南楠
中国石化中原油田分公司石油工程技术研究院 河南濮阳 457001
摘要：在石油化学工业中，管道腐蚀尤为严重，因为管道常年携带腐蚀性或含有腐蚀性的物质。腐蚀不仅会吞噬大量管道管材，而且还会由于生产过程中的腐蚀而导致漏油和渗油，从而造成环境破坏。另外，在石油工业的高温高压生产过程中，腐蚀性介质更强，更有害并且更容易发生管线爆炸，从而导致人员和经济损失。因此，防腐处理将受到越来越多的重视，相关的研究和技术应用更加广泛。
关键字：油田；输油管道；腐蚀；检测技术；应用
引言：油田管道将通过管道生产的原油运输到原油储存库。在运输过程中，由于管道环境相对复杂，土壤类型差异很大，管道的腐蚀程度也不同。相对强而长时间的腐蚀会导致管道泄漏。管道腐蚀是管道运输过程中的主要问题，必须事先检测管道中的腐蚀并进行防腐工作，避免因为管道腐蚀而引起的泄露。文中通过对输油管道腐蚀检测技术的研究，分析了应对管道腐蚀进行维护和修理的技术方法。
1油气集输管道腐蚀因素
1.1管道内腐蚀
油气管道腐蚀的原因之一是管道腐蚀，石油和天然气管道中存储的大多数材料是精炼石油和天然气等，因此在运输过程中，气体与管道中的液体反应形成酸性物质，并且石油和天然气管道继续运动，这在管道中不断产生的酸性物质，这些酸性物质会相对均匀地腐蚀管道，长时间管道内就会发生腐蚀现象。
1.2土壤腐蚀原因
随着我国工业的快速发展和油气管道质量的不断提高，油气管道的使用寿命不断增加。石油和天然气运输管道被埋在地下，由于土壤中含有水，因此会形成氧气及微生物和腐蚀性电池，会腐蚀油气管道外壁。另外，有些土壤含有杂散电流，因此这些电流会与微生物和水及其他物质发生反应，然后与油气管道接触形成腐蚀。
1.3化学腐蚀原因
化学腐蚀是由某些物质在管道中接触时发生的化学反应引起的，从而导致管道腐蚀。石油和天然气中含有诸如氧气，硫化物和碳化物之类的化学物质，这些物质与管道中的铁发生化学反应，腐蚀石油和天然气管道。特别是，管道中的二氧化硫与铁和氧发生化学反应，形成硫酸亚铁。硫酸亚铁通过电离反应形成游离酸和氧化物，管道由于游离酸而加速腐蚀和其他化学反应，这种生产新的硫酸亚铁的循环方法不断腐蚀管道，最终损坏管道并泄漏石油和天然气。
2输油管道腐蚀检测技术分析
2.1输油管道防腐层检测技术
结合石油管道外部防腐技术的现状，有必要结合当前管道外部防腐技术的现状分析，分析检测内容的全面性和准确性。当前在管道腐蚀检测中使用的主要技术是电阻探针和电感探针。应定期探头取放，以进行称量和计数，检测管线介质中的腐蚀条件以及腐蚀的速率。为了有效地检测腐蚀情况，使用显微镜和统计腐蚀测深仪评估和分析观测点的腐蚀形貌和腐蚀系数及其他参数，并优化检测网络以填充监控空白。检测外部腐蚀保护层的主要应用是多频管电流法检测，该方法主要使用变送器在管道中的特定点向管道提供AC信号。在这种情况下，当信号电流为零时，就会产生一个特定的电磁场，该电磁场与管中的电流成比例，磁场的分量决定了管道中的信号电流，当电流减弱时，表明腐蚀防护层被破坏。同时，根据不同的检测点之间的距离和电流值的大小来测量腐蚀防护层的质量，这种检测技术也是最常用的检测油田中石油管道腐蚀的检测方法。所使用的设备重量轻且操作非常简单，磁场的检测通常由电流感应产生。
2.2管体腐蚀的检测技术
管体腐蚀检测技术包括超声波内部检测技术及超声波导波技术和管道壁厚数据分析方法等。当前，内部检测技术检测到直径为273mm或更大的管道，并且超声导波技术通常用于固态检测。固体材料具有两个基本波：纵波和横波，并且当超声波传播介质被限制在某个边界时，该边界反射超声波以形成超声波导波。在超声波导波测试中，传播受声波频率和材料厚度影响，当管道的壁厚在变化处相遇时，能量会随着壁厚的增加而反射回去或减少。随着管道壁厚的增加，大多数几何形状成为轴对称的，并且反射的声波缺陷是对称的。在腐蚀的位置，有必要根据信号曲线和频率变化来判断缺陷的大小和位置。
2.3管道腐蚀环境的检测技术
石油管道一般埋在土壤中，有必要对管道周围的土壤环境进行调查，这是分析外部管道腐蚀的重要因素，也是确保管道安全的重要因素。根据管道行业的有关规定，土壤的腐蚀速率和电阻率都是导致管道腐蚀的重要因素，土壤的电阻率根据国家设定的主要检测方法采用四阶段检测方法，该检测器为接地电阻测试仪，腐蚀速率的测量方法主要是电阻法和线性极化法。
2.4油田输油管道防腐技术
输油管道通常铺设在地下，其外部防腐层和外部管体容易受到腐蚀，主要是土壤腐蚀及细菌腐蚀和电腐蚀等，由于运输介质的影响，其内部保护层为不到位，氢腐蚀和应力容易腐蚀。结合使用外部防腐层和阴极保护来形成保护系统，以防止由地下管道引起的各种危害，防腐层的涂层需要对地下部件进行99%的保护，而其余的保护则由阴极提供。
3输油管道防腐技术实际应用
3.1优化腐蚀检测和评估技术
输油管的表面腐蚀主要是点蚀和孔蚀，腐蚀监测的评估受腐蚀条件及测试设备和方法等因素影响，腐蚀监测的主要参数包括腐蚀速率和腐蚀穿孔频发及管道腐蚀状况越来越严重。在分析初始腐蚀监测数据的过程中，通常使用平均腐蚀速率来评估管道中的腐蚀程度和规律。
3.2防腐层的整体质量检验
为了测试和评估管道防腐层的整体质量，必须首先在此点检测梯度值。确定腐蚀保护层是否基于梯度值的实际标准。通常设定的梯度值范围是40-60dB，而梯度值大于60dB则表明对腐蚀防护层的破坏非常严重。
3.3管体的腐蚀检测
为了检测管体的腐蚀，有必要首先分析管体的壁厚数据，然后使用超声波测厚仪检测管道的管壁厚以确定剩余壁厚的值。由于超声波导波不准确，因此在异常信号点处测量管体的壁厚，因此有必要在导波异常的某些信号位置测试管体的壁厚，测得的数据可以为管道的腐蚀状况提供特定的标准。
3.4管道腐蚀环境检测
管道的腐蚀环境主要是检测土壤，土壤的腐蚀性对管道影响很大。可以使用土壤电阻测试仪和腐蚀速测检仪来检测土壤的电阻率和腐蚀速率。根据规定的标准，如果土壤中的侵蚀速率低于1级，则表明土壤中的侵蚀相对较弱。当前的测试方法是在管线中的管道进行当前的测试。在实际检查中，有必要结合检查方法的特点来确定管道的空间位置，并做好数据采集和梯度测量。数据收集完成后，将通过调查获得相关管道的材料规格及模型和地理信息。使用数据处理软件进行数据处理和分析，可以获得环境和腐蚀防护类型等相关参数，进行管道的数据处理和综合分析。
3.5输油管道腐蚀检测技术结果分析
根据油田管道检测技术的实际应用和检测状况的分析，外部防腐涂层检测的主要应用是多频电流法，管壁腐蚀采用壁厚统计分析法，同时与导波测试配合使用。多频电流防腐检测破损验证准确率达到100%。超声导波测试实用性受到局限，只可以判断出腐蚀存在的缺陷。输油管道腐蚀环境检查与评价表明，输油管道沿线土壤腐蚀性较薄弱，影响油管外部腐蚀的环境因素主要是杂散电流，可以延长使用寿命。根据管道防腐层的质量和管体的腐蚀评估结果，在杂散电流严重的管道上增加排流装置且添加缓蚀剂，更换腐蚀部位；在输油管道腐蚀检测与评估技术的应用中，有必要预先做好管内局部泄露的检测工作，为管道的整体更换和管理提供科学依据，根据实际处理措施做好管道管理工作以延长管道使用寿命。
结语：腐蚀是影响管道系统可靠性和使用寿命的关键因素，因此有必要通过各种先进的检测技术来检测腐蚀防护层的问题，并采取适当的措施进行控制。防腐蚀层的保护是一项重要的任务，应在管体内进行测试并优化管道的腐蚀环境，必须采取有效措施来控制管道的腐蚀保护。
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