01 概述 海管是海上油氣田能源運輸?shù)闹鲃用},隨著我國海洋石油天然氣的不斷開發(fā),海洋油氣管道建設(shè)發(fā)展迅速,保證海底油氣管道安全運行的重要性也日益凸顯。其中,海管內(nèi)腐蝕的影響因素眾多、機(jī)理復(fù)雜,屬于腐蝕風(fēng)險管控的重點和難點工作。 本文嘗試去解讀一篇行業(yè)內(nèi)重要的管線系統(tǒng)內(nèi)腐蝕管理標(biāo)準(zhǔn),即NACE SP0106-2018 Control of Internal Corrosion in Steel Pipelines and Piping System,并結(jié)合借鑒海管的實際情況,學(xué)習(xí)分享下管線系統(tǒng)內(nèi)腐蝕控制“設(shè)計、檢測、控制方法、評價、記錄”閉環(huán)管理思路,以期有所收獲。 02 管道設(shè)計 管道設(shè)計階段腐蝕控制考慮的幾個關(guān)鍵因素如下: >>>氣體/液體的質(zhì)量及流速 氣體/液體中各成分含量及流速對測量、運行、管道效率都會產(chǎn)生影響,因此設(shè)計階段要考慮到氣體/液體的質(zhì)量,同時將流速控制在腐蝕速率相對最低范圍。 >>>管道變徑 復(fù)雜幾何形狀過流部件會造成物流流態(tài)、流速的顯著改變,可能會聚集或沉積腐蝕產(chǎn)物。因此設(shè)計時盡可能避免出現(xiàn)盲法蘭、支管或接頭構(gòu)成的盲端情況。 >>>監(jiān)測裝置 內(nèi)腐蝕控制會使用到掛片、探針或旁路等其他方式監(jiān)測,因此管道設(shè)計時要考慮到對內(nèi)腐蝕情況進(jìn)行有效監(jiān)測與控制裝置的安裝位置,如化學(xué)藥劑添加位置和掛片探針安裝位置等。 >>>內(nèi)涂層 對于一些可預(yù)見的特殊腐蝕問題,采用合適的內(nèi)涂層,也是設(shè)計時防腐思路之一。 03 腐蝕檢測 為了更好掌握管道內(nèi)腐蝕程度及腐蝕原因,會通過直接或間接手段對管道腐蝕檢測,主要采取以下方法: >>>目視檢查 對平臺上部設(shè)施管道系統(tǒng)檢修時,可直接觀察管道表面腐蝕狀態(tài)、沉積物分布及其下部腐蝕,也是對海管腐蝕可能機(jī)理的一種輔助手段。 >>>掛片、探針 合理分布掛片和探針位置,獲取相對準(zhǔn)確穩(wěn)定的腐蝕信息,并累積獲取管道腐隨時間的演變規(guī)律。 >>>取樣與化學(xué)分析 合理選點,對管道沉積物、輸送介質(zhì)中的水或氣體進(jìn)行代表性取樣,并進(jìn)行組分和腐蝕因子分析,從而了解管道腐蝕環(huán)境變化規(guī)律。 >>>壓降測量 對管道兩端的壓力變化來判斷是否存在腐蝕產(chǎn)物、結(jié)垢、結(jié)拉等沉積物。 04 控制內(nèi)腐蝕方法 當(dāng)確認(rèn)管線內(nèi)部存在腐蝕并對原因綜合分析判斷后,主要采用如下手段控制腐蝕: >>>清管作業(yè) 合理的清管器可高效清除管內(nèi)垢、砂、蠟等沉積物及細(xì)菌生物膜層等。定期清管時,將清管器和防腐藥劑緩解措施結(jié)合使用效果更佳,如添加批處理藥劑等。 >>>脫水、脫氣 當(dāng)所輸送的氣體或液體中存在可導(dǎo)致腐蝕的水時,采用儲罐沉降或采用分離器進(jìn)行脫水;一些因氧氣或腐蝕性氣體引起的腐蝕,可采用除氧劑除氧或真空脫氣。 >>>加注化學(xué)藥劑 加注緩蝕劑是控制管道內(nèi)腐蝕的主要手段,綜合考慮腐蝕情況或腐蝕實際原因來慎重優(yōu)選緩蝕劑,因為涉及到現(xiàn)場藥劑配伍性、合理的加注方式(如間歇加注或連續(xù)加注)和用量。 >>>內(nèi)涂層 常用內(nèi)涂層有環(huán)氧樹脂、塑料或金屬化合物,這些涂層具有抗輸送的氣體或液體侵蝕、抗污物/腐蝕性雜質(zhì)或添加劑侵蝕的能力,而且不會降低所輸送的氣體或液體的質(zhì)量。 05 腐蝕方法有效性評價 為了判斷控制腐蝕方法的有效性,需要對腐蝕方法進(jìn)行評價。 >>>目視檢查 通過對管道進(jìn)行清管清出物的檢測,能有效判斷清管方法的有效性。 >>>掛片探針 根據(jù)掛片探針?biāo)磻?yīng)的腐蝕速率和形貌,判斷防腐效果。 >>>取樣分析 定期對氣體或液體進(jìn)行取樣分析,間接評價腐蝕方法的有效性,同時對腐蝕環(huán)境變化監(jiān)測。 >>>物理方法 利用漏磁裝置、渦流等電子裝置對海管壁厚狀態(tài)進(jìn)行檢測,同時利用超聲波裝置或射線探傷定期監(jiān)測平臺管線,也可以綜合判斷腐蝕控制方法的有效性。 06 腐蝕控制記錄 在內(nèi)腐蝕控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、操作、維護(hù)和有效性數(shù)據(jù)分析的過程中,記錄相關(guān)信息,示例如下: 07 總結(jié) 借鑒上述標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容可知,通過合理管道設(shè)計、腐蝕檢測、腐蝕控制及評價方法等技術(shù)體系,并結(jié)合海管工藝特征,搭建合理的海管內(nèi)腐蝕控制和監(jiān)測體系,準(zhǔn)確掌握內(nèi)腐蝕狀態(tài),確保管道的安全和高效運行。
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