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海底油气管道腐蚀与防护技术现状_图文

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海底 油气 管道 腐蚀 防护 技术 现状 图文
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中国石化安全工程研究院报告人:刘小辉 副总工 /教授级高工第 2届海洋材料腐蚀与防护大会北京 ·2015报告题目:海底 油气管道腐蚀与防护技术现状单 位:中国石化安全工程研究院 设备安全研究室中国石化安全工程研究院内容二、海底管道 防腐面临的困难四、海底管道 腐蚀评价与检测技术三、海底管道 防腐措施五、建议一、海底管道的发展与防腐现状 √ 中国石化安全工程研究院一、 海底管道的 发展与防腐现状海底管道 是海上油气田开发工程设施的主要组成部分,担负着海上油气输送的重要任务 。 第 1条海底管道 : 1954 年,美国 洋工程公司在墨西哥湾 铺设。 铺设水深 : 2014年完工的从阿尔及利亚延伸至撒丁岛的地中海水下 824 录 管道长度 : 2004挪威和英国之间铺设的 173 成为世界最长的 海底管道 钢管厚度 :俄罗斯 和欧洲之间穿越波罗的海的输气管道,使用了 径 1219 大壁厚达到 41目前海底管道工程中应用最大壁厚钢管 。 我国 1973年首次 在山东黄岛采用浮游法铺设 了 3条 500m 从系泊装置至岸上的海底 输油管道,又 于 1985年渤海石油海上工程公司在 埕北 油田也采用浮游法成功地铺设了 1. 6平台之间的海底输油管 道。随着 海上石油的开采不断升温,我国海底管道铺设 的里程不断 攀升,发展到如今 已达 6000 最深达到 1500 m, 最 长达800 大 壁厚为 内外海底管道的 发展现状中国石化安全工程研究院一、 海底管道的 底管道的 防腐现状环境恶劣 腐蚀第三方活动浪潮冲刷海床地质变化 损伤甚至 失效海底管道的 大敌( 腐蚀失效占35% ,主要的失效形式 )中国石化安全工程研究院一、 海底管道的 底管道的 防腐现状腐蚀分类外腐蚀施工质量内腐蚀防腐设计缺陷管内输送介质运行中的 防腐管理 不当海水腐蚀土壤、海泥腐蚀微生物腐蚀经济损失环境污染案例 1: 2007年,我国南海涠洲 121蚀发生 泄漏,油田停产近 200天,造成巨大经济损失 。案例 2: 2008年 12月 22日, 阿塞拜疆里海 一条铺设 30多年的海底管道发生腐蚀泄漏,飘浮于海面的石油形成几公里污染带。中国石化安全工程研究院内容一、海底管道的发展与防腐现状四、海底管道 腐蚀评价与检测技术三、海底管道 防腐措施五、建议二、海底管道防腐面临的 困难 √ 中国石化安全工程研究院二、海底管道 防腐 面临的困难 陷: 主要表现为 初始 设计参数与投产后不符 ,如文昌油田某海底管道原设计 且不含 产 后 高达到 20%,且存在 少量 发生 腐蚀穿孔 事件。此外设计 初期 未考虑 增设检验装备和计划 ,造成后期管道维护及监测 困难。 不到保证,管道制作及安装过程存在焊接、内涂等过程,任何一个环节没有按照相关标准和规范操作,都有埋下 腐蚀隐患 。如焊接时的夹杂、内涂时的针孔等都会导致局部腐蚀的 发生。 海洋环境及管内输送介质含有 、微生物、固体沉凝物 等,它们 都会引起管壁减薄、坑蚀氢脆或 应力腐蚀开裂;浪潮 冲刷、海床地质变化及第三方活动等加速腐蚀,导致管体 破坏。 测费用高。 由于海洋环境的特殊性,海底管道不具备陆上管道可以反复查看和检测的便利条件,且海底管道多埋于海床下的管沟内,海底管道的检测比较困难,需要适用于海洋环境的检测船舶和检测仪器。有关资料显示,我国 90%的海底管道从投产以来未进行任何清管、通球等 基本维护。 海底管道投用后没有根据实际生产工况进行化学药剂筛选,没有采取除氧、脱硫、除砂、脱水和露点控制等防腐蚀工艺,都会导致腐蚀加剧 。中国石化安全工程研究院内容二、海底管道 防腐面临的困难四、海底管道 腐蚀评价与检测技术一、海底管道的发展与防腐现状五、建议三、海底管道防腐 措施 √ 中国石化安全工程研究院三、海底管道 防腐措施 1、海底管道外 防腐 —— 采取 涂层防护 与 阴极保护 相结合的方法。想 在管道上得到完美无瑕的涂层几乎是不可能 的,因施工或者老化等原因总会 存在一些 缺陷 ,比如气孔、针孔等,这会影响涂层的耐久性,一旦这些地方发生腐蚀就会导致 涂层失效 。因此 ,目前海底管道外防腐 的通常 做法是涂层与 阴极保护 联合使用 。( 1)海洋工程应用较多的涂层是三层聚乙烯涂层( 3三层聚丙烯涂层( 3( 2)海底管道 的 阴极保护主要采用 牺牲阳极 的阴极保护,通常选用的阳极材料 是 手镯式 铝合金 。手镯 式牺牲阳极 3镯式阳极联合防护的管道中国石化安全工程研究院三、海底管道 防腐措施 2、合理选材,增加腐蚀裕量根据 腐蚀情况采取 碳钢加腐蚀余量 和 碳钢内衬耐蚀合金 等防腐形式。增加腐蚀裕量是控制海管内腐蚀的常用方法,一般在计算壁厚的基础上增加 3~ 6 3、海底管道 节点采用 2层结构或者 3层结构的热缩带 防腐(见下图)。带混凝土配重的海底管道还需要填充高密度聚氨酯泡沫,与混凝土平齐 。 4、海底管道 与其他系统之间需要采取绝缘措施进行 电绝缘 ,以保证每个阴极保护系统的独立性。 5、合理 使用 缓蚀剂 是 防止和减缓油气管道内 腐蚀的 有效手段中国石化安全工程研究院内容二、海底管道 防腐面临的困难一、海底管道的发展与防腐现状三、海底管道 防腐措施五、建议四、海底管道腐蚀评价与检测 技术 √ 中国石化安全工程研究院四、海底管道 腐蚀评价与检测技术 安全 评估海底管道对于现场工程应用有着极其 重要的 意义。由于影响海底管道系统安全性的风险 因素很多 且极其复杂 ,目前 国内外针对海底管道的安全 评估 方法普遍还不完善 。 一 种海底管道安全评估的新 方法 : 根据 相关 标准 , 通过 软件 分析 ,采用 超声导波 技术 进行 现场 检测 ,并 基于 和 蚀 缺陷管道的剩余强度 评价,综合 腐蚀、 操作压力、操作温度和最小壁 厚等 四 个因素对管道安全运行的影响,从而对海底输油管线的可靠性进行 评估。底管道 腐蚀 安全评价中国石化安全工程研究院四、海底管道 底管道 腐蚀检测技术腐蚀检测外检测超声波检测 ( 检测漏磁检测 ( 流检测 ( 海:潜水员携带检测仪器进行牺牲阳极的安装可靠情况阳极及外壁海洋生物附着与沉积情况智能清管器( 行在线检测深海:依靠 潜水器 检测系统实现 。目前,搭载 光学系统和管道探测仪等设备的 遥控潜水器 /水下机器人 ( 是主要 方法之一中国石化安全工程研究院内容二、海底管道 防腐面临的困难四、海底管道 腐蚀评价与检测技术三、海底管道 防腐措施一、海底管道的发展与防腐现状五、 建议 √ 中国石化安全工程研究院五、几点建议 ( 1)部分 海底管道投产年限已经临近乃至超过原设计寿命,运行状况 不佳,必须建立 系统化、全 生命周期 的完整性管理体系 。 ( 2)系统 本质安全化 ,设计阶段合理选材,增加 腐蚀裕量。 ( 3)严格工程质量管理。科学规划,合理施工,加强管道施工过程质量监管,试行管道涂装过程 第三方质量监管 新机制。 ( 4)合理分析实际生产工况,与设计条件进行对比,优化海底管道防腐措施,有计划的开展通球清管、化学药剂筛选、腐蚀监 /检测及评估。 ( 5)建立海底管道腐蚀防护质量评估体系,实现动态跟踪、控制并持续改进 。cn
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