2007年9月XinjiangOil&GasVol.3No.3
Sept.2007
文章编号:1673—2677(2007)03—0077-04
埋地管道开挖验证技术研究
郑 伟,帅 健
(中国石油大学(北京)油气储运安全工程实验室,北京102249)
摘 要:埋地管道开挖是为了验证外防腐层检测结果的准确性,是对各种间接检测工具的最好评价。本文研究了埋地管道开挖的程序,提出开挖后的检测项目,并在中原某原油管道上应用,切实可行。
关键词:埋地管道;间接检测;经管道开挖。
中图分类号:TE988 文献标识码:A 埋地管道的腐蚀防护工作对维护管道的安全运行意义重大,外防腐层和阴极保护的检测能为管道腐蚀防护和大修决策提供依据。管道有目的选择开挖点,可以验证间接检测的准确性,更好的解释防腐层的检测结果。但是到目前为止,管道开挖后要做哪些检测项目,如何验证检测结果,还没有一个详细的规范。笔者根据这方面的实际工作,提出一个较为全面的开挖验证程序。
2.1 防腐层剥离前的检测2.1.1 挖坑
2 管道开挖检测程序探坑长度为2m左右,使管道中心线基本位于探坑正中,管道两侧净宽0.5米,同时管道底部掏空0.3m以上。地下水位较高的地区,应及时排水,以便检测和修复防腐层;2.1.2 保温层检查
1 开挖的依据
(1)音频检漏、PCM和DCVG等间接检测工具
检查其外观及材质,并用保温材料水分测试仪或试纸在管道上下左右四点测量保温层吸水情况;2.1.3 电火花检测
检测到的防腐层缺陷漏点最大处;
(2)管道埋设地势低洼处,水田、无有效阴保
当防腐层有针孔、褶皱、气泡和裂纹等缺陷时,报警器即报警,由此可以确定防腐层漏点的个数,同的防腐层来确定检测电压,同时,检测过程中要注意安全;
2.1.4 土壤腐蚀性PH值测量
地段以及环境腐蚀性较强的地段;
有埋地金属腐蚀、杂散电流干扰较强的管段;
(4)有泄漏抢险和管线变化的管段,如弯头转
(3)防腐层总体质量较差的管段,管道交叉、进而肉眼观察漏点大小。需要注意的是要根据不
角、变坡点、三通等管件处;
(5)能与当地农民进行有效的协商。
土壤H离子的活度和含量是影响金属电极电位的首要因素。在强酸性土壤中,H离子的去极
收稿日期:2007-03-27
作者简介:郑伟(1981-),男,中国石油大学(北京)油气储运系统安全工程研究生,在中国特种设备检测研究中心(北京)
参与过中国海洋石油总公司300多公里的管道全线检测项目。
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新疆石油天然气化过程直接影响阴极极化过程。如果土壤的PH值小于4.5,则会对钢体有很强的腐蚀性;2.1.5 土壤电阻率测量
2.2.5 管体腐蚀程度测量
2007年
用探针、卡尺等工具测量腐蚀坑深度和长度(精确到0.05mm);2.2.6 管体壁厚测量
土壤电阻率是评价土壤腐蚀性强弱的重要指标之一,它受到土壤含水量、含盐量、孔隙度等因素的影响;
2.1.6 土壤腐蚀速率测量
用超声波测厚仪沿管道周向上下左右测量壁厚,并检验钢体是否减薄;2.2.7 管体硬度测试
土壤腐蚀速率表示土壤腐蚀的强度,可以用便携式腐蚀速率仪进行测量,其单位是mm/a。2.2 防腐层剥离后的检测2.2.1 防腐层厚度测量
选择里氏硬度计,在母材、焊接热影响区或焊口处,沿周向选择4～12点进行硬度测试。2.3 再防腐
所有的检测项目进行完成以后,一定要对管道进行再防腐处理。首先进行表面除锈、除焊缝、毛刺,清理油、污物等,然后干燥并防腐。现场防腐主要有两种方法:沥青玻璃布防腐和环氧煤沥青冷缠带。
可以用游标卡尺沿管道上下左右取四点,测量防腐层厚度;
2.2.2 防腐层粘结力测量
施工不合格、积水、第三方破坏和外部腐蚀都有可能造成防腐层破损,使粘结力下降,甚至出现碎片、穿孔及脱落。在检测中,防腐层的粘结力只能定性观察;
2.2.3 管地电位测量3 实例验证中原油田某原油管道运行已达15年之久,需要对重点管段进行检验并开挖验证,以掌握管道腐蚀状况,为全线检测和大修提供决策。开挖前用以下几种间接检测方法检测管道:音频(Person法)检测漏点、PCM对防腐层整体评价、CIPS对阴保测试、DCVG评定漏点大小。其中,7个开挖点的检测结果如下:
管地电位反映管道受阴极保护程度,将管地电位与CIPS测量结果进行比较,进而反映管道受阴极保护及杂散电流影响的程度;2.2.4 管体腐蚀产物的评定
常见腐蚀产物有:黑色———FeO,红棕至黑色———Fe2O3,红棕色———Fe3O4,黑棕色———FeS,绿或白色———Fe(OH)2,灰色———FeCO3;
表1 开挖前的间接测量结果
坑号
里程
(Km)1.8312.221.840.0877.04141.9152.4
音频检测
PCM检测结果CIPS检测结果DCVG检测结果%IR
(破损点)Rg值(KΩ・m2)防腐层评价
自然电位
(mv)-300-750-750-800-680-593-650
保护电位
(mv)-500-1100-1078-1012-952-1013-1011
评价
K1K2K3K4K5K6K7
大大大大大大大
0.57>10.0>10.01.073.059.3>10.0
劣优优差一般良优
未测(裸管)
191538174123
漏点中等漏点中等漏点大漏点中等漏点大漏点中等
对这7个点开挖后验证结果如下:
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第3卷第3期 郑 伟等:埋地管道开挖验证技术研究
表2 剥离防腐层之前的检测
坑号
里程
漏点
土壤
PH值7777777
土壤电阻率
(Ω・m)23243526323426
土壤腐蚀速率
(mm/a)0.030.0050.040.00250.00210.0250.05
(Km)个数1.8312.221.840.0877.04141.9152.4
3212232
结论
K1K2K3K4K5K6K7
土壤腐蚀性一般,管体裸露,防腐层粘结力下降防腐层因腐蚀出现凹陷第三方破坏造成防腐层与管体无粘结力施工造成防腐层褶皱破损第三方破坏造成
附近一污水池,细菌腐蚀性较强,防腐层破损严重
表3 防腐层剥离后的检测
坑号
里程
(Km)1.8312.221.840.0877.04141.9152.4
防腐层厚度
(mm)6.26.36.16.46.06.36.4
防腐层粘结力减少减少减少减少减少减少减少
管地电位
(mv)-510-1110-1092-1012-9501003-1010
腐蚀产物组成Fe3O4Fe3O4Fe3O4Fe3O4Fe3O4Fe3O4Fe3O4
管体壁厚
(mm)6.16.16.06.06.16.26.1
结 论K1K2K3K4K5K6K7
裸露,阴保未达到要求壁厚未减薄
管体出现锈斑,没有可测量的腐蚀坑有多处较小麻点状锈斑螺旋焊缝有锈斑(图2)管体出现不可测量锈斑管体积水,多处锈斑
由表2、3分析可得:坑1处因为是裸管,阴保未达到要求,建议立即填埋;坑2、4是一般性埋地腐蚀,只需要修复防腐层即可;坑3、6由于打孔盗油,甚
至盗油阀门还在管子上(图3),是极大的安全隐患,建议立即拆除阀门并抢修;坑5是由于施工不严格,建议重新做防腐;坑7由于环境腐蚀性强,建议局部防腐层大修。
管道施工(图1)、地下水腐蚀和第三方破坏(图3)都可以造成防腐层的破损,对管体构成威
的防腐层状况对整段的防腐层状况来说只能做一个参考。音频检漏确定的破损点都比较大,而DCVG确定的破损点有大有小,与开挖后实际情况
吻合较好,说明DCVG检测比音频检漏更为精确。所有的开挖检测工作完成后,一定要对管体进行再
防腐(图4),要避免“挖了易腐,越挖越腐”的不良后果。
4 结论
(1)开挖能验证间接检测的结果,并为解释其
胁。该管道的四油三布防腐层在用了十多年以后,某些管段老化严重,经常会出现粘结力降低,甚至防腐层与管体脱离。此外,在细菌腐蚀强的地方,会造成细菌穿透防腐层,在管体周向上呈白色麻状斑点。
间接检测和开挖后检测结果对比表明:开挖验证的结论基本与CIPS和DCVG结论一致;本次测量用PCM主要是对防腐层整体评价,所以开挖点
他检测结果提供依据;
(2)开挖能直观看到管体腐蚀状况,对管体腐蚀坑和裂纹的精确检测,为计算管道剩余强度提供基础数据;
(3)开挖后对防腐层进行认真修补,可以阻止腐蚀的进一步发生。
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新疆石油天然气
2007年
图1 施工造成防腐层破损严重
图2 管体上沿环焊缝出现锈斑
图3 打孔盗油阀门
参考文献:
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图4 冷缠带对防腐层修补
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Vol.3No.3Sept.2007XinjiangQil&Gas(EditionofNaturalScience)
ningandintheprocessofthecondensategasreservoirdevelopment,andthefactorsthataffectphasestateofthecondensategas,alsofocusesontheanalysisoftheeffectofthecapillarypressureinporousmedia,capillarycondensationandhumidityonphaseequilibrium.
KeyWords:KeyWordsCondensateGasReservoir;PhaseState;capillarypressure;capillarycondensation;hu2midity;DepositionofOrganicSolid
APPLICATIONOF“GASRECOVERYBYLIQUIDDRAINAGE”TECHNOLOGYTHROUGHGASLIFTFORLOWPRESSUREGASWELLINMAZHUANGGASRESERVOIR/WangJin-di,WangHui
-qing,WangGuo-xian,etal.ZhundongOilProductionCompany,XinjiangOilfield,PetroChina,Fukang,Xinjiang831511/XinjiangShiYouTianRanQi,2007,3(3):67～68
Abstract:InviewoflowpressureandseriousliquidloadingofJ3qinMazhuanggasreservoir,“GasRecoverybyLiquidDrainage”TechnologythroughGasLiftwascarriedoutwiththeoptimizedgasliftstring.Itiseffectivenotonlyforresumingproductionofgaswell,butalsoforpreventingfromSecondpollutionofgasreservoir.Itpro2videsaneffectivewayforthesamekindsofgasreservoirstoimproverecoveryrate.
KeyWords:gaswellwithlowpressure;gaslift;gasrecoverybyliquiddrainage;tubingstringoptimization
STUDYOFLIMITINGTEMPERATUREABOUTLOWTEMPERATURETRANSPORTATIONOFWATERCUTOIL/HangHong-sheng,LiWen-qing,WangXiao-bing.CollegeofPetroleumEngineering,
DaqingPetroleumInstitute,Daqing,Heilongjiang163318/XinjiangShiYouTianRanQi,2007,3(3):69～72
Abstract:Incompanywiththeincreaseofwatercontent,thewaterpercentageinpipelinenetworkcanreach90%.Inordertoresearchtheinfluencingfactortolimitingtemperatureoflowtemperaturetransportation,theex2perimenthavebeenmade.Inthispaper,bymeansofcontrsatingthedatafromtheexperiment,weknowthatre2ducingfluxrate,increasingpipediameterandconcentrationofflowimprovercanreducethelimitingtempera2ture.Theeffectofaddingflowimproverismostremarkable,anditcanbeoperatedeasily,soithasagoodappli2cationfuture.KeyWords:watercutoil;limitingtemperature;flowimprover;pressuredrop
THESTUDYOFECONOMICALRUNNINGSCHEMEONTHEBURIEDCRUDEPIPELINE/Xie
Ying,YuanZong-ming,Xiaoyan,etal.SouthwestPetroleumUniversity,chengduSichuan610500/XinjiangShiYouTianRanQi,2007,3(3):73～76
Abstract:Inordertosolvetheconflictbetweenenergyconsumptionandenergysupplyofthepipelineperfectly,itisveryimportanttoresearchonareasonableandscientificoperationschemewhichiseconomicalatthesametimeforreducingthetransportingcostofoilontheserviceburiedcrudepipeline,thispaperhasestablishedmath2ematicalmodelonburiedcrudepipeline,putforwardthesolutionofmathematicalmodel,whichadoptthecom2binationofschemecomparisonmethodandTLNETsoftware.Whenthefluxofpipelineisacertainty,Thispaperhaspresentedtheeconomicaloperationscheme.Theexpenseofpipelineisminimum.Inc:thenumberofrunningpumpingstationandheatstation,thecombinationmodeofpumpunitinthepumpingstation,inandoutpressureofeverystation,inandouttemperatureofeverystation,onehourrunningexpenseofpipeline,therotatespeedoffrequencyconversiontimingelectricitymachine,theheatchargeofstationetc,Finallythemethodhasbeenappliedinaburiedcrudepipelinecomparedwithfielddata,andtheresultiscontent.
KeyWords:crudepipeline;economicalmodel;runningexpense;schemecompaison;economicalscheme
RESEARCHONEXCAVATINGBURIEDPIPELINETOCONFIRMDETECTIONRESULT/Zheng
wei,Shuaijian.theSafetyEngineeringLabofStorageandTransportation,CUP,BeiJing102249/XinjiangShiY2ouTianRanQi,2007,3(3):77～80
Abstract:Excavatingistoconfirmtheresultofdetectiontoburiedpipelinecoating,andtoevaluatethetoolsofeachkindofindirectdetection.Inthispaper,theexcavatingprocedureofburiedpipelineisstudied,andtheex2aminationprojectafterexcavationisproposed,ThenitisappliedonmiddleoilfieldofChina.Itisfeasible.KeyWords:Buriedpipeline;Indirectdetecting;Thepipelineexcavating.
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