渤海湾海底管道理化性能检测和腐蚀风险分析

由于海洋环境的复杂性，弃置回收的海底管道数量很少，拆除回收的海底注水管道就更少。对回收的管道进行研究，可以直接准确地得到整条管道的腐蚀状况，这对于具有相同结构和工艺的管道以及在相同服役条件下的管道的运行管理具有重要意义[1-2]。某海底注水管道材质X56，2003年6月份投产，设计使用寿命15年，服役多年后已达到设计寿命，2019年经弃置处理后拆除回收。2017年对弃置的某海底输油管道进行力学性能检测和评估，材质16 Mn。通过对比材质16 Mn和X56两套海底管道内外腐蚀宏观检查和理化性能检测结果，获取海底管道长期服役运行后的腐蚀情况和理化性能数据，针对性地提出海底管道完整性管理方面的建议，为保障海上油田安全生产提供参考。

1 海底管道概况

某海底注水管道总长约541 m，设计寿命15年，投产时间为2003年。管道立管段及海底平管段两端（36 m）采用双层管保温结构，内外管之间为泡沫黄夹克保温材料（厚度40 mm），海底平管段中间段为单层管结构，双层管到单层管均采用锚固件过渡。双层管内管和单层管规格φ114 mm×10mm，双层管外管的规格为φ273mm×19mm，管材均为API 5L X56 PSL2无缝钢管。该海底管道双层管的外管外壁除采用环氧富锌底漆+玻璃布进行防腐外，还采用牺牲阳极（铝－铟－锌系合金牺牲阳极）的阴极保护方法进行防腐。该海底管道双层管内管和单层管的内壁均有防腐涂层，节点采用玻璃钢内补口接头。

2 腐蚀宏观检查

该海底注水管道结构复杂，管道类型多，经对回收管段现场勘察和筛选，选取具有典型性和代表性的管段进行外壁和内壁腐蚀宏观检查。

2.1 外腐蚀宏观检查

根据对该海底注水管道回收管段结构调研及现场勘察，从回收管段中选取具有典型性和代表性的立管上端单层管与双层管过渡管段（水上）、潮差段硫化橡胶加强防腐立管段（水上）、带牺牲阳极双层管管段（水下）、双层管与单层管过渡管段（水下）、单层管管段（水下）、单层管节点（水下）进行外壁腐蚀宏观检查。

（1）立管锚固件。图1为立管上端单层管与双层管过渡管段的外观，该管段单层管与双层管之间采用锚固件连接过渡。单层管采用岩棉进行保温，因防腐层失效未观察到有防腐层，岩棉破损严重；双层管外壁玻璃布老化破损，形成裂隙并有剥离脱落，立管外壁生成一层红褐色腐蚀产物；氯丁橡胶表面基本完好，无宏观可见的破损。

图1 立管上端单层管与双层管过渡管段的外观

图2为去除外壁岩棉和玻璃布后的宏观形貌。单层管与双层管上半部分外壁大部分位置呈现密密麻麻的点状腐蚀坑，但腐蚀坑都不深。这种外壁腐蚀形貌与单层管采用岩棉进行保温有关。

图2 去除岩棉和玻璃布防腐层后的宏观形貌

（2）潮差段硫化橡胶加强防腐立管段。图3为潮差段硫化橡胶加强防腐立管段的外观，玻璃布防腐层老化破损，外壁生成一层红褐色腐蚀产物，而硫化橡胶表面基本完好，无宏观可见的破损。

图3 潮差段硫化橡胶加强防腐立管段的外观

图4为去除硫化橡胶和玻璃布防腐层后的宏观形貌，上半部分无硫化橡胶加强防腐的管段腐蚀严重，而下半部分有硫化橡胶加强防腐的管段则没有发生腐蚀。

图4 去除硫化橡胶和玻璃布防腐层后的宏观形貌

（3）带牺牲阳极双层管管段。图5为带牺牲阳极双层管管段的外观，牺牲阳极基本消耗殆尽，几乎无残留；管段外防腐层表面附着有大量的贝壳等海生物，从而使防腐层部分位置遭到破坏。管段外防腐层上还附着有泥沙。

图5 带牺牲阳极双层管管段的外观

图6是去除牺牲阳极和玻璃布防腐层后的宏观形貌，管段外壁大部分位置裸露出金属光泽，间或有红褐色的铁锈和呈点状分布的微小较浅的局部腐蚀坑；牺牲阳极安装焊接垫片与管段之间也未发现有明显的局部腐蚀坑，表现出均匀腐蚀的特征。

图6 去除牺牲阳极和玻璃布防腐层后的宏观形貌

（4）双层管与单层管过渡管段。图7是双层管与单层管过渡管段的外观，双层管外壁为玻璃布防腐层，表面附着有海生物和泥沙，防腐层有部分破损和剥落，管段裸露处表面有一层红褐色的锈；单层管为弯头，采用热收缩套进行防腐防水，热收缩套外表面也有海生物和泥沙附着，热收缩套已老化且很容易被撕开，热收缩套之间密封较差，有张口，单层管弯头表面也有锈生成。

文章来源：《中国腐蚀与防护学报》 网址: http://www.zgfsyfhxb.cn/qikandaodu/2021/0313/616.html