孤永東、孤羅東輸油管道腐蝕現(xiàn)狀與分析

孤永東、孤羅東輸油管道腐蝕現(xiàn)狀與分析

盛利油田勘探公司的孤島分公司管轄著兩條輸油管道：孤獨東路（島嶼—永安-東）和孤獨羅以東（島嶼—羅市-東）。孤永東管道為φ529×7,全長64km,中間熱泵站(永安站)位于32km處。管道最大設(shè)計輸量840萬噸/年,最小設(shè)計輸量330萬噸/年,目前輸量約650萬噸/年,管道工作壓力3.6MPa,投產(chǎn)日期1984年9月。孤永東管道輸送孤東、樁西、海洋、孤島孤六聯(lián)四家采油廠原油至東營原油庫。孤永東線沿途經(jīng)過孤島鎮(zhèn)、建林鄉(xiāng)、永安鄉(xiāng)、東營區(qū)等十余個村莊。孤永東管道過黃河段為河底穿越,穿越段約1.5km,兩端有切斷閥組,且有Φ426×7備用線,是黃河以北重要的原油長輸管線之一。孤羅東管道為Φ529×7,全長71km,中間熱泵站(集賢站)位于37km處。管道最大設(shè)計輸量700萬噸/年,最小設(shè)計輸量350萬噸/年,目前輸量600萬噸/年,管道工作壓力3.0MPa,投產(chǎn)日期1988年11月。孤羅東管道輸送孤島采油廠孤一至孤五聯(lián)原油,在集賢站接收河口采油廠原油,輸送至東營原油庫。孤羅東線沿途經(jīng)過孤島鎮(zhèn)、濟軍生產(chǎn)基地、汀羅鄉(xiāng)、集賢鄉(xiāng)、東營區(qū)等十余個村莊,孤羅東管道過黃河段為黃河大橋下掛管跨越,同時Φ529×7復(fù)線掛管跨越黃河。孤羅東管道過黃河段為大橋下掛管跨越,跨越段約長1km,兩端有切斷閥組,且有Φ529×7備用線。兩條輸油管道平均埋深1.5m,穿越水庫、農(nóng)田、葦塘、樹林、溝渠及黃河等復(fù)雜地形,部分管段尚有較多違章建筑。輸油管道干線采用特加強級瀝青玻璃布和恒電位儀強制陰極保護聯(lián)合防腐方式。輸油管道自1984年建成投產(chǎn)以來,已運行近20年,管道老化嚴(yán)重,多次發(fā)生腐蝕穿孔跑油事故。管道腐蝕穿孔既浪費了資源與能源,又污染了環(huán)境,造成巨大的經(jīng)濟損失。正確評估管道腐蝕情況,制定相應(yīng)的保護措施,及時進行維修,對確保管道安全運行具有重大意義。一、管道腐敗現(xiàn)象分析1.天然暗管道防腐層老化埋地管道防腐層質(zhì)量的優(yōu)劣將直接影響恒電位儀輸出電流和陰極保護距離。通過歷年管道防腐層檢測維修,恒電位儀運行參數(shù)的變化,防腐層絕緣電阻率的測量以及實際開挖驗證,孤永東、孤羅東輸油管道防腐層老化嚴(yán)重,很多管段瀝青防腐層龜裂、破損、剝離、脫落。2.站庫電阻點保護電位下降孤永東、孤羅東輸油管道陰極保護為有限長度保護。全線輸油站分別設(shè)立陰極保護裝置,對相鄰管段提供陰極保護,保護電位在-0.85~-1.5V(飽和硫酸銅參比電極)之間。由于近幾年來管道陰極保護率逐年下降,防腐層絕緣性能降低,站庫通電點保護電位接近-1.5V,易使管道發(fā)生析氫反應(yīng),使管道防腐層發(fā)生滲氫脆化,加劇防腐層老化、剝離,造成惡性循環(huán)。需對恒電位儀運行參數(shù)進行調(diào)整,確保管道陰極保護率。3.管道腐蝕層1998年,通過防腐檢測,對管道進行開挖發(fā)現(xiàn),輸油管道腐蝕相當(dāng)嚴(yán)重,管道防腐層部分露出管道金屬腐蝕痕跡,部分管段防腐層龜裂、剝離嚴(yán)重,嚴(yán)重腐蝕管段管道表面呈凹凸不平狀,管道腐蝕雖未穿孔,但腐蝕坑深達2mm的有82處,其中腐蝕坑深達5mm的有15處。4.輸油管道腐蝕金屬管道的腐蝕是十分復(fù)雜的過程。首先它受環(huán)境介質(zhì)組成、土壤微生物、理化性質(zhì)的影響;其次受金屬材料化學(xué)成分、組織結(jié)構(gòu)、表面狀態(tài)的影響;另外受管道受力狀態(tài)、雜散電流的干擾的影響。由于管道防腐層的老化剝離,剝離防腐層對陰極保護電流形成屏蔽,致使防腐層下的管道處于腐蝕狀態(tài),形成保護死角,管道本體腐蝕。主要原因如下:⑴設(shè)計不當(dāng)、施工質(zhì)量差造成防腐層破壞埋地長輸管道為了保護管道安全運行,在彎頭、轉(zhuǎn)角、穿跨越部位采取了相應(yīng)的保護措施(固定墩、套管)。設(shè)計人員若防腐設(shè)計不當(dāng),管道防腐施工中,由于施工條件惡劣或施工隊伍的原因,造成防腐層施工質(zhì)量差,若監(jiān)督、驗收不嚴(yán),易形成管道腐蝕。近幾年來,兩條輸油管道的固定墩、套管內(nèi)多次發(fā)生腐蝕穿孔。經(jīng)開挖發(fā)現(xiàn),固定墩內(nèi)加強肋板與管線焊接處、套管內(nèi)刮擦部位防腐層質(zhì)量較差,大面積腐蝕,呈麻坑狀,導(dǎo)致腐蝕穿孔。例:2002年2月6日,孤羅東線集賢站外閥組北側(cè)管線穿孔,穿孔位置在固定墩內(nèi)加強肋板與管線焊接處;2002年9月13日,孤永東線黃河北大堤穿越沉沙池北側(cè)管線穿孔,穿孔位置也在固定墩內(nèi)。2003年5月24日,孤永東線東營河北側(cè)管線穿孔,穿孔位置同樣在水泥固定墩內(nèi)。⑵運行時限造成防腐層老化由于土壤理化性質(zhì)、環(huán)境溫度及電流干擾等因素的影響,隨著運行年限的增加,埋地管道防腐層中的芳香烴類物質(zhì)不斷揮發(fā),致使防腐層老化、龜裂、剝離,水進入防腐層與管道本體間,形成腐蝕系統(tǒng)。例:2003年4月12日,孤永東線永豐河南管線穿孔,穿孔部位在管線西側(cè)下部,該段防腐層經(jīng)開挖發(fā)現(xiàn),水進入防腐層與管道本體間,防腐層大面積嚴(yán)重剝離。⑶違章施工造成的防腐層破壞隨著近年來城市建設(shè)的不斷發(fā)展,建筑、道路、溝渠施工大量增加,施工隊伍對管道保護法不加重視,施工中破壞管道防腐層甚至造成管道破壞事件大量發(fā)生。管道防腐層破壞后,形成管道腐蝕,造成保護死角(腐蝕嚴(yán)重甚至發(fā)生管道穿孔情況)。近年來,由于盜油分子瘋狂作案,在輸油管線上開孔盜油,造成管道防腐層破壞,搶修封堵盜油點后,管道防腐不規(guī)范也是形成管道腐蝕的原因。2001年至今,輸油管道發(fā)生嚴(yán)重腐蝕,甚至出現(xiàn)穿孔情況多數(shù)是由于管道防腐層被人為破壞后,長期被水侵蝕造成的。⑷溫度差、位置差變化造成的防腐層破壞此類防腐層破壞主要在輸油站庫內(nèi)加熱爐管線,原油進出加熱爐溫度變化大,管線從地面轉(zhuǎn)入地下,彎頭防腐層質(zhì)量若稍差,由于溫度巨變,防腐層老化加劇,地面水侵蝕,造成管線腐蝕。例:2002年11月29日,孤島首站孤永東外輸線加熱爐值班室門口管線穿孔。穿孔部位為地上地下兩彎頭焊接部,因腐蝕嚴(yán)重,彎頭整體壁厚變薄,在外輸高壓下,彎頭焊縫撕裂,裂口長約15cm,寬約1cm。二、管道腐敗措施1.管道焊接根據(jù)管道檢測及開挖檢查情況,依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),每年定期對腐蝕嚴(yán)重管段進行補焊加固,重新進行特加強級瀝青玻璃布防腐處理。2.管道防腐檢測對埋地長輸管道,在彎頭、轉(zhuǎn)角、穿跨越部位采取改造措施(固定墩、套管)。管道防腐施工中,加強防腐層施工質(zhì)量的監(jiān)督、驗收。在管道運行過程中,重點加強對上述部位的監(jiān)控。3.腐蝕管道設(shè)置管道防腐層破損面積與管道表面積相比比較小,而這些破損點又是腐蝕電流流動的通道,管道的腐蝕量與漏失電流密度成正比,防腐層破損處腐蝕穿孔率很高。利用地下管道檢漏儀檢測防腐層缺陷,對防腐層破損點及時進行修復(fù),防止管道腐蝕的進一步發(fā)展。4.管段設(shè)黨員環(huán)對于距離陰極保護站遠(yuǎn),外加電流陰極保護效果差的管段,考慮增設(shè)犧牲陽極進