PCM檢測管線外防腐層原理及應(yīng)用課件

1、PCM檢測管線外腐層原理及應(yīng)用新疆天普石油天然氣工程技術(shù)有限公司二九年十一月第1頁，共71頁。報告提綱 一、項目主要研究內(nèi)容 二、PCM檢測結(jié)果及分析 三、地面陰極保護電位測試及分析 四、土壤腐蝕性檢測與埋地管線評估 五、埋地管線及彎頭內(nèi)腐蝕因素調(diào)研 六、結(jié)論及綜合治理建議 七、油氣管道防腐措施建議第2頁，共71頁。一、項目主要研究內(nèi)容3、研究內(nèi)容管道外防腐層檢測PCM檢測 a.外防腐層埋深、走向（包括植被生態(tài)等）b.防腐層缺陷分布規(guī)律，破損點定位c.管道外防腐層平均絕緣電阻率檢測d.管道外防腐層綜合分析與評估（開挖檢測評價）陰極保護系統(tǒng)電位檢測與效果評價(絕緣法蘭（接頭）電位及電位差測量)土

2、壤腐蝕性測試（評價管線外防腐環(huán)境） 管線壁厚檢測，內(nèi)腐蝕典型腐蝕因素分析（內(nèi)腐蝕、沖刷等），對管線進行安全性評估最終目標(biāo)：通過管線壁厚、內(nèi)腐蝕介質(zhì)腐蝕性資料等綜合分析，形成塔河四區(qū)綜合治理方案。第3頁，共71頁。1、PCM功能管道外防腐層缺陷評價管道定位（走向、埋深）防腐層老化、破損管道搭接電絕緣檢測PCM采用電流降作為核心技術(shù)PCM對管道電流進行測繪，研究電流曲線的走向和陡降電流平緩段防腐層良好;電流陡降處防腐層有缺陷或有分支/搭接。二、PCM檢測結(jié)果及分析第4頁，共71頁。創(chuàng)新點二、PCM檢測結(jié)果及分析2、PCM檢測原理 PCM管道定位及防腐層檢測技術(shù)，是通過埋地管道信號的衰減量，來判斷防

3、腐層的破壞程度。 將發(fā)射機與管道連接，由PCM大功率發(fā)射機，向管道發(fā)送近似直流的信號電流（在非常低的頻率上（Hz)）管線電流衰減近似直線），便攜式接收機能準(zhǔn)確地探測到經(jīng)管道傳送的這種特殊信號，跟蹤和采集該信號，輸入微機，便能測繪出管道上各處的電流強度。分析電流變化，實現(xiàn)對管道防腐層質(zhì)量的評估。 電流強度隨著管道距離的增加而衰減，在管徑、管材、土壤環(huán)境不變的情況下，管道防腐層絕緣性能變差或有漏點存在時，施加在管道上的電流衰減就越嚴重，通過分析電流的衰減，從而實現(xiàn)對防腐層破損狀況的評估。第5頁，共71頁。2、PCM檢測原理 理論上，埋地管線可以限深，但由于存在IR降、電流衰減、其它信號的干擾，可有

4、效評價3m范圍內(nèi)管線外腐層。接管線接地（與管線成3060度角，45m）第6頁，共71頁。2、PCM檢測原理第7頁，共71頁。PCM電流檢測結(jié)果分析第8頁，共71頁。二、PCM檢測結(jié)果及分析序號管線名稱管道總體防腐層平均電阻Rg（Km2）防腐層綜合評價防腐層存在問題的管段14-1#站-一號聯(lián)合站17.820.0優(yōu)防腐層完好24-2#站-4-1#站外輸油18.3優(yōu)開挖處局部破損34-3#站-4-1#站外輸油18.820.0優(yōu)管線內(nèi)腐蝕滲漏44-4#站-4-1#站外輸油18.7優(yōu)焊縫搭接開膠5TK229CH井-4-4計轉(zhuǎn)站15.4優(yōu)防腐層完好3、PCM檢測結(jié)果管道外防腐層絕緣電阻值的評價指標(biāo)（SY/

5、T 0087.1-2006）等級優(yōu)良可差劣絕緣電阻（m2）1000050001000030005000100030001000第9頁，共71頁。4、PCM檢測結(jié)果的用途開挖驗證，修復(fù)破損點 現(xiàn)場PCM檢測結(jié)果主要有三個用途：一是檢測管線走向、埋深；二是評價管道外防腐層狀況；三是對管道外防腐層破損點進行定位。最終的目標(biāo)是根據(jù)現(xiàn)場非開挖檢測數(shù)據(jù)，判斷管線外防腐層有無破損點，進而進行開挖修復(fù)。根據(jù)檢測電流，管線開挖點原則如下：周圍無高壓線、發(fā)射塔等干擾源，電流突降；相關(guān)圖紙上無均壓線（無分流管線）、犧牲陽極埋設(shè)等因素，電流突降；管線出現(xiàn)拐點，電流突降，不做為開挖點。二、PCM檢測結(jié)果及分析（1）管線

6、開挖確定原則第10頁，共71頁。序號管線名稱開挖點位置開挖原因防腐層外觀檢查14-1#站至一號聯(lián)管線一號聯(lián)發(fā)射塔處拐點處信號突降，驗證高壓線下信號突降時管線防腐層外防腐層完好，無損壞24-1#站至一號聯(lián)管線一號聯(lián)跨拱處西面1.電流發(fā)生明顯變化，而且周圍無明顯干擾源；2.土壤濕潤，又是兩個防腐層交匯點；3.管線出現(xiàn)同溝信號，附近管線上有電流，疑是防腐層破損外防腐層完好，無損壞34-2#站至4-1#站輸油管線華東固井路口200m處電流信號發(fā)生異常變化外防腐層完好，無損壞44-3#站至4-1#站輸油管線距4-3#站800m左右電流信號發(fā)生異常變化防腐層破損，管線內(nèi)腐蝕已滲漏54-4#站至4-1#站輸

7、油管線4-4#閥池300m處電流信號發(fā)生異常變化，疑是犧牲陽極塊分流焊縫處防腐層搭接處開膠6TK229CH-1管線單井公路邊2m處1.電流突降，未發(fā)現(xiàn)影響因素；2.2005年投用，是這次管線檢測中唯一發(fā)現(xiàn)的埋地犧牲陽極；3.通過陽極腐蝕量判斷，推測4-4#站管線陰極保護情況。犧牲陽極塊外包裝腐蝕較多，土壤較濕，陽極塊腐蝕掉了一塊，建議2010年開挖陽極塊進行更換4、PCM檢測結(jié)果的用途開挖驗證，修復(fù)破損點（2）塔河四區(qū)現(xiàn)場開挖點的選擇挖坑規(guī)格:3米長,1米寬檢測坑第11頁，共71頁。4、PCM檢測結(jié)果的用途開挖驗證，修復(fù)破損點（3）埋地管線開挖后的主要工作 塔河四區(qū)現(xiàn)場開挖工作于2009年9月

8、4日開始，9月12日結(jié)束。 管線電流突降處外防腐層破損情況驗證。 高壓管線下部，管線出現(xiàn)同溝信號、附近管線上有電流等現(xiàn)象疑是防腐層破損處，驗證檢測結(jié)果。 疑是犧牲陽極分流處外防腐層破損情況驗證。 土壤腐蝕性檢測，包括溫度、土壤含水、氧化還原電位、含鹽等，并進行了試片的埋入（計劃埋地3個月，12月份取出）。 開挖處管線剩余壁厚的測試。 管線自腐蝕電位或保護電位測試。第12頁，共71頁。（1）4-1#站至一號聯(lián)管線開挖處：一號聯(lián)門口拱橋西1020m，計劃開挖3m 開挖處不開挖，管線拐彎信號變化5、 PCM檢測結(jié)果分析與驗證第13頁，共71頁。(1)4-1#至一號聯(lián)一號聯(lián)開挖，電流下降較陡燃油電站輸

9、水首站一廠驗證結(jié)果：外防腐層完好，應(yīng)是同溝管線分流引起5、 PCM檢測結(jié)果分析與驗證第14頁，共71頁。(1)4-1#至一號聯(lián)開挖，電流下降較陡一號聯(lián)燃油電站燃油電站一廠4-1#站外閥組4-1#站絕緣法蘭4-3#外輸4-2#外輸4-4#外輸華寧賓館TK305驗證結(jié)果：外防腐層完好，發(fā)射塔處電流干擾引起5、 PCM檢測結(jié)果分析與驗證第15頁，共71頁。(2) 4-2#站至4-1#站外閥組5、 PCM檢測結(jié)果分析與驗證開挖，電流下降較陡，離華東固井200m疑是防腐層破損，驗證結(jié)果：外防腐層完好，管線干擾第16頁，共71頁。創(chuàng)新點拐點處分流，不開挖（3）4-3#站至4-1#站外匯管5、 PCM檢測結(jié)

10、果分析與驗證電流突降，開挖第17頁，共71頁。創(chuàng)新點（3）4-3#站至4-1#站外匯管5、 PCM檢測結(jié)果分析與驗證疑是防腐層破損，驗證結(jié)果：防腐層破損，管線內(nèi)腐蝕已滲漏第18頁，共71頁。（4）4-4#站至4-1#站外輸匯管開挖處：4-4#閥池300m，計劃開挖3m 開挖處，疑是犧牲陽極塊分流5、 PCM檢測結(jié)果分析與驗證驗證結(jié)果：焊縫處防腐層搭接處開膠第19頁，共71頁。二、PCM檢測結(jié)果及分析穿跨越地點長度(m)穿跨越方式備注140穿跨公路512穿越井場公路（5） TK229CH至4-4#站檢測日期：2009.8.2管線規(guī)格：1144.0里程：1.1Km外防腐層：黃甲克外輸液量：15t/

11、d含水：80%陰保樁4-4#站開挖處,疑是陽極塊分流井場陰保樁第20頁，共71頁。（5）TK229CH4-4#站：單井公路邊2m，計劃開挖3m 開挖處，疑是犧牲陽極塊分流5、 PCM檢測結(jié)果分析與驗證驗證結(jié)果：陽極外包裝腐蝕較多第21頁，共71頁。二、PCM檢測結(jié)果及分析 根據(jù)塔河四區(qū)5條檢測外輸油管道（1條為單井）外防腐層絕緣PCM檢測結(jié)果及現(xiàn)場開挖驗證情況，提出以下建議可供塔河其他區(qū)塊進行PCM檢測進行開挖與否進行指導(dǎo)：電流突降，周圍無明顯干擾源，疑是外防腐層破損，需開挖驗證。電流信號突降，疑是埋設(shè)的犧牲陽極導(dǎo)線分流造成，需開挖驗證。電流突降，相關(guān)圖紙上無均壓線（無分流管線）及犧牲陽極埋設(shè)

12、等因素，如4-1#至一號聯(lián)管線拱橋處，需開挖驗證。電流信號突降或消失，旁邊有高壓線等干擾信號源，根據(jù)現(xiàn)場土壤含水等情況可不進行開挖驗證。電流突降，電流突降點為管線拐彎處、井場分離器等設(shè)備地點，如4-3#站至4-1#站外閥組，為電流信號的正常突降，不做為開挖依據(jù)。6、 PCM檢測結(jié)果的指導(dǎo)意義第22頁，共71頁。1、塔河四區(qū)陰極保護檢測結(jié)果及分析4-1#站一號聯(lián)站外閥組測試點E(mV)備 注1-1.22-1.23-1.0534-0.7505-0.7766-0.8307-0.7618-0.678結(jié)果分析：管線沿途電位保護正常。三、地面陰極保護電位測試及分析第23頁，共71頁。三、地面陰極保護電位測

13、試及分析1、塔河四區(qū)陰極保護檢測結(jié)果及分析4-2#站4-1#站外閥組保護電位E自腐蝕電位EkE=E-Ek(mV) 備 注管線起點-1.22（絕緣接頭后，外輸）-0 .56（絕緣接頭前，連站內(nèi)）0.641#測試樁-1.22/同管線起點在一起2#測試樁-1.510 /3#測試樁-1.56/管線末端-1.6/4-1站外閥組結(jié)果分析：站內(nèi)恒電位儀未啟用，該管線與4-3#外輸管線電連通，屬于4-3#站陰保系統(tǒng)。目前過保護狀態(tài)運行。第24頁，共71頁。、塔河四區(qū)陰極保護檢測結(jié)果及分析4-2#站內(nèi) 站內(nèi)單井采用絕緣法蘭，TK431進站絕緣法蘭外側(cè)穿孔（墻外）2009.7穿孔，采用外接套管進行處理。圍墻絕緣法

14、蘭生產(chǎn)閥組間2009.7穿孔，補焊0.61第25頁，共71頁。、塔河四區(qū)陰極保護檢測結(jié)果及分析4-3#站4-1#站外閥組保護電位E自腐蝕電位Ek備 注加熱爐進口/0.642TK431進站/0.61站外穿孔，測試位置于絕緣法蘭外側(cè)外輸氣管線/-0.594管線起點-2.36-0.272絕緣法蘭前穿孔幾次1#測試樁-2.7/2#測試樁-1.27/該測試樁處土壤含油3#測試樁-2.04/4#測試樁1.62/5#測試樁1.6/管線末端-1.6/4-1站外閥組第26頁，共71頁。3、塔河四區(qū)陰極保護檢測結(jié)果及分析4-3#站4-1#站外閥組4-3#4-2#4-1#站外閥組閥池4-4#4-1#河溝-1.22-

15、1.6-2.36-2.04-0.27-0.56-0.92-1.244-1#站外閥組4-1#站絕緣法蘭4-3#外輸4-2#外輸4-4#外輸結(jié)果分析：站內(nèi)恒電位儀啟用，與4-2#站屬同一陰保系統(tǒng)。8月份完全過保護狀態(tài)運行。第27頁，共71頁。三、地面陰極保護電位測試及分析、塔河四區(qū)陰極保護檢測結(jié)果及分析4-4#站4-1#站外閥組 保護電位E備 注管線起點該管線采用犧牲陽極保護方式，埋地陽極塊保護。1#測試樁-1.2372#測試樁-1.230管線末端-0.924-1#站外閥組外輸氣管線站內(nèi)有絕緣接頭結(jié)果分析：從沿途管線電位分析，該管線處于保護狀態(tài)，保護正常。第28頁，共71頁。三、地面陰極保護電位測

16、試及分析、塔河四區(qū)陰極保護檢測結(jié)果及分析TK229CH4-4#站 保護電位E備 注管線起點可能有絕緣接頭（地下）1#測試樁-1.230該管線采用犧牲陽極保護方式，埋地陽極塊保護。2#測試樁-1.230管線末端4-4#站外閥組結(jié)果分析：從沿途管線電位分析，該管線處于保護狀態(tài)，保護正常。第29頁，共71頁。三、地面陰極保護電位測試及分析、塔河四區(qū)陰極保護檢測結(jié)果及分析4-1#站外閥組4-1#站 保護電位E備 注管線起點該管線采用犧牲陽極保護方式，埋地陽極塊保護。1#測試樁-1.2302#測試樁-1.230管線末端4-1站外閥組外輸氣管線站內(nèi)有絕緣接頭結(jié)果分析：從沿途管線電位分析，該管線處于保護狀態(tài)

17、，保護正常。第30頁，共71頁。三、地面陰極保護電位測試及分析2、塔河四區(qū)陰極保護運行情況總體分析陰極保護失效表現(xiàn)：設(shè)備出現(xiàn)故障，如恒電位儀未啟用（4-2#）或陰保測試樁失效（多個）過保護（如4-2#、4-3#）保護不足（4-1#站一號聯(lián)）絕緣法蘭兩側(cè)電位差過大陰極保護失效因素分析：設(shè)備維護不及時、不到位管道防腐層出現(xiàn)破損、老化管道搭接電絕緣失效（絕緣法蘭）第31頁，共71頁。陰極保護設(shè)備出現(xiàn)故障4-1#一號聯(lián)(2009.8.34)4-3#4-1#站外閥組(2009.7.31)三、地面陰極保護電位測試及分析第32頁，共71頁。三、地面陰極保護電位測試及分析3、陰極保護設(shè)計自然電位 -0.55V

18、(Cu/CuSO4)保護電位V(CU/CUSO4 ) =-0.85v_-1.25v防腐層絕緣電阻 大于10000.m2 電流密度 30-50A/m2保護電位是判斷陰極保護程度效果的一個重要指標(biāo). 管道縱向連續(xù)導(dǎo)電 管道防腐層具良好的絕緣電阻 管道和其他低電阻接地裝置的電絕緣（沒有電絕緣，就沒有陰極保護）第33頁，共71頁。 為個保證電流能在保護范圍內(nèi)實現(xiàn)有效的保護，需要對不同管段、設(shè)備進行電絕緣。 絕緣連接絕緣法蘭絕緣接頭三、地面陰極保護電位測試及分析第34頁，共71頁。三、地面陰極保護電位測試及分析4、塔河四區(qū)陰極保護系統(tǒng)正常運行維護建議（1）陰極保護系統(tǒng)正常維護 由專業(yè)技術(shù)人員定期（可定為

19、兩月一次）進行現(xiàn)場數(shù)據(jù)測試，對輸出電位、電流進行分析，對設(shè)備運行情況進行正常維護。特別是對不正常運行設(shè)備進行原因分析（如4-3#站恒電位儀輸出電位過高）。 定期進行陰極保護參數(shù)的測試，以便根據(jù)結(jié)果進行調(diào)整恒電位儀輸出電位、電流，防止過保護或保護不足。（2）根據(jù)目前陰極保護系統(tǒng)絕緣接頭（或法蘭）未保護一側(cè)多次發(fā)生腐蝕穿孔事故的情況，對四區(qū)陰極保護系統(tǒng)全部停運6個月，與二區(qū)、三區(qū)正常運行的情況進行對比，看看絕緣接頭穿孔情況。第35頁，共71頁。三、地面陰極保護電位測試及分析4、塔河四區(qū)陰極保護系統(tǒng)正常運行維護建議 根據(jù)目前陰極保護設(shè)計手冊等資料及中國管材研究所科研單位的調(diào)研，目前還沒有這方面的專題

20、研究。初步分析是陰極保護系統(tǒng)未保護一側(cè)發(fā)生內(nèi)腐蝕穿孔是由于保護一端與未保護一端形成電場，未保護一側(cè)電位高，吸收鄰近管線的電子加速腐蝕。在絕緣法蘭兩端，分別安裝長約500毫米的絕緣短節(jié)，以消除陰保電流對未保護端的干擾。在絕緣法蘭兩側(cè)的管道內(nèi)壁上，涂5001000毫米的防腐涂層，以消除陰保電流對未保護端的干擾。第36頁，共71頁。1、土壤腐蝕性測試 對4-3#計轉(zhuǎn)站至4-1#計轉(zhuǎn)站管線穿孔和4-1#計轉(zhuǎn)站至聯(lián)合站，共計2處管線埋地土壤進行檢測。檢測項目：土壤電阻率土壤含水率土壤埋地試片腐蝕性土壤理化性能測試（離子含量）四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估第37頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地

21、管線安全評估（1）土壤剖面進行分層描述土壤剖面描述（4-1至一號聯(lián)拱橋處） 深度(m)1.8植物根系較少，管線位置處無植物根系顏色褐色地下水位(m)較深濕度潮地形地貌描述地表有蘆葦及其它灌木等少量植物松緊度稍緊土壤電阻率(m)58土壤酸堿度偏堿性，黃白色1、土壤腐蝕性測試第38頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估（1）土壤剖面進行分層描述土壤剖面描述（4-3計轉(zhuǎn)站至4-1計轉(zhuǎn)站外輸油管線 ） 1、土壤腐蝕性測試深度(m)1.8植物根系管線位置處無植物根系顏色褐色地下水位(m)較深濕度潮地形地貌描述有蘆葦及其它灌木等較多地表植物，地表植被覆蓋較好松緊度稍緊土壤電阻率(m)63土壤酸

22、堿度偏堿性，黃白色第39頁，共71頁。 結(jié)論：以土壤電阻率作為土壤腐蝕性單項評價指標(biāo)進行評判可知：兩處土樣電阻率大50 m，腐蝕性為弱。 四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估一般地區(qū)依據(jù)土壤電阻率土壤腐蝕性分級標(biāo)準(zhǔn)腐蝕性等級土壤電阻率/m強50（2）土壤電阻率測試1、土壤腐蝕性測試檢測部位土壤電阻率(m)4-1至一號聯(lián)584-3外輸63第40頁，共71頁。結(jié)論：4-1計轉(zhuǎn)站外輸油至一號聯(lián)拱橋處土壤的腐蝕性為強；4-3計轉(zhuǎn)站外輸油管線土壤的腐蝕性為較強。 四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估一般地區(qū)依據(jù)含水量土壤土壤腐蝕性分級標(biāo)準(zhǔn)（3）土壤含水量測試1、土壤腐蝕性測試腐蝕性等級含水量(g/100

23、g土)強12-25較強10-12或25-30中7-10或30-40較弱3-7或40弱1.2較強0.5-1.2中0.2-0.5較弱0.05-0.2弱0.05檢測部位含鹽量(%)4-1至一號聯(lián)1.1154-3外輸2.714第42頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估 綜合分析：塔河四區(qū)土壤為弱腐蝕性土壤，含水較低，堿性，土壤電阻率高，不含硫酸鹽還原菌。 從外防腐角度考慮，塔河四區(qū)集輸金屬管線外部采用涂層保護單獨保護，可不用外加電流陰極保護。1、土壤腐蝕性測試第43頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估（5）土壤水質(zhì)離子含量分析1、土壤腐蝕性測試取樣部位pHCl-HCO3-S

24、O42-Ca2+Mg2+K+Na+總礦化度水 型SRB4-1燃油處7.5191571.747.2217659193236CaCl204-3外輸7.3588368.328353220329839954CaCl20（1）Cl-的影響 氯離子對土壤腐蝕有促進作用，在土壤含有的眾多陰離子中， Cl-對鋼的鈍化膜破壞最大，它加速腐蝕的陽極過程，是一種腐蝕性最強的陰離子。一般說來， Cl-含量愈高，土壤的腐蝕性愈強。根據(jù)表數(shù)據(jù)可知，4-1計轉(zhuǎn)站外輸油至一號聯(lián)管線拱橋開挖處、4-3計轉(zhuǎn)站外輸油管線開挖處土樣的Cl-含量較低，腐蝕性較弱。第44頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估（5）土壤水質(zhì)離

25、子含量分析（2）SO42-的影響 SO42-不僅對鋼的腐蝕有促進作用，而且對某些混凝土也產(chǎn)生腐蝕，同時SO42-還促使土壤中發(fā)生細菌腐蝕:土壤中一旦有硫酸鹽還原菌存在，它將產(chǎn)生生物催化作用，使SO42-氧化被吸附的氫，從而促使析氫腐蝕順利進行。根據(jù)表數(shù)據(jù)可知，土壤的SO42-含量較低，土壤的腐蝕性較弱。（3）HCO3-與CO32-的影響 在土壤中HCO3-與CO32-常常共存， CO32-與HCO3-對碳鋼的腐蝕作用也是不同的，前者對腐蝕起阻礙作用，而后者則沒有這種作用。根據(jù)表數(shù)據(jù)可知，HCO3-對土壤的腐蝕性影響較小。（4）PH值的影響隨著pH值的降低，土壤的腐蝕速率增加，這是因為在強酸的條

26、件下，氫的陰極去極化過程得以順利進行，強化了整個腐蝕過程。根據(jù)表數(shù)據(jù)可知，塔河四區(qū)為堿性土壤，酸度對土壤的腐蝕性影響不大。第45頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估2、管線壁厚檢測（1）依據(jù)油田管道及儲罐內(nèi)腐蝕性評價指標(biāo)(SY/T 0087.1-2006)，腐蝕速率分為低、中、高、嚴重四個級別。 油田管道及儲罐內(nèi)介質(zhì)腐蝕性評價指標(biāo)(SY/T 0087.1-2006)低中高嚴重平均腐蝕速率(mm/a)0.0250.0250.1250.1260.2540.254腐蝕速率的計算公式： V=（原壁厚 現(xiàn)壁厚）/ 運行時間腐蝕速率單位：毫米/年（mm/a）壁 厚 單 位：毫米（mm）運 行

27、 時 間：年（a）第46頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估2、管線壁厚檢測（2）SY/T 6151-95鋼質(zhì)管道管體腐蝕損傷評價方法 管壁或儲罐壁腐蝕程度評價級別輕中重嚴重穿孔最大蝕深（mm）112250%原壁厚50%原壁厚80%原壁厚第47頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估2、管線壁厚檢測檢測點名稱投用時間運行時間(年)檢測壁厚（mm）壁厚損失(mm)腐蝕速率(mm/a)腐蝕級別(1)占壁厚百分數(shù)腐蝕級別(2)穿孔年限上次本次4-1#站-一號聯(lián)合站99-8-5107.006.320.630.06 中 9.00%輕100 4-2#站-4-1#站外輸油01-6-1

28、8.257.006.280.720.09 中 10.29%輕72 4-3#站-4-1#站外輸油01-6-18.257.006.070.930.11 中 13.29%輕54 4-4#站-4-1#站外輸油03-3-19.256.005.240.760.08 中 12.67%輕64 TK229CH井-4-4計轉(zhuǎn)站05-10-203.85.004.110.890.23 高17.80%輕18 第48頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估3、埋地管線腐蝕產(chǎn)物調(diào)查目測法簽定：可根據(jù)表5-20進行初步的判別。 現(xiàn)場腐蝕產(chǎn)物的成分判別（目檢法）產(chǎn)物顏色主要成分產(chǎn)物結(jié)構(gòu)黑FeO紅棕至黑Fe2O3六角形

29、結(jié)晶紅棕Fe3O4無定形粉末或糊狀黑棕FeS六角形結(jié)晶綠或白Fe(OH)2六角形或無定形結(jié)晶灰FeCO3三角形結(jié)晶根據(jù)腐蝕產(chǎn)物顏色分析，4-3計轉(zhuǎn)站外輸油管線至4-1計轉(zhuǎn)站管線開挖處腐蝕產(chǎn)物顏色為黑、紅棕。主要成分可能為FeO、Fe2O3、Fe3O4、FeS、FeCO3。第49頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估3、埋地管線腐蝕產(chǎn)物調(diào)查化學(xué)法簽定：取少量腐蝕產(chǎn)物于50mL試管內(nèi)，加35滴10%的鹽酸，若無氣泡，表明腐蝕產(chǎn)物為FeO；若有氣體，但不使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變色，可判為FeCO3；若產(chǎn)生有臭味氣體，并使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變色，則可能為FeS。 在室內(nèi)進行實驗，滴加35滴10%

30、的鹽酸無氣泡或微量氣泡，且10min后腐蝕樣沒有溶解，在10%鹽酸溶液中有少量雜質(zhì)，說明腐蝕產(chǎn)物中沒有FeS、FeCO3，腐蝕產(chǎn)物主要是FeO、Fe2O3、Fe3O4構(gòu)成的混合物。第50頁，共71頁。四、土壤腐蝕性評價及埋地管線安全評估4、埋地管線檢測措施建議（1）進行緩蝕劑的正常投加（2）對已投入使用的緩蝕劑投加點，做好日常管理工作，以確保實現(xiàn)預(yù)期的防腐效果（3）定點、定期進行剩余壁厚檢測 不同單位、不同人員測試時，測厚點不在同一個部位，數(shù)據(jù)沒有對比性，塔河四區(qū)應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場生產(chǎn)介質(zhì)腐蝕性強弱，選擇一些管線、彎頭等易腐蝕部位，定點進行測試跟蹤。（4）通過定期的腐蝕檢測，可及時發(fā)現(xiàn)局部異常腐蝕情

31、況，從而查找并消除可能存在的安全隱患。（5）對易腐蝕或易存在不均勻缺陷的功能部件，要加大檢測的范圍及增加檢測的數(shù)量。第51頁，共71頁。1、管線內(nèi)腐蝕、沖刷腐蝕機理 中國管材所專家進行技術(shù)交流，提供技術(shù)支持。研究油氣運輸管道含CO2（四區(qū)CO2含量2.42.6mol%）、高礦化度地層水、沖刷腐蝕等腐蝕因素。氣泡磨蝕油水界面蝕線均勻腐蝕含砂磨蝕 五、埋地管線及彎頭內(nèi)腐蝕因素調(diào)研第52頁，共71頁。五、埋地管線及彎頭內(nèi)腐蝕因素調(diào)研2、塔河四區(qū)埋地管線檢測運行參數(shù)表（2009.8.10）序號管線名稱運行壓力設(shè)計液量(t/d)目前液量(t/d)含水()H2S(ppm)CO2(mg/m3)進站井?dāng)?shù)開井?dāng)?shù)

32、1TK229CH井-4-4計轉(zhuǎn)站0.7/15.033.958.722%/24-1#站-一號聯(lián)合站0.72739862.368.3127.42%251534-2#站-4-1#站外輸油0.73835602.151.5/2%181244-3#站-4-1#站外輸油0.73835388.467.7/2%241054-4#站-4-1#站外輸油0.72739343.751.7/2%209第53頁，共71頁。3、近年腐蝕監(jiān)測腐蝕速度序號監(jiān)測點名稱腐蝕速度（mm/a）備注2008.52008.82008.102009.52009.814-1計轉(zhuǎn)站S48井0.05270.005924-1計轉(zhuǎn)站TK407井0.01

33、220.01010.022434-1計轉(zhuǎn)站TK476井0.00350.00840.00630.008144-1計轉(zhuǎn)站伴生氣54-1計轉(zhuǎn)站外輸匯管0.00190.0261緩蝕劑評價64-1計轉(zhuǎn)站生產(chǎn)匯管0.01650.00280.000474-2計轉(zhuǎn)站TK448H井0.00300.01490.05640.00400.000884-2計轉(zhuǎn)站外輸匯管0.00600.0021緩蝕劑評價94-3計轉(zhuǎn)站TK428CH井0.00440.00910.00100.0047104-3計轉(zhuǎn)站TK442井0.00190.01910.00740.00480.0137114-3計轉(zhuǎn)站外輸匯管0.00580.00340.0

34、022緩蝕劑評價124-4計轉(zhuǎn)站TK457井0.00230.00710.00320.0056134-4計轉(zhuǎn)站TK234井0.00200.00600.01380.00480.0137144-4計轉(zhuǎn)站外輸液至4-1站0.0054故障，緩蝕劑評價第54頁，共71頁。五、埋地管線及彎頭內(nèi)腐蝕因素調(diào)研4、塔河四區(qū)地層水產(chǎn)出分析報告日期井名Ca2+ mg/LK+Na+ mg/LMg2+ mg/LCl- mg/LSO42- mg/LHCO3- mg/L總礦化度mg/L水型PH水的密度g/cm32009.6.23TK405CH9396586711030109919150116.9179389氯化鈣5.71.1

35、450 2009-4-13TK417CH1219570893848132958350252.92217520氯化鈣5.81.1460 2009-4-13TK418CH11895701917871311903503214.98214728氯化鈣5.61.1460 2009-4-13TK420CH10395635051030118460800461.57194462氯化鈣6.11.1320 2009-4-13TK426CH1259470066666131897300252.92215860氯化鈣5.81.1460 2009-4-13TK431CH1399774499224214568860072.

36、71237131氯化鈣5.61.1590 2009-4-13TK442CH11695710631030132958300158.07217334氯化鈣5.61.1470 2009-6-17TK4741209718881090135085250271220713氯化鈣6.21.1480 2009-6-17TK48311295700181272131384200221.3214447氯化鈣5.71.1450 2009-6-17TK48811595704001272132495200237216247氯化鈣6.21.1450 第55頁，共71頁。五、埋地管線及彎頭內(nèi)腐蝕因素調(diào)研塔河四區(qū)外輸管線含水較

37、高，綜合含水達50%以上，水是腐蝕的載體，存在CO2、H2S酸性介質(zhì)引起的腐蝕。塔河四區(qū)產(chǎn)出介質(zhì)pH值較低，處于5.76.2范圍內(nèi)，按鐵的腐蝕電位與pH關(guān)系上分析，當(dāng)溶液pH值小于9時，從動力學(xué)上分析鋼鐵存在自發(fā)腐蝕的趨勢。塔河四區(qū)產(chǎn)出介質(zhì)高含Ca2+離子，Ca2+離子最小濃度達9000mg/L，溶液中形成CaSO4、CaCO3等垢后引起垢下腐蝕，這類腐蝕具有緩蝕劑無法保護，造成管線穿孔。4、塔河四區(qū)地層水產(chǎn)出分析第56頁，共71頁。五、埋地管線及彎頭內(nèi)腐蝕因素調(diào)研塔河四區(qū)產(chǎn)出介質(zhì)高含Cl-離子，Cl-離子最小濃度達11000mg/L，溶液中Cl-離子容易形成局部腐蝕后，特別是結(jié)垢后或管線材質(zhì)

38、加工時形成晶界缺陷時，Cl-離子在垢下或管線缺陷處加速腐蝕，引起管線腐蝕穿孔。塔河四區(qū)產(chǎn)出介質(zhì)礦化度高，礦化度介于1722104mg/L，水中鹽的濃度增大時存在電化學(xué)腐蝕，引起管線腐蝕穿孔。塔河四區(qū)管線目前運行量遠遠低于設(shè)計量，運行量只有設(shè)計量的三分之一到十分之一，在管線低洼處較低的輸送壓力造成管線局部段下部沉積游離水，甚至形成死水區(qū)，引起管線的腐蝕。4、塔河四區(qū)地層水產(chǎn)出分析第57頁，共71頁。五、埋地管線及彎頭內(nèi)腐蝕因素調(diào)研5、塔河四區(qū)管線防腐措施建議（1）塔河四區(qū)的腐蝕主要是內(nèi)腐蝕引起的，要從管線內(nèi)腐蝕防腐措施做起。（2）塔河四區(qū)管線設(shè)計是碳鋼緩蝕劑的內(nèi)防腐工藝，由于剛投產(chǎn)時管線穿孔較少

39、，運行510年后管線開始發(fā)生多起腐蝕穿孔，因此，要重視外輸管線的緩蝕劑投加，根據(jù)現(xiàn)場篩選堅持投加緩蝕劑，防腐效果的取得是綜合的、長期的，不是一朝一夕就能風(fēng)效的。（3）對部分長輸管線可采用非金屬管，如4-1計轉(zhuǎn)站外輸油到聯(lián)合站的管線可采用玻璃鋼管線。第58頁，共71頁。五、埋地管線及彎頭內(nèi)腐蝕因素調(diào)研5、塔河四區(qū)管線防腐措施建議（4）部分管線可進行內(nèi)涂層。內(nèi)涂層是一種較好的內(nèi)防腐措施，采用內(nèi)涂層后將介質(zhì)與管線完全隔離而阻止了腐蝕，從根本上做到了防腐，主要存在問題是內(nèi)涂層的施工必須嚴格達標(biāo)，內(nèi)涂層能否達到較好的效果與施工質(zhì)量及涂料的質(zhì)量有較大的關(guān)系。（5）對塔河四區(qū)的彎頭腐蝕防腐措施可采用的措施有

40、在彎頭內(nèi)部進行涂層和增大彎頭半徑的方法來減緩腐蝕。 天普公司目前與美國一專業(yè)公司進行了彎頭內(nèi)噴涂的特殊處理技術(shù)，已在雅克拉采氣廠進行現(xiàn)場應(yīng)用。 第59頁，共71頁。六、結(jié)論及綜合治理建議1、結(jié)論（1）根據(jù)PCM檢測結(jié)果塔河四區(qū)管道外防腐層絕緣性能總體上是優(yōu)良的。分析其主要原因：一是由于施工質(zhì)量相對較好；二是管線埋深較深，多在1.61.9m范圍內(nèi)，外部機械損傷較?。蝗窍鄬碇v該區(qū)塊屬沙漠地，土壤吸水性較好，無管線浸泡現(xiàn)象。（2）在部分管線上出現(xiàn)了電流突降的情況，結(jié)合以往的經(jīng)驗及現(xiàn)場實際情況進行選擇性開挖，其中4-3計轉(zhuǎn)站4-1計轉(zhuǎn)站外輸油管線已出現(xiàn)滲漏，及時進行了修復(fù)，做到了即時發(fā)現(xiàn)隱患進行修

41、復(fù)，避免了穿孔后被動停產(chǎn)修復(fù)帶來的后果。（3）根據(jù)目前陰極保護系統(tǒng)絕緣接頭（或法蘭）未保護一側(cè)多次發(fā)生腐蝕穿孔事故的情況，對四區(qū)陰極保護系統(tǒng)全部停運6個月，與二區(qū)、三區(qū)正常運行的情況進行對比，看看絕緣接頭穿孔情況。（4）塔河采油廠絕緣法蘭未保護側(cè)腐蝕穿孔是由于在金屬管線上實施陰極保護后形成電場，加速未保護一側(cè)的腐蝕。第60頁，共71頁。六、結(jié)論及綜合治理建議1、結(jié)論（5）塔河四區(qū)陰極保護目前運行不正常，主要問題一是過保護如4-3計轉(zhuǎn)站外輸油管線、4-2計轉(zhuǎn)站外輸油管線；二是部分保護設(shè)備運行不正常，如4-2計轉(zhuǎn)站恒電位儀未啟用，4-3計轉(zhuǎn)站未絕緣管線與4-2電相連而對4-2進行陰極保護。（6）塔

42、河四區(qū)埋地管線腐蝕穿孔主要是內(nèi)腐蝕造成的，存在以下幾方面的因素：塔河四區(qū)外輸管線含水較高，綜合含水達50%以上，水是腐蝕的載體，存在CO2、H2S酸性介質(zhì)引起的腐蝕。塔河四區(qū)產(chǎn)出介質(zhì)pH值較低，處于5.76.2范圍內(nèi)，按鐵的腐蝕電位與pH關(guān)系圖分析，當(dāng)溶液pH值小于9時，從動力學(xué)上分析鋼鐵存在自發(fā)腐蝕的趨勢。第61頁，共71頁。六、結(jié)論及綜合治理建議1、結(jié)論塔河四區(qū)產(chǎn)出介質(zhì)高含Ca2+離子，Ca2+離子最小濃度達9000mg/L，溶液中形成CaSO4、CaCO3等垢后引起垢下腐蝕，這類腐蝕緩蝕劑無法保護，造成管線穿孔。塔河四區(qū)產(chǎn)出介質(zhì)高含Cl-離子，Cl-離子最小濃度達11000mg/L，溶液

43、中Cl-離子容易形成局部腐蝕后，特別是結(jié)垢后或管線材質(zhì)加工時形成晶界缺陷時，Cl-離子在垢下或管線缺陷處加速腐蝕，引起管線腐蝕穿孔。塔河四區(qū)產(chǎn)出介質(zhì)礦化度高，礦化度介于1722104mg/L，水中鹽的濃度增大時存在電化學(xué)腐蝕，引起管線腐蝕穿孔。塔河四區(qū)管線目前運行量遠遠低于設(shè)計量，運行量只有設(shè)計量的三分之一到十分之一，在管線低洼處較低的輸送壓力造成管線局部段下部沉積游離水，甚至形成死水區(qū)，引起管線的腐蝕。第62頁，共71頁。六、結(jié)論及綜合治理建議2、綜合治理建議（1）塔河四區(qū)PCM檢測結(jié)果表明，塔河四區(qū)的黃甲克泡沫外防腐層性能優(yōu)良，4-3計轉(zhuǎn)站外輸油管線的腐蝕滲漏是內(nèi)腐蝕引起的，因此，要從管線內(nèi)腐蝕防腐措施做起。（2）塔河四區(qū)管線設(shè)計是碳鋼緩蝕劑的內(nèi)防腐工藝，由于剛投產(chǎn)時管線穿孔較少，運行510年后管線開始發(fā)生多起腐蝕穿孔，因此，要重視外輸管線的緩蝕劑投加，根據(jù)現(xiàn)場篩選堅持投加緩蝕劑，防腐效果的取得是綜合的、長期的，不是短期就能見效的。（3）進行緩蝕劑的正常投加。對已投入使用的緩蝕劑投加點，做好日常管理工作，以確保實現(xiàn)預(yù)期的防腐效果。第63頁，共71頁。六、結(jié)論及綜合治理建議2、綜合治理建議（4）部分管線可進行內(nèi)涂層。內(nèi)涂層是一種較好的內(nèi)防腐措施，采用內(nèi)涂層后將介質(zhì)與管線完全隔離而阻止了腐蝕，從根本上做到了防腐。（5）對塔河四區(qū)的彎頭腐蝕防腐措施可采用的措施有在彎