天然氣管道清管三通處管線(xiàn) 腐蝕風(fēng)險控制措施
來(lái)源:《管道保護》雜志 作者:邢占元 巨文軍 劉麗 董長(cháng)歌 時(shí)間:2019-1-16 閱讀:
西部管道甘肅輸油氣分公司
清管三通加固墩可以固定管道,減少清管三通的位移和減弱收發(fā)球筒震動(dòng),但運行過(guò)程中三通區域管線(xiàn)可能因位移、沉降、管體或環(huán)焊縫缺陷等因素導致焊縫開(kāi)裂或管體泄漏,引起著(zhù)火或爆炸。因此需要特別關(guān)注清管三通加固墩處的管線(xiàn)腐蝕風(fēng)險。
1 風(fēng)險控制因素分析
1.1 外腐蝕
清管三通加固墩內管線(xiàn)外腐蝕故障樹(shù)如圖 1所示。當土壤有腐蝕性且管道防護措施失效才會(huì )發(fā)生外 腐蝕。土壤腐蝕性影響因素包括土壤微生物含量、土壤pH值、土壤含水率等。管道防護措施受加固墩狀況、防腐層狀況和陰極保護狀態(tài)影響,當三者共同失效才會(huì )發(fā)生防護措施失效。要控制加固墩內管線(xiàn)外腐蝕發(fā)生,就要控制可控因素。在土壤腐蝕性、加固墩狀況、防腐層狀況和陰極保護狀態(tài)四個(gè)因素中,土壤腐蝕性無(wú)法改變、加固墩狀況只能通過(guò)開(kāi)挖檢測獲取,防腐層狀況難以檢測,因此只有陰極保護狀態(tài)屬于可控因素。應注意保護電位不足、保護距離小、雜散電流對陰保系統的影響等因素對陰保效果的影響。通過(guò)內檢測對該處管線(xiàn)缺陷情況進(jìn)行監測,以便及時(shí)采取有效措施。
1.2 內腐蝕
加固墩內管線(xiàn)內腐蝕故障樹(shù)如圖 2所示。內腐蝕受含腐蝕介質(zhì)和防腐措施失效共同影響。天然氣屬干氣輸送,即使含有CO2、 H2S等腐蝕性成分,沒(méi)有水的存在,腐蝕就難以發(fā)生。因此,內腐蝕風(fēng)險相對較低,控制措施應從監控脫水效果和內檢測監控著(zhù)手。
1.3 近中性應力腐蝕開(kāi)裂
近中性應力腐蝕開(kāi)裂故障樹(shù)如圖 3所示。腐蝕開(kāi)裂主要受管道材質(zhì)、應力和腐蝕三個(gè)因素共同影響。管材、應力、加固墩狀況、防腐層失效、近中性土壤環(huán)境均屬不可控因素,可控制因素只有陰保措施。需定期監測管道陰極保護,發(fā)現異常及時(shí)分析原因并處置,同時(shí)可采用裂紋型內檢測方法監控。
2 風(fēng)險控制措施
2.1 腐蝕風(fēng)險控制
加固墩處管線(xiàn)腐蝕風(fēng)險評價(jià)結果表明,風(fēng)險主要受土壤腐蝕性、陰級保護電位和陰保電流密度影響。分析查找陰保電位過(guò)保護原因并及時(shí)處置,確保陰保電位位于正常保護范圍(﹣0.85 Vcse,﹣1.25 Vcse)內。對于內、外腐蝕,應在開(kāi)展內檢測時(shí)關(guān)注加固墩部位管線(xiàn)缺陷情況。
2.2 近中性應力腐蝕開(kāi)裂
近中性應力腐蝕開(kāi)裂風(fēng)險評估結果表明,西部管道瓜州、張掖和永昌站近中性應力腐蝕開(kāi)裂敏感性屬相對高敏感性等級,主要由于這些地區土壤pH值位于近中性區間、受出站最小壓力和最大壓力影響較低;瑪納斯、烏魯木齊和嘉峪關(guān)站相比霍爾果斯、精河、烏蘇、連木沁、了墩、煙墩和古浪站的近中性敏感性高,主要受其土壤pH值位于近中性區間的影響。
依據風(fēng)險控制因素分析結果,對霍爾果斯站和連木沁站陰保系統進(jìn)行檢查,分析陰保電位過(guò)保護原因,確保陰保電位位于正常保護范圍(﹣0.85 Vcse,﹣1.25 Vcse)內。同時(shí),全線(xiàn)內檢側時(shí)開(kāi)展裂紋檢測,監控該部位裂紋的情況。
2.3 缺陷臨界尺寸
加固墩處管線(xiàn)管體腐蝕缺陷臨界尺寸和環(huán)向內表面裂紋缺陷臨界尺寸,分別按ASME B31G―2012―3770和API 579計算,如圖 4、圖 5、圖 6所示。在下次內檢測過(guò)程中,發(fā)現存在腐蝕型缺陷和環(huán)向裂紋缺陷,可按照圖 4~6給出的腐蝕缺陷臨界尺寸和環(huán)向裂紋缺陷臨界尺寸判斷是否可接受。當評估點(diǎn)坐標落在曲線(xiàn)下方時(shí),缺陷可以接受;評估點(diǎn)位于曲線(xiàn)上方 時(shí)缺陷不能接受。由此可判斷可能出現的缺陷是否處于可接受范圍內。
3 結論與建議
加固墩區域管線(xiàn)可能因位移、沉降、管體或環(huán)焊縫缺陷等因素引起焊縫開(kāi)裂或管體泄漏,引起著(zhù)火或爆炸。對于腐蝕和近中性應力腐蝕開(kāi)裂風(fēng)險,建議對陰保系 統 進(jìn) 行 檢 查 , 分析 陰 保 電位過(guò)保護原因,確保陰保電 位 位 于 正 常 保護范圍(﹣0.85 Vcse,﹣1.25 Vcse)內。對于內外腐蝕,建議開(kāi)展內檢測時(shí),關(guān)注加固墩部位管線(xiàn)缺陷情況,并定期分析評價(jià)缺陷臨界尺寸,以確保清管三通加固墩區域管線(xiàn)安全可靠。
作者:邢占元,甘肅輸油氣分公司工程師。
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