天然氣及其集氣系統(tǒng)的腐蝕問題越來越受到人們的關(guān)注,主要是基于以下幾個(gè)方面:在過去3~4年中幾條大口徑管道的破裂引起了公眾和政府的關(guān)注,也促使了對管道完整性管理方面的立法;美國管道安全法案于2002年簽署并開始實(shí)施;管道安全局(OPS)新頒布了《天然氣管道完整性管理?xiàng)l例》,原《液體管道完整性管理?xiàng)l例》廢止。這僅僅是促使管道完整性管理計(jì)劃實(shí)施中的幾個(gè)因素。
管道目前存在的腐蝕問題可以認(rèn)為是以前材料選擇或施工的結(jié)果。例如,塑料管集氣系統(tǒng)。聚乙烯材料的管道在阻止裂紋生成和耐腐蝕方面是一種優(yōu)良材料,但在服役20(30年后,特別是在熔結(jié)部位受到擠壓時(shí),它對裂紋的緩慢生成具有敏感性。另一個(gè)例子是管道的涂層。如果使用恰當(dāng),涂層系統(tǒng)(如熔結(jié)環(huán)氧和三層PE)具有較好的防腐效果,但通常由于在組成和質(zhì)量控制方面與主干線涂層系統(tǒng)不同而降低支線的防腐效果。幾十年前的環(huán)縫焊接部位的涂層是管道涂層系統(tǒng)最薄弱的環(huán)節(jié),特別是靠近焊縫的部位。目前,一些新式涂層系統(tǒng)就是對過去涂層薄弱環(huán)節(jié)的加強(qiáng)。
相對來講,在管道遭受到的多種危害中,腐蝕是一種可以控制的因素。腐蝕控制技術(shù)的發(fā)展可以幫助管理者更好的進(jìn)行腐蝕控制。特別是一些間接測量技術(shù),如電位梯度法(DCVG)和管中電流法(PCM)可以不開挖就能更好的了解管道的完整性。采用計(jì)算機(jī)軟件分析的方法可以更好地了解管道腐蝕控制系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)。
來自O(shè)PS的數(shù)據(jù)表明,近幾年腐蝕原因造成的管道穿孔數(shù)量在上升,可能有以下幾方面的原因:前期70~80年代安裝的犧牲陽極已經(jīng)耗盡;陰極保護(hù)預(yù)算被壓縮;缺乏具有資質(zhì)的專業(yè)技術(shù)人員。
英國陸上天然氣管道依據(jù)其壓力可分為三種:①低于7bar;②7~38bar;③高于38bar,一般低于100bar。支氣管道是低壓系統(tǒng),腐蝕并未成為一個(gè)主要問題,但有計(jì)劃正在對它進(jìn)行更換。大口徑的高壓輸氣管道通過完整性很高的涂層系統(tǒng)和全方位的陰極保護(hù)系統(tǒng)來防止腐蝕,當(dāng)然需要定期檢查。在英國腐蝕沒有成為一種大問題,公眾也沒有因此而受到傷害。
美國剛剛簽署的管道安全法案要求在2002年12月17日之前必須對天然氣管道采用在線檢測(ILI)、壓力檢測、直接檢測(DA)或其它方法進(jìn)行定期測試。由于種種原因有些管道無法進(jìn)行智能清管器(PIG)或靜壓頭檢測,可以采用DA進(jìn)行檢測,DA方法有其局限性。技術(shù)人員應(yīng)致力于不同間接檢測方法(CIS,DCVG,PCM,Person,C-Scan)最佳適用條件的研究,進(jìn)一步比較這些方法與ILI方法的結(jié)果有助于對不同方法進(jìn)行選擇,以適應(yīng)不同情況。OPS在2003年1月頒布了一個(gè)天然氣管理?xiàng)l例(建議稿),在完整性管理計(jì)劃、危險(xiǎn)分析、評定方法、數(shù)據(jù)積累(風(fēng)險(xiǎn)分析)、與公眾和管理者的交流以及危機(jī)補(bǔ)救措施等方面具有更高的要求。
目前最主要的問題之一是缺乏專業(yè)技術(shù)人員。近幾年,高壓天然氣管道的設(shè)計(jì)、建設(shè)和運(yùn)行已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)很高的水平,貴重材料的應(yīng)用以及外涂層技術(shù)的大力發(fā)展為管道的安全性提供了有力保障。然而近年來的資料表明,沒有專業(yè)技術(shù)人員的定期監(jiān)測和完好的陰極保護(hù)系統(tǒng),沒有哪一條管道可以認(rèn)為是安全的。
針對目前存在的問題,應(yīng)加快培養(yǎng)合格的專業(yè)技術(shù)人員,并使他們廣泛參與設(shè)計(jì)、建設(shè)、監(jiān)測管理以及修復(fù)等諸方面的工作。盡可能的收集管道資料,不斷進(jìn)行管道完整性評價(jià)方面的研究工作。大力推廣耐蝕新材料、計(jì)算機(jī)信息管理、GPS以及遙測等新技術(shù)的應(yīng)用。