国内油气管道腐蚀检测技术研究进展

王艮龙

摘 要：油气管道输送是伴随着石油工业的发展而产生的，因其高性价比，安全性也相对最高，已經被普遍使用，而且数量规模在不断地增加。油气管道在役时主要受到内外环境的影响而发生腐蚀影响使用寿命，使得管道输送受到影响。腐蚀严重会使管道破坏，出现泄露。这样不但会破坏管道附近的自然生态环境，而且会给国家和人民造成严重的经济损失。基于此，本篇文章对国内油气管道腐蚀检测技术研究进展进行分析，以供参考。

关键词：油气管道;腐蚀;检测技术

引言

油气管道腐蚀防护系统是确保其长期安全运行的基本保障，随着国家对油气管道安全监督力度的加强，油气管道腐蚀检测技术可以对管道进行定期检测和维护，及时、准确地发现腐蚀缺陷，并采取相应的控制、维修、更换措施，可有效降低腐蚀事故发生概率。根据管道检测实施部位的不同，可将管道检测技术分为管道外检测技术和管道内检测技术两大类。

1管道腐蚀的影响因素分析

1.1内腐蚀及原因

（1）石油、天然气自身的部分成分会腐蚀管道。（2）管道自身的因素。

1.2外腐蚀及原因

现阶段，我国对石油、天然气的需求量大，但是我国油气资源不集中，很分散，因此油气输送需要大范围地铺设油气管道，管道需要经过不同地质环境，不同的地质环境对管道的影响也不一样。加之管道常年深埋在地底下，管道外部不仅受到土壤、水的影响，还受到各种微生物的影响。除此之外，杂散电流对管道也有腐蚀作用。

2管道腐蚀问题的解决对策

2.1内部防腐处理

在油气储运管道防腐处理过程中，内部防腐是非常重要的，也是提升管道防腐效果的重要方式。众所周知，油气管道在储运过程中会产生一定的酸性物质，这些酸性物质对于管道的防腐是非常严重的，进而对管道内部产生强烈的腐蚀，严重者甚至会影响到管道的使用效果及安全性。因此，在内部防腐处理过程中，要从以下几个方面入手：首先，缓蚀剂防腐处理。在具体使用中需要对缓蚀剂的类型、使用方式进行合理地选择与应用。在使用之前要利用专业性的计算方式，将注入的量和使用的方式进行科学地规划和使用;其次，要定期对管道进行清理。定期清理管道内的各种介质，能够有效地降低管道内的腐蚀性介质因素，也能够很好地完成内部腐蚀工作。

2.2管道外部防腐层处理方式

为了更加有效地隔绝外界介质对管道表面造成的不良影响，需要建立一层外部防腐层对管道进行保护，这样可以直接地阻隔管道与外界介质之间的接触。可以在长输管道上涂抹防腐材料，使之经过固化成为防腐层，避免外界介质与管道进行化学反应，降低管道被腐蚀的可能性。目前较为常见的管道外防腐保护层方式有非金属涂层、氧化处理以及磷化处理等方式。

2.3阴极保护技术

该种技术是油气管道防腐中经常使用的一种腐蚀方法，采取的是牺牲阳极和外加电流保护的两种方式。（1）牺牲阳极方式，主要是利用对阳极材料的合理使用与布置，对阳极材料的合理规划等，以此来提升管道的防腐性能，对管道的腐蚀问题进行解决;（2）外加电流保护方式，主要是根据保护电流的大小对管道的腐蚀情况进行影响，在一般的情况下都会利用阴极保护的方式，但是此种方式在加电流对时间的要求是很高的，所以阴极站场上就会出现失效等问题，进而对油气储运管道进行保护。

3国内油气管道腐蚀检测技术

3.1多频管中电流测绘技术（PCM）

多频管中电流测绘技术是用来在非开挖状况下，对埋地管道外防腐层状况进行评估和破损点的定位。利用电流梯度衰减法（多频管中电流法）来达到评价和破损点定位的目的。基本原理：将信号发生器信号线与管道连接，另一根信号线与大地连接，由PCM大功率发射机向管道发送多种特定频率信号电流（128Hz/640Hz/577HZ/850HZ/1KHZ/8KHZ），PCM接收机能准确地检测到经管道传送的这种特殊频率信号电流，PCM连续测绘出管道上各处的电流强度。再利用相对应的评估软件实现对管道防腐层绝缘性的整体评价。某特定频率的电流强度与管道的距离成反相关，在其他条件不变时，对地绝缘越好的防腐层，其上面的电流损失就会越少，衰减电流也越少。一旦损坏管道防腐层，如老化、脱落，剥落、搭接、绝缘性差，管道上电流损失就越严重，电流衰减越大。分析电流的衰减程度，就能实现对防腐层破损状况的整体评估，这也就是电流梯队衰减法原理。

3.2皮尔逊检测技术（Pearson）

Pearson技术属于交流电流范畴，交流信号经发射机发射后进入管道，当存在完整的防腐层，则交流信号会沿着管道呈均匀衰减，反之电流会经破损点进入外环境从而形成电压差，以此对破损点进行定位。而破损点大小可以通过电位衰减值判断。该检测技术可以对防腐层破损位置进行准确定位且便于操作，灵敏性高。但无法对防腐层整体状况进行评估，对破损点尺寸也无法量化，对外部电流干扰敏感，管道外环境和管道涂层类型都会使信号不同，主要依靠工作人员的经验。

3.3漏磁的检测技术

漏磁检测技术可检测出油气管道金属损失缺陷，准确识别出管道全线各种特征及管道历史修复记录，对管道类裂纹异常具有一定的检出能力。相对其他检测技术，漏磁检测技术不需要耦合剂，受外界干扰小，检测速度快，对体积型缺陷十分敏感，能够解决由于腐蚀引起的管道失效，更适合大面积、长距离的管道的快速检测，是目前国内外最为普遍的管道内检测技术。

3.4超声波检测技术

针对石油输送管道防腐层剥离致使管道存在安全隐患的问题，通过应用超声波检测技术可以很好的检测到管道内部防腐层的腐蚀情况，并通过回传的信号进行对比，以确认腐蚀程度;超声波的激励频率越大，接收到的信号能量越小，峰值比例系数越大，并对超声回波信号进行数据对比分析，从而选择一种适用于防腐层剥离管道内检测的探头，针对性进行管道检测，达到最佳的效果。

3.5电位连续测试法

对管道的对地直流电位或者交流电位进行一段时间内的连续测量，并进行干扰情况估算。交直流干扰存在时，则随着时间的变化，管道交流电压和对地电位也会一直变化，因此要掌握到交直流干扰的变化的规律性，则需要1h到1d之间不等的时间内进行连续测量。在1条管线上进行多点同步（时间间隔可以是1s或更小）测量，以便对管道电位与距离和时间关系进行绘制，根据绘制结果总结规律，对管线是否存在干扰的规律、范围和程度等进行正确判断。

3.6射线的检测技术

射线检测技术的机理是检测X射线、γ射线等射线穿透物体过程中在工件各部位衰减后的射线强度，根据测试结果判断管道内壁是否存在缺陷。该技术的优点是可以永久性记录，具有较为直观的结果，广泛的辐照范围。但是该技术也存在缺点就是检测用设备复杂，导致检测成本较高，由于检测的物体容易造成透射不完全，对工作人员产生射线危害，同时也会对周围环境产生辐射污染，而且难以检测出垂直于射线的缺陷。

结束语

油气管道腐蚀问题是石油企业发展过程中，不可避免的问题。但是也是必须重视的问题。企业应该采用合适的防护技术，有效地预防各类腐蚀问题出现、有效遏制各类腐蚀问题继续发展。从而维持管道基本功能，延长管道使用寿命。

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