中石油管道公司是一家有著(zhù)42年輸油氣管道運營(yíng)歷史的管道運輸企業(yè)，所轄管道遍及中國14個(gè)省、 市、 自治區， 目前管道公司所轄管道里程12668公里。 其中既有70年代建設的老管道， 又有近年新投產(chǎn)的新管道。 管道外腐蝕控制主要采用外防腐層與強制電流陰極保護方式， 管道腐蝕控制措施的好壞， 直接關(guān)系到管道使用壽命的長(cháng)短。

1. 腐蝕控制工作現狀分析

目前管道的腐蝕控制措施主要體現在外防腐層與陰極保護兩個(gè)方面， 而人員素質(zhì)則是決定管道公司腐蝕控制水平提高的決定因素。

1.1 管道外防腐層

采用石油瀝青防腐層管道約占公司管道總里程的30%， 3PE防腐層管道約占55%， 其余15%防腐層采用環(huán)氧粉末或者冷纏膠帶防腐層。 存在的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)：

1.1.1 石油瀝青防腐層老化、剝離嚴重。

上世紀七八十年代建設的管道， 多采用石油瀝青防腐層。 隨著(zhù)服役時(shí)間的延長(cháng)， 瀝青防腐層老化、 剝離現象嚴重。 造成陰極保護電流被屏蔽， 剝離段下管體易發(fā)生腐蝕。

1.1.2 3PE防腐層管道補口質(zhì)量較差。

新 建 設 的 3 P E 管 道 補 口 處 采 用 熱 收 縮 套（帶） 防腐。 受技術(shù)水平與現場(chǎng)施工條件限制，熱收縮套（帶） 與管體防腐層粘結能力差。 在土壤應力作用下， 熱收縮套（帶） 容易發(fā)生粘結失效。 由于收縮套（帶） 的絕緣作用， 陰極保護不能有效保護下面的管體， 導致管體發(fā)生腐蝕。

1.1.3 加熱輸送管道防腐層易發(fā)生失效。

無(wú)論石油瀝青防腐層還是3PE防腐層， 在加熱輸送時(shí)， 均比常溫輸送的管道防腐層老化、 剝離速度較快。 造成陰極保護不能對管體提供有效的防護。 且在溫度較高時(shí)， 腐蝕速度加快。 一般情況下， 溫度每升高10℃， 腐蝕速度要增長(cháng)1倍，因此出站段管道腐蝕速度要快于進(jìn)站段管道。 東北原油管道、 秦京線(xiàn)、 任京線(xiàn)等熱油管道， 應作為管道腐蝕控制的重點(diǎn)。

1.1.4 新建管道防腐層缺陷點(diǎn)較多。

新建設管道為追求工程進(jìn)度， 往往忽視了對管道防腐的質(zhì)量控制。 造成管道防腐層缺陷點(diǎn)較多， 陰極保護所需電流較大。

1.1.5 3PE防腐層管道設施易遭受雷擊。

3PE防腐層具有優(yōu)異的絕緣性能， 也使得管道附屬設施易遭受雷擊。 雷電對管道的主要危害為： 陰極保護設備受損、 絕緣接頭（法蘭） 失效、 人身安全受到威脅。

1.2 陰極保護

在外防腐層失效時(shí)， 陰極保護可為缺陷點(diǎn)處的管體提供有效的保護。 但隨著(zhù)管道本身及其周邊環(huán)境變化， 陰極保護問(wèn)題也較為突出。 存在的問(wèn)題主要有以下幾點(diǎn)：

1.2.1 管道直流雜散電流干擾嚴重，直流雜散電流排流設施存在局限性。

隨著(zhù)管道周?chē)�電氣化設施的大量興建， 管道受到的雜散電流干擾越來(lái)越嚴重。 2012年， 經(jīng)對雜散電流干擾情況調研， 表明東北管網(wǎng)約有20%管道存在直流雜散電流干擾， 管道存在發(fā)生電蝕的可能。 新建的蘭鄭長(cháng)、 秦沈線(xiàn)等管道均受到不同程度的直流雜散電流干擾。 造成常規的陰極保護測量方法不能對其有效性進(jìn)行準確評價(jià)。

對于直流雜散電流干擾， 目前主要通過(guò)犧牲陽(yáng)極或者極性排流方式進(jìn)行排流， 此種方式雖能有效排出過(guò)正電位但不能解決電位過(guò)負的問(wèn)題。致使管道防腐層易發(fā)生氫致剝離。

1.2.2 大部分管道站場(chǎng)未施加區域性陰極保護，已經(jīng)施加區域性陰極保護的站場(chǎng)未進(jìn)

行有效性評價(jià)。

由于站場(chǎng)埋地管道結構復雜， 站場(chǎng)管道未施加區域性陰極保護， 諸多的金屬結構在不同環(huán)境中因彼此電位不同而容易發(fā)生電偶腐蝕。 在防腐層缺陷點(diǎn)處， 容易形成大陰極小陽(yáng)極結構， 管道易發(fā)生腐蝕。

目前公司所轄的輸油氣管道站場(chǎng)中， 僅有新投產(chǎn)的蘭鄭長(cháng)、 秦沈線(xiàn)等少數幾條管道站場(chǎng)施加了區域性陰極保護。 已經(jīng)施加區域性陰極保護的站場(chǎng)以及儲罐， 其參數僅是根據投產(chǎn)時(shí)的情況進(jìn)行了設置， 其長(cháng)期運行的效果需要進(jìn)一步評價(jià)。此外， 站內外陰極保護可能產(chǎn)生相互干擾， 這些因素都可能導致部分站場(chǎng)區域性陰極保護未有效發(fā)揮作用。

1.2.3 部分新建管道陰極保護系統設計不合理，施工質(zhì)量較差。

陰極保護設計時(shí)盲目采用新技術(shù)、 新材料，陽(yáng)極地床與參比電極位置選擇不合理， 導致不同陰極保護系統相互干擾。 而施工過(guò)程中陰極保護系統接線(xiàn)混亂， 陽(yáng)極地床接地電阻較大， 投產(chǎn)后陰極保護系統不能及時(shí)投用， 陰極保護參數遠程監控等未能實(shí)現， 均給后期運行管理維護帶來(lái)很大困難。

1.2.4 閥室系統接地與陰極保護存在矛盾

管道沿線(xiàn)每隔一定距離設置一個(gè)閥室。 為防止電動(dòng)閥殼體帶電， 一般采取與接地網(wǎng)連接。 雖滿(mǎn)足了安全的需要， 但會(huì )造成靠近閥室處管道或閥室內設備陰極保護電流大量流失， 陰極保護不充分甚至是無(wú)保護， 閥室系統易發(fā)生腐蝕。

1.2.5 3PE管道自然電位測量數值與理論值存在偏差

根據對3PE管道自然電位的統計結果， 普遍存在自然電位偏負的問(wèn)題， 港棗線(xiàn)、 蘭鄭長(cháng)、秦沈線(xiàn)、 大沈線(xiàn)等管道部分管段自然電位均接近或者負于-0.85V。 管道自然電位過(guò)負， 恒電位儀輸出電流較常規值偏小， 管道的陰極保護效果未知。

1.3 人員素質(zhì)

1.3.1管道腐蝕控制技術(shù)人員分布不均衡。從事管道腐蝕控制工作人員有專(zhuān)崗與兼崗兩種類(lèi)型， 目前公司專(zhuān)崗從事管道腐蝕控制的有29人， 這些人員主要集中在管道科技研究中心防腐所及沈陽(yáng)龍昌管道檢測中心。 兼崗從事管道腐蝕控制的有30人， 主要集中在管道處及各輸油氣分公司管道科。 一線(xiàn)力量不足， 現有技術(shù)人才的作用未得到充分發(fā)揮。

1.3.2兼崗人員水平整體較低。

各分公司管道科與基層站隊均未設立腐蝕與防護專(zhuān)崗， 管道腐蝕控制人員還兼任其他管道管理工作， 加之人員流動(dòng)， 管道腐蝕控制水平相對較低。 加之環(huán)境風(fēng)險不斷上升， 管道巡護、 對外協(xié)調工作繁重， 管道日常維修與搶修任務(wù)牽扯了管道管理人員主要精力， 導致管道腐蝕控制工作有所弱化。

2. 采取的措施

針對管道腐蝕控制中存在的問(wèn)題， 分別從技術(shù)進(jìn)步、 管理提升與人員素質(zhì)提高三個(gè)方面入手， 措施主要有以下幾點(diǎn)。

2.1 技術(shù)方面

2.1.1 開(kāi)展腐蝕原因調查工作。

針對東部管網(wǎng)老管道腐蝕嚴重的問(wèn)題， 組織開(kāi)展了秦京線(xiàn)腐蝕原因調查工作， 對可能導致管道腐蝕的因素進(jìn)行了綜合分析， 完成秦京線(xiàn)外腐蝕專(zhuān)項調查報告， 并提出了相應的整改措施。

組織技術(shù)人員對已經(jīng)進(jìn)行過(guò)內檢測的管道外腐蝕數據進(jìn)行了分析與規律總結， 為今后管道的腐蝕控制管理工作提供了寶貴的經(jīng)驗。

2.1.2 以科研作為突破口，帶動(dòng)腐蝕控制管理水平的提高

針對目前公司3PE防腐層管道中近30%管段自然電位負于-0.85V的現象， 組織申報科研課題《3PE防腐層管道自然電位分析研究》 ， 并組織蘭鄭長(cháng)管道開(kāi)展了自然電位復測工作， 力爭盡快找到3PE防腐層自然電位偏高的原因和解決措施。

針對現有的直流排流設施電位排正不排負，開(kāi)展《埋地管道直流負干擾及管中電流檢測技術(shù)應用研究》 ， 用新型直流排流器取代國內應用的極性排流器與鎂陽(yáng)極組合結構。 對3PE管中陰極保護電流難以準確測量的問(wèn)題， 通過(guò)采用電流環(huán)檢測設備對管道電流進(jìn)行測量， 進(jìn)而采用電流密度法對管道陰極保護電流密度進(jìn)行綜合評價(jià)。

2.1.3 開(kāi)展區域性陰極保護試點(diǎn)工作。

為有效控制站場(chǎng)管道發(fā)生腐蝕， 組織開(kāi)展港棗線(xiàn)兗州站與秦京線(xiàn)秦皇島站站場(chǎng)區域性陰極保護的試點(diǎn)整治工作， 積累站場(chǎng)區域陰極保護工作經(jīng)驗， 為公司內部全面開(kāi)展區域陰極保護工作奠定基礎。

2.1.4 組織完成陰極保護檢查片埋設工作。

為進(jìn)一步考察管道陰極保護有效性與環(huán)境腐蝕性， 確保管道陰極保護能有效發(fā)揮作用， 組織各分公司在雜散電流干擾區、 管道陰極保護薄弱區、 管道腐蝕嚴重區域等232處重點(diǎn)管段埋設陰極保護檢查片。 計劃于一年后對檢查片進(jìn)行開(kāi)挖，根據開(kāi)挖結果對陰極保護情況進(jìn)行評價(jià)， 對陰極保護參數及時(shí)調整。

2.2 人員素質(zhì)提升方面

2.2.1 加強培訓，提升管理人員專(zhuān)業(yè)素質(zhì)。

在沈陽(yáng)龍昌管道檢測中心外檢測試驗場(chǎng)組織開(kāi)展了兩期陰極保護技能培訓班， 公司所屬19家輸油氣單位共155名學(xué)員參加了培訓。 采用課堂授課與現場(chǎng)實(shí)踐操作相結合方式， 重點(diǎn)對陰極保護參數測量方法、 陰極保護外部系統故障診斷與維修等技術(shù)進(jìn)行了現場(chǎng)培訓， 同時(shí)邀請設備廠(chǎng)家對常用的檢測設備使用及維修進(jìn)行了培訓。

2.2.2加強行業(yè)技術(shù)交流與對標。

2012年， 先后組織召開(kāi)了管道公司陰極保護管理內部研討會(huì )， 派出技術(shù)人員參加油氣管道陰極保護及交直流干擾防護技術(shù)國際研習會(huì )、NACE 東亞及太平洋地區國際腐蝕大會(huì )等會(huì )議，同北京天然氣管道公司就管道腐蝕控制工作進(jìn)行了對標， 達到取長(cháng)補短、 共同提高的目的。

3. 下一階段重點(diǎn)工作

（1）管道防腐層管理。

組織開(kāi)展干線(xiàn)管道腐蝕調查與評價(jià)工作， 對暫時(shí)無(wú)法進(jìn)行管道內檢測或者外檢測難以準確評價(jià)的管段， 根據管道的外腐蝕規律， 有針對性的對熱油管道出站段、 防腐層剝離段、 管道穿跨越段、 套管穿越段管道進(jìn)行開(kāi)挖檢查。 組織對各種不同的防腐材料、 管道補口、 冷彎彎管、 熱煨彎頭等防腐層的服役性能進(jìn)行跟蹤綜合評價(jià)。

（2） 陰極保護管理。

一是陰極保護檢查片的評價(jià)。 考察陰極保護的有效性和原因分析， 并對陰極保護參數進(jìn)行相應調整， 同時(shí)選擇重點(diǎn)管段繼續埋設。 二是新建管道陰極保護情況評價(jià)。 及時(shí)整改因設計或者施工導致的陰極保護遺留問(wèn)題， 確保正常投運。 三是站場(chǎng)區域性陰極保護的安裝、 運行與維護。 完成部分試點(diǎn)站場(chǎng)的區域性陰極保護調試工作， 繼續選擇腐蝕風(fēng)險較大的站場(chǎng)施加區域性陰極保護。 四是已經(jīng)施加區域性陰極保護站場(chǎng)評價(jià)。 優(yōu)化運行參數， 進(jìn)行專(zhuān)業(yè)培訓， 確保站場(chǎng)區域性陰極保護率達到100%。

（3）提升人員素質(zhì)。

一是推行管道陰極保護專(zhuān)業(yè)化管理。

二是舉辦管道腐蝕控制技術(shù)技能大賽。 通過(guò)以賽帶練， 強化訓練， 提高各分公司對管道腐蝕控制工作的重視程度。 三是開(kāi)展管道防腐層及陰極保護專(zhuān)項技能培訓， 提升分公司管道腐蝕控制技術(shù)人員的素質(zhì)。

（4）推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步。

通過(guò)科研成果的應用與推廣， 提升管道腐蝕控制水平。 緊密結合生產(chǎn)需求， 研究站場(chǎng)內外管道陰極保護聯(lián)合保護的可行性， 廣泛調研適用新型防腐層修復材料與雜散電流排流技術(shù)。 繼續與國內外同行業(yè)開(kāi)展對標與交流， 完成管道腐蝕控制相關(guān)技術(shù)手冊的編寫(xiě)工作， 有效指導基層單位的管道腐蝕控制工作。 ◢

作者簡(jiǎn)介： 高強，1979年生，男，畢業(yè)于撫順石油學(xué)院，中石油管道公司管道處管道管理科科長(cháng)，工程師，0316 — 2170028。

《管道保護》2013 第 1 期（總第 8 期）