均易發生腐蝕現象，因為此處溫度可高達60℃，會加速瀝青類防腐層的老化，致使其性能下降或失效。此外，壓縮機工作時的長時間振動會增大管線與周邊土壤的摩擦，從而造成防腐層機械損傷。站場埋地管線防腐材料的低性能也會引起管線腐蝕，主要是由于目前防腐材料密封防水性較差，且耐腐介質滲透能力不足。同時，站場內電氣接地系統的材質往往與管線不同，也就是不同金屬材質之間的互相接觸，但由于其間存在電位差，進而導致電偶腐蝕現象的發生，尤其是鋼材質管線的電位較低，便更容易發生腐蝕，這些主要是由于在埋地管線敷設設計階段，不同行業的專家溝通不當導致選材不當。此外，不合格的施工質量及操作會導致埋地管線防腐層的涂敷存在問題，且設計員的經驗不足也會使埋地管線在初始設計階段存在一定缺陷。國內在多數站場僅采取了防腐層保護的措施，很少采取陰極保護設計，主要是因為該種系統設計存在諸多難點：首先，站場內管線敷設較密集，陰極保護的實施很難全面進行;其次，站場內電氣設備眾多，其相應存在不同種類的接地保護，這會顯著影響陰極保護，造成電流漏失;再者，站場內空間不足以承受占地較大的陰極保護系統，也就是為陽極床的布置帶來了限制;此外，站場管線陰極保護系統會對站場外管道的初始防腐保護造成較大干擾，且這種干擾影響難以消除和避免。

綜上內容均在《特殊地質條件下的管道施工與管理》一書中得以詳細論述分析。在此主要提出以下應對措施及建議：①設計施工階段應針對性地選取適宜的防腐涂層，現場進行涂層施工，涂敷時應嚴格進行表面處理，使其滿足涂敷要求，且涂敷工作的進行必須注意天氣環境等因素的影響;②完善埋地管線防腐設計，加強施工質量的監督，提高施工員的技術操作，盡可能地避免設計施工階段的人為因素;③合理設計區域性的陰極保護措施，針對電氣接地系統影響、電位差及站場外管道的干擾應相應采取不同類型的陰極保護形式，如強制電流深井陽極、強制電流柔性陽極及犧牲陽極等方式，結合適宜的方式達到防腐目的;④作業期間，應加強各施工單位及不同專業人員的溝通協調，合理選取相關材料，極大程度上避免杜絕施工設計階段的腐蝕隱患，盡可能消除埋地管線腐蝕誘發因素，降低腐蝕事故的發生可能性。