論干濕交替環(huán)境對埋地金屬管道陰保有效性的影響
發(fā)布時(shí)間：
2020-11-17
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油氣管道在干濕交替的土壤環(huán)境下敷設不可避免。目前普遍認為，干濕交替環(huán)境會(huì )加劇管道涂層劣化及管道腐蝕。隨著(zhù)陰極保護技術(shù)廣泛應用，干濕交替環(huán)境對埋地管道陰保有效性影響值得深入研究。筆者以途經(jīng)甘肅隴南地區的中貴天然氣管道、蘭成原油管道為例，采用密間隔電位法及試片法對其陰保有效性開(kāi)展檢測，掌握干濕交替環(huán)境下干土壤段、河流敷設段管道陰極保護現狀的差異情況，深化對相關(guān)問(wèn)題的認識和研究，進(jìn)行科學(xué)的管控。
1 干濕交替管段腐蝕原因檢測分析
1.1 開(kāi)挖驗證
依據蘭成原油管道漏磁檢測結果及現場(chǎng)環(huán)境分析，選取干濕交替管段作為開(kāi)挖驗證的重點(diǎn)管段，開(kāi)挖驗證結果如圖 1所示。顯示蘭成原油管道K475+358 m附近存在兩處金屬腐蝕點(diǎn)，腐蝕深度均達到30%以上。
1.2 極化電位測試
在蘭成原油管道腐蝕點(diǎn)附近四處測試樁埋設試 片，測試其極化電位，結果如圖 2所示。數據表明，除K475測試樁極化電位未達到﹣850 mV（cse）要求外，其余測試樁極化電位數據均正常，上下游恒電位儀機柜輸出電流合適，排除了管道整體陰保不足的可能。
1.3 交直流雜散電流檢測
檢測前述測試樁附近管道的交流雜散電流，結果如表 1所示。
測試結果表明，四處測試樁附近交流電壓都在2 V以下，對管道的陰保有效性影響較小，排除了交流雜散電流對管道腐蝕的影響。此外，從測試樁K475、 K477測得的管地電位差距較大，且與附近中貴天然氣管道的管地電位相似，為此，對其管地電位進(jìn)行長(cháng)時(shí)間監測，結果如圖 3所示。
圖 3表明，管道檢測期間確實(shí)受到外界雜散電流的干擾，但是兩處的波動(dòng)趨勢相近、幅度相同，這表明K475電位比K477明顯偏正的原因并不是外界雜散電流干擾造成的，排除了直流雜散電流對管道管地電位造成較大影響的預判。
再將測試樁K477、 K475與鄰近的中貴天然氣管道測試樁K593、 K595管地電位對比，兩并行管道電位波動(dòng)趨勢相同，從而判斷兩條管道不存在相互干擾的情況，對比結果如圖 4所示。
1.4 陰保欠保護段確定
該管段敷設環(huán)境從山體變?yōu)樾『訙?，其中大部分管段與小河并行，并多處交叉。在排除了交直流雜散 電流干擾、兩管互相干擾和管道整體陰保不足的可能后，對該管段進(jìn)行了密間隔電位測試。蘭成原油管道K474+667 m—隴南站CIPS測試曲線(xiàn)及中貴天然氣管道K593+855 m—隴南站CIPS測試曲線(xiàn)如圖 5、圖 6所示。兩條管道管地電位偏正管段的相同，在空間上存在一致的波動(dòng)趨勢。管地電位均在圖中標注的1—12號點(diǎn)位開(kāi)始正向偏移。正向偏移位置為陽(yáng)極區與現場(chǎng)腐蝕發(fā)生位置吻合。驗證了干濕交替敷設環(huán)境對該管段造成欠保護影響。
2 結論
（1）小河河道及流水的接地電阻更小，陰保電流從管道破損點(diǎn)流出到小河內導致管道腐蝕，并在接地電阻較小的管道破損點(diǎn)流回管道。
（2）管道敷設在干濕交替環(huán)境下，迅速變化的地表環(huán)境在該管段形成了多個(gè)陰極區和陽(yáng)極區，導致陽(yáng)極區內涂層損壞處管道腐蝕加劇。
（3）管道沿河敷設或多次穿越河流，因河流水體流動(dòng)，形成流動(dòng)的電解質(zhì)環(huán)境使得管段更難極化，造成局部管段欠保護。
3 建議
（1）在電位偏正的管段加裝犧牲陽(yáng)極，保證管道電位在﹣850 mV（cse）～﹣1 200 mV（cse）保護范圍內。
（2）在偏正管段埋設長(cháng)效腐蝕試片，并計算腐蝕速率。
（3）針對該管段開(kāi)展ACVG測試，修補防腐層破損點(diǎn)，降低該處管道腐蝕風(fēng)險。
（4）加裝極化電位智能檢測設備，實(shí)時(shí)監測管道極化電位。
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