王棟 堯宗偉(中石油聯(lián)合管道有限公司西部塔里木輸油氣分公司, 新疆 庫爾勒 841000)
輪庫輸油復(fù)線管道金屬損失增長分析
王棟 堯宗偉(中石油聯(lián)合管道有限公司西部塔里木輸油氣分公司, 新疆 庫爾勒 841000)
管道內(nèi)檢測是近年新興的一項技術(shù),是利用在管道內(nèi)運行的可實時采集并記錄管道信息的檢測器完成的檢測,在管道完整性管理中發(fā)揮著重要作用?!吨腥A人民共和國石油天然氣管道保護法》、TSGD7003-2010《壓力管道定期檢驗規(guī)則-長輸(油氣)管道》等規(guī)定了長輸油氣管道必須開展檢測。
內(nèi)檢測;外部金屬損失;缺陷深度
輪庫輸油復(fù)線管道輸送介質(zhì)為原油,管道于20世紀90年代建成投產(chǎn),目前已安全運行近20年。
為掌握管道異常點的準確位置及尺寸,為制定維護維修計劃提供科學(xué)的依據(jù),管道管理單位分別于2006年、2014年委托專業(yè)檢測機構(gòu)對輪庫輸油復(fù)線管道開展了幾何變形檢測和金屬損失檢測器。
2014年,管道管理單位根據(jù)檢測單位提交的檢測報告,共抽取22處外部金屬損失、1處內(nèi)部金屬損失及1處環(huán)焊縫異常點進行了開挖驗證,并委托專業(yè)檢測機構(gòu)采用超聲波探傷儀、超聲波測厚儀、相控陣和導(dǎo)波及焊縫尺進行直接檢測。
根據(jù)檢測結(jié)果,此次開挖驗證點直接檢測數(shù)據(jù)與內(nèi)檢測數(shù)據(jù)缺陷位置、缺陷長度、寬度、深度及缺陷類型完全符合。由此可以得出,2014年內(nèi)檢測檢測結(jié)果與管道實際情況相符。
檢測單位提交的檢測結(jié)果,兩次檢測發(fā)現(xiàn)外部金屬損失缺陷發(fā)布見表1。
2.1兩次檢測外部金屬損失缺陷對比分析
通過對表1數(shù)據(jù)進行分析,對比兩次檢測結(jié)果,可以看出,外部金屬損失缺陷數(shù)在2006年至2014年的8年間,由3955增長為41880,增加了959%,說明管道外腐蝕隨管道運行時間的增長而增長。而10%wt及以上缺陷由2006年的2520處增長至2014年的5620處,僅增加了123%,說明缺陷數(shù)增長的主要原因并不是管道外腐蝕的增長,而是近幾年國內(nèi)內(nèi)檢測技術(shù)的發(fā)展,檢測精度逐步提高,缺陷檢出率有了很大提升。
2.2缺陷點位置分布分析
表1 輪庫輸油復(fù)線外部金屬損失缺陷分布表
通過表1金屬損失缺陷相對管道里程分布,不難看出,2006年金屬損失缺陷位于0~70km段為2898處,占3955處的73.3%;2014年缺陷位于0~70km段為30670處,占41880處的73.2%;同時10%wt及以上缺陷位于0~70km段為2006年75.2%和2014年的78.4%,說明管道金屬損失缺陷主要集中在0~70km段,這與管道沿線土壤腐蝕活性高存在一定關(guān)聯(lián)。而在0~70km段,位于0~20km段的缺陷分別占53.7%及45.7%,主要原因為該段管道途經(jīng)油田采油區(qū),埋地管網(wǎng)密布,油井接地系統(tǒng)等各類雜散電流干擾對管道陰極保護系統(tǒng)帶來了一定干擾。
10%wt及以上缺陷中,位于管道環(huán)焊縫兩側(cè)30cm范圍內(nèi)缺陷由1227增至1776,增加了44.7%,而占比由48.7%下降至31.6%,位于普通管節(jié)上的缺陷數(shù)由1293增加至3844,增加了197%,占比也由51.3%增加至68.4%。這說明無論是普通管節(jié)還是環(huán)焊縫兩側(cè),管道外腐蝕都在增長,其中普通管節(jié)腐蝕缺陷數(shù)增長速度高于焊縫兩側(cè)。
結(jié)合8391m環(huán)焊縫兩側(cè)管道及154524m普通管節(jié)進行分析,2006年每100m環(huán)焊縫兩側(cè)管道分布14.6處10%wt及以上缺陷,2014年為21.2處;而2006年每100m普通管節(jié)分布0.84處10%wt及以上缺陷,2014年為2.49處,說明普通管節(jié)防腐效果優(yōu)于焊縫補口效果。
2.3開挖驗證點分析
在22個外部金屬損失缺陷開挖驗證點中,有7處缺陷點有明顯腐蝕產(chǎn)物,其余15處缺陷點防腐底漆與金屬面結(jié)合良好,電火花檢漏合格。
將開挖驗證結(jié)果與2006年檢測結(jié)果進行對比,發(fā)現(xiàn)這些缺陷均存在不同程度的增長。其中5處缺陷點缺陷深度增長值小于5%wt,4處缺陷點缺陷深度增長值位于5%~10%wt之間,5處缺陷點缺陷深度增長值位于10%~20%wt之間,5處缺陷點缺陷深度增長值位于20%~30%wt之間,3處缺陷點缺陷深度增長值超過30%wt。
2.4檢測發(fā)現(xiàn)深度30%wt及以上外部金屬損失點對比分析
在2014年檢測發(fā)現(xiàn)的外部金屬損失中,有117處缺陷深度為30%wt及以上,其中47處缺陷深度為40%wt及以上,最大值為52%wt。通過與2006年數(shù)據(jù)進行對齊分析,發(fā)現(xiàn)有16處缺陷深度增加了40%wt及以上,37處增加了30%wt及以上,45處增加了20%wt及以上,16處增加了10%wt及以上,3處增加了10%wt以下。平均腐蝕速率為0.249mm/a,最大腐蝕速率為0.376 mm/a,深度為52%wt處缺陷腐蝕速率為0.28mm/a。
(1)管道管理單位應(yīng)按期組織對金屬損失缺陷點進行修復(fù),提升管道安全水平。
(2)油田采油區(qū),埋地管網(wǎng)、油井接地系統(tǒng)等各類設(shè)備設(shè)施對管道陰極保護系統(tǒng)會干擾長輸管道陰極保護系統(tǒng)保護效果。
(3)正常的陰保系統(tǒng)不能完全杜絕管道腐蝕的發(fā)生,而是對管道起到抑制和減緩腐蝕的作用。
(4)土壤腐蝕活性對管道腐蝕速率存在一定影響。
(5)對于管道防腐保護效果,工廠條件下生產(chǎn)的普通管節(jié)防腐要優(yōu)于現(xiàn)場施工的焊縫補口。