王 寧

（濟(jì)寧中石油昆侖能源有限公司，濟(jì)寧 271000）

近年來，越來越多的長輸管道投入運(yùn)行。在大多數(shù)長輸管道投用一段時(shí)間后，工藝站場埋地管線可能會(huì)發(fā)生不同程度的腐蝕損傷現(xiàn)象，對長輸油氣管道的安全生產(chǎn)運(yùn)行產(chǎn)生了重大影響。因此，相關(guān)站場管理人員應(yīng)加強(qiáng)對站內(nèi)埋地管道管控，及時(shí)分析管道發(fā)生腐蝕現(xiàn)象的原因，并及時(shí)采取有效的防護(hù)措施，保障長輸油氣管道站場的安全運(yùn)行。

1 長輸管線出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的原因

1.1 工藝站場埋設(shè)管線過程中采用方式存在局限性

當(dāng)前，工藝站場的站內(nèi)管道采用埋地敷設(shè)，而大部分的產(chǎn)地、儲(chǔ)存庫、使用單位間的長輸管道都被敷設(shè)在較深的土壤層中。當(dāng)管道埋在這部分土質(zhì)條件下時(shí)，長期使用后會(huì)遭受管道的腐蝕。盡管當(dāng)前長輸管道通常配備有特殊的加強(qiáng)級3PE防腐層，但土壤中的大量微生物、無機(jī)鹽等[1]可在防腐層破損處對管道造成較大的破壞，如圖1所示。此外，在長輸管道建設(shè)時(shí)期，通常焊口處的防腐補(bǔ)口是管道防腐的薄弱環(huán)節(jié)。

圖1 某站場內(nèi)埋地管道防腐層破損處管道腐蝕情況圖

長輸管道工藝站場作為長輸管道輸送工藝的重要組成部分，其內(nèi)部地下所涉及到的管道形式多種多樣，同時(shí)管道管件也種類繁多。因此，在站場內(nèi)的管道防腐設(shè)計(jì)需要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際土壤情況進(jìn)行具體分析設(shè)計(jì)。例如：含水量高的區(qū)域應(yīng)在防腐材料中添加更多的防水材料；高鹽度區(qū)域應(yīng)添加更多的抗電解腐蝕材料[2]。

目前，在為長輸管道選擇腐蝕處理材料時(shí)，人們?nèi)匀欢嗍褂铆h(huán)氧樹脂、聚乙烯膠帶等腐蝕材料以及腐蝕密封和絕緣材料。這些材料不耐腐蝕。由于與管道之間的距離較長，接觸的土壤環(huán)境不同，當(dāng)它對應(yīng)于相應(yīng)的土壤時(shí)，會(huì)導(dǎo)致單管道土壤介質(zhì)發(fā)生電解腐蝕。僅依據(jù)主觀思想設(shè)計(jì)管道的接地環(huán)境，將導(dǎo)致大量與現(xiàn)場實(shí)際環(huán)境不符的設(shè)計(jì)，從而對埋地管道造成潛在的腐蝕危險(xiǎn)。

1.2 站場內(nèi)管道防腐層結(jié)構(gòu)單一，難以保證材料性能

當(dāng)前，地下管線中許多站場的埋地管道實(shí)際防腐施工將使用無溶劑環(huán)氧樹脂、聚乙烯粘合劑和其他腐蝕材料，且上述材料的密度、絕緣性和耐腐蝕性相對較弱。在水含量高的區(qū)域中僅使用一種腐蝕層結(jié)構(gòu)，會(huì)導(dǎo)致施工管道上加深管道中腐蝕層的破壞程度不同，難以滿足多樣化的管線防腐需求。

由于材料構(gòu)成單一，材料特性較為固定，在復(fù)雜的土壤氣候環(huán)境中，由于管線防腐能力問題造成了許多管線質(zhì)量問題，嚴(yán)重影響我國長輸管道站場管道敷設(shè)的質(zhì)量，阻礙了我國能源運(yùn)輸大動(dòng)脈行業(yè)的發(fā)展，使得我國長輸管道建設(shè)施工依賴于國際技術(shù)。

1.3 站內(nèi)埋地管線區(qū)域陰極保護(hù)等聯(lián)合防護(hù)措施應(yīng)用較少

當(dāng)前，站內(nèi)埋地管線中的大多數(shù)地下管道僅采用腐蝕保護(hù)層作為保護(hù)方法，在站場區(qū)采用陰極保護(hù)的方法較少。僅采用腐蝕保護(hù)層的管道，隨著投用時(shí)間的延長，防腐效果會(huì)逐漸下降，且腐蝕保護(hù)變得不穩(wěn)定。此外，隨著時(shí)間的流逝，缺陷增加，電化學(xué)腐蝕的威脅持續(xù)增加。由于缺乏陰極保護(hù)而導(dǎo)致腐蝕保護(hù)失效時(shí)，有效的腐蝕保護(hù)層缺陷和損壞部位將導(dǎo)致管道在土壤腐蝕的影響下逐漸變成腐蝕穿孔。

2 長輸管道站內(nèi)管線的防腐措施

2.1 降低站內(nèi)工藝管線的埋地敷設(shè)

根據(jù)當(dāng)前的情況，長輸管道埋地敷設(shè)是目前最好的敷設(shè)方式。但是，建設(shè)過程中，相關(guān)人員必須檢查管道輸送的介質(zhì)、土壤微生物以及管道敷設(shè)環(huán)境的雜散電流分布是否會(huì)對管道形成腐蝕危害。為減少站內(nèi)工藝管道埋地敷設(shè)，可采用地上架空形式。采用地上架空形式具有諸多優(yōu)點(diǎn)[3]。例如，它的建設(shè)成本相較埋地鋪設(shè)更低，同時(shí)檢查以及維修作業(yè)更加便捷，能夠保證工作人員在日常維護(hù)過程中可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)腐蝕問題；對站內(nèi)工藝管道采用架空敷設(shè)，很大程度上能夠有效降低管道出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象的概率。

2.2 完善管道防腐層結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)質(zhì)量控制

選擇外部腐蝕層時(shí)，應(yīng)遵循安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)和可負(fù)擔(dān)的使用原則。針對長輸管道工藝站場埋地管線的具體敷設(shè)，需要進(jìn)行綜合性考慮，包括管道的敷設(shè)環(huán)境條件、管道采用的防腐材料的特性的符合性、在管道的建設(shè)中合理使用防腐材料等。相關(guān)人員必須根據(jù)管徑和每條管道的總長度規(guī)格進(jìn)行防腐設(shè)計(jì)。

為了能夠有效保證防腐層的防腐質(zhì)量，在施工開始前需加強(qiáng)對施工技術(shù)人員的培訓(xùn)，以提高提高人員的專業(yè)技能。如圖2所示，對發(fā)現(xiàn)的防腐層破損點(diǎn)及時(shí)按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行修復(fù)，有利于確保防腐層結(jié)構(gòu)的完整性。

圖2 對防腐層破損點(diǎn)現(xiàn)場修復(fù)圖

2.3 推廣防腐層與區(qū)域性陰極保護(hù)技術(shù)結(jié)合

站場中的地下管道具有某些特殊性能，不可避免會(huì)引起管道外部保護(hù)層的保護(hù)性能出現(xiàn)問題。但是，隨著使用壽命的不斷延長，管道外部保護(hù)層通常顯得至關(guān)重要。如果可以結(jié)合使用常規(guī)的防腐層保護(hù)和區(qū)域陰極保護(hù)技術(shù)，則陰極保護(hù)可以有效補(bǔ)充對處理站凹進(jìn)管道的防腐。當(dāng)前，長輸管道廣泛使用的兩種陰極保護(hù)技術(shù)主要包括強(qiáng)制電流保護(hù)和犧牲陽極保護(hù)[4]。在使用管道時(shí)，必須及時(shí)進(jìn)行修理，以確保管道的質(zhì)量，提高耐蝕性，并確保安全運(yùn)行。

2.4 完善相關(guān)的防腐層設(shè)計(jì)，保證防腐層的質(zhì)量

一方面，在站場內(nèi)埋地管道的建設(shè)施工過程中，需要最大程度地確保防腐層的質(zhì)量。要對管道進(jìn)行統(tǒng)計(jì)記錄，并選擇適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)層厚度和保護(hù)層材料，用以確保管道的防腐質(zhì)量。另一方面，使用新技術(shù)改善保護(hù)層的材料性能。當(dāng)前，液態(tài)無溶劑環(huán)氧聚乙烯帶具有良好的耐水性和耐腐蝕性[5]。使用這種材料帶可以有效減少其間延伸的管道的腐蝕。通常在管道進(jìn)入地面的位置加裝合適的防腐蝕金屬材料。

3 結(jié)語

隨著我國能源需求的增長，長輸油氣管道作為能源輸送的大動(dòng)脈，其安全運(yùn)行變得尤為重要。因此，在長輸油氣管道工藝站場的有關(guān)人員，應(yīng)加強(qiáng)對站場埋地管線腐蝕現(xiàn)象的研究和探索，并且在建設(shè)過程中要具體結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際的土壤、氣候等情況進(jìn)行分析，從而更好地保護(hù)站場內(nèi)埋地管道，保障管道安全運(yùn)行。