油田输油管道腐蚀检测技术应用分析

朱国丰

摘要：油田输油管道是将采出原油通过管道运输到油库，在运输的过程中，由于管道所处的环境相对比较复杂，土壤类型有着很大的不同，对于管道有着不同程度的腐蚀作用，一些土壤的腐蚀性相对比较强，长时间的腐蚀，会造成管道的泄露。油田输油管道系统主要是由计量站、转油站和管道输送工艺组成，其中管道的腐蚀也是管道输送过程中存在的重要问题，需要提早发现管道的腐蚀情况，做好对管道的防腐，避免因为管道的腐蚀引起管道的泄露，要能够充分保证管道的使用寿命，实现输油管道的经济性，通过输油管道腐蚀检测技术的研究，做好对管道的维护和修理。

关键词：油田;输油管道;腐蚀检测;技术应用

1.    油田输油管道腐蚀检测技术分析

1.1  输油管道防腐层检测技术

根据油田输油管道中的外防腐技术现状来看，结合当前管道外防腐检测技术的现状分析，需要从检测内容的全面性和准确性方面进行分析。当前在管道腐蚀的检测方面主要应用到的技术有电阻探针和电感探针，要定期将探头取放进行称重和计算，要对腐蚀的速率、检测管线介质的腐蚀状况，对于腐蚀的治理提供一定的依据，为了能够有效检测腐蚀情况，采用显微法和统计法的腐蚀测深仪，对观察点的腐蚀地貌和腐蚀发生的因子等参数进行评价和分析，对检测网络进行优化，填补常规的监测空白。对于外防腐层的检测，主要应用的是多频管中电流法检测，该种检测技术主要是利用发射机从管道的某一点开始向管道供入交流信号，当信号电流在管道中传输的过程中，便会产生一定的电磁场，与管中的电流大小呈正比，然后根据磁场存在的分量测定管道信号电流的大小。当电流存在衰减的情况，说明防腐层出现破损点，同时根据不同检测点的间距情况和电流值的大小测出防腐层的质量。该种检测技术也是当前油田输油管道中防腐检测中最常用的一种检测方法，所使用到的仪器轻便，而且操作也是十分简单，对于磁场的检测通常是电流感应所产生的。

1.2  管体腐蚀检测技术

有关管体腐蚀检测技术包括超声波内检测技术、超声导波技术、管道壁厚数据分析法等，当前应用的内检测技术检测的管径大于273mm，超声导波技术通常是应用到固体材料的检测中，在固体材料中存在两种基本的波型，有纵波和横波，当超声传播的介质被局限于一定的边界中时，边界会对超声波發生反射，就会形成超声导波。超声导波检测时，其传播会受到声波的频率和材料厚度的影响，当遇到管道壁厚发生变化的位置时，壁厚的增加或者是减少，能量都会反射回来。当管道的壁厚增加处，很多的特征都是轴向对称的反射的声波缺陷是对称的，在有腐蚀的位置，需要根据信号的曲线变化和频率变化情况判断缺陷的大小和位置。

1.3  管道腐蚀环境检测技术

输油管道一般都是埋在土壤中，需要对管道的周围土壤环境进行调查，也是分析外管道腐蚀的重要因素，也是保证管道安全的重要因素。根据输油管道行业中的相关规范，其中土壤的腐蚀速率、电阻率等都是导致输油管道腐蚀的重要因素。对于土壤的电阻率，按照国家规定的主要检测方法，采用的是四级检测法，检测的仪器是接地电阻测试仪，腐蚀速率的测量方式主要是采用电阻法和线性极化法相结合的一种检测方法，对于电流的检测主要是电流感应的测试方法。

1.4  油田输油管道的防腐技术

输油管道一般是埋地铺设，外防腐层和外部管体很容易发生腐蚀的情况，主要有土壤腐蚀、细菌腐蚀和电流腐蚀等，而且由于输送介质的影响，其中的内涂层保护不到位，也很容易发生腐蚀，有氢腐蚀、应力腐蚀等。对于埋地输油管道造成的各种危害，通常采用的是外防腐层和阴极保护相结合的一种方式组成一个防护系统，涂敷防腐层中需要为地下构件做好99%的保护，余下的由阴极提供保护。

2.    油田输油管道防腐检测技术的实际应用

油田地面管线的腐蚀检测技术主要分为不同的检测点类型，其中包括腐蚀检测挂片、电阻探针和电感探针的技术，需要定期对腐蚀检测的探头进行计算和分析，能够检测到管线介质的腐蚀状况，然后根据腐蚀的情况提供相应的依据。为了能够有效监测管线的腐蚀状况，通过采用显微法和统计法的腐蚀测深仪对腐蚀形貌和腐蚀尺寸大小做好检测，进行检测网络优化，对于不易检测或者是检测作业部位高，需要引进新型无线监测技术，通过新建立的检测实验进行涂层评价。

2.1  腐蚀检测评价技术的优化

输油管道地面地面腐蚀主要是点蚀、孔蚀为主的腐蚀，对于腐蚀监测的评价，会受到腐蚀状况、检测仪器和方法等因素的影响，对于腐蚀监测的主要参数指标有腐蚀速率、腐蚀穿孔频发，管道的腐蚀状况也是越来越严重。在最初的腐蚀监测数据分析过程中，一般采用的是平均腐蚀速率对输油管道的腐蚀程度和规律进行评价，其中的点腐蚀采用的是目测的方式，只能够粗略地分析腐蚀的形貌，而且数据存在很大的误差，不能有效反应系统的腐蚀现状。

2.2  防腐层整体质量的检测

对输油管道防腐层整体质量进行检测评价，首先需要对该点的梯度值进行检测，根据梯度值的实际标准，判断防腐层是否存在破损的情况，一般设定的梯度值范围是40-60dB，当梯度值大于60dB时，说明防腐层破损的十分严重。

2.3  对管体的腐蚀检测

对于管体的腐蚀检测，首先需要从管体壁厚的数据方面进行分析，需要利用超声波测厚仪对管线的管体壁厚进行检测，确定腐蚀剩余壁厚的数值，由于超声导波不能准确测定异常信号点管体壁厚，因此需要在部分导波异常的信号位置对管体的壁厚进行测试，测试出来的数据能够为管线的腐蚀状况提供一定的依据。

2.4  管道腐蚀环境的检测

管道腐蚀的环境主要是对土壤进行检测，土壤的腐蚀性对管道的影响是很大的，可以采用接地电阻测试仪和腐蚀速测检测仪对土壤的电阻率和土壤的腐蚀速率进行检测，也有规定的标准，当土壤的腐蚀速率低于1级以下时，说明土壤的腐蚀性比较弱。电流测试的方法，对输油管道中的管线进行电流测试。在实际的检测中，需要结合所检测方法的特点，确定管道的空间位置，做好数据的采集、梯度的测量，当完成数据采集之后，结合通过调查获得的有关管道的材质、规格型号、地理环境和防腐类型等相关参数，利用数据处理软件进行对数据的处理和分析，可以获得管道防腐层状况，做好综合分析处理。

2.5  输油管道腐蚀检测技术的结果分析

根据油田输油管道检测技术的实际应用情况和检测现状分析，其中的外防腐层检测主要应用的是多频管中电流法，管壁腐蚀采用的是壁厚统计分析方法，同时配合导波测试，多频电流防腐检测破损验证的准确率可以达到100%，超声导波测试只能判断出腐蚀存在的缺陷，其实用性还是有限的。（1）从输油管道腐蚀环境检测评价结果方面表明，输油管道沿线土壤腐蚀性较弱，影响管道外腐蚀的环境因素主要是杂散电流，有了能够有效延长管道的使用寿命，对于杂散电流严重的管道增加排流装置，对于腐蚀严重的管道中添加缓蚀剂，根据管道防腐层质量和管体的腐蚀评价结果，对腐蚀的部分进行更换。（2）对于输油管道腐蚀检测和评价技术的应用，需要提前做好对管道局部的泄露情况的检测，对管道的整体更换提供科学依据，根据实际的治理措施做好管道的管理，能够延长管道的使用寿命。

3.    结语

腐蚀是影响管道系统可靠性和使用寿命的关键因素，需要通过各种先进的检测技术检测防腐层存在的问题，及时采取相应的措施进行治理。对于防腐层的保护属于一个重要任务，还需要从管体和管道腐蚀环境的优化方面进行检测，采取有效的措施控制好管道的防腐，能够延长管道的使用寿命。

参考文献：

[1]   韩超;油田地面工程管道腐蚀成因分析及施工技术研究[J];化学工程与装备;2019年10期

[2]   卞小燕;石油化工企业工艺管道腐蚀及防护研究[J];中国石油和化工标准与质量;2017年16期