有些用在管道上的材料不易受腐蚀的影响,并且实际上不受任何环境破坏因素的影响,从某种意义上讲,这样的材料并不令人惊奇,设计者通常是以牺牲一些像强度和韧度等机械性质来获得这样的材料,这样的材料显然不存在因腐蚀而导致管道事故的风险,腐蚀指标应反应出这种缺乏危险的情况。
表1 天然气长输管线第三方破坏因素组成及原始分值表
一级因素 |
二 级 因 素 |
三 级 因 素 |
四 级 因 素 |
名称 |
打分 |
名 称 |
打分 |
名 称 |
打分 |
名 称 |
打分 |
第
三
方
破
坏
u1 |
100 |
线路情况u11 |
30 |
|
20 |
|
|
线路状况u112 |
10 |
|
|
活动水平u12 |
12 |
车辆活动u121 |
2 |
|
|
农作物活动u122 |
2 |
|
|
工业建筑活动u123 |
5 |
|
|
野生物破坏u124 |
3 |
|
|
地面设施u13 |
10 |
|
|
|
|
公共教育因素u14 |
10 |
居民平均素质u141 |
3 |
|
|
居民公共道德和财产意识u142 |
2 |
|
|
居民对管道法及常识的认识u143 |
5 |
良好宣传方式u1431 |
2 |
|
3 |
自然灾害u15 |
12 |
发生泥石流情况u151 |
2 |
|
|
发生塌方情况u152 |
2 |
|
|
发生滑坡可能性u153 |
2 |
|
|
发生灾害性风情况u154 |
2 |
|
|
发生洪水可情况u155 |
2 |
|
|
发生地震情况u156 |
2 |
|
|
巡线u16 |
15 |
巡线频率u161 |
10 |
|
|
巡线员责任心u162 |
5 |
|
|
社会关系u17 |
6 |
与当地政府的关系u171 |
2 |
|
|
与土地拥有者的关u172 |
2 |
|
|
与当地居民的关系u173 |
2 |
|
|
报警系统u18 |
12 |
法律的完善u181 |
3 |
|
|
满足最低ULCCA标准u182 |
2 |
|
|
广泛宣传u183 |
2 |
|
|
对呼应的恰当回答u184 |
3 |
|
|
证明效率和可靠性的记录u185 |
2 |
|
|
材料类型和环境是两个必须评价的因素,其中环境包括在内部以及外部条件影响管壁的各种情况,由于大多数管道都经过几种不同的环境,所以这些评估工作必须是根据合适的段落或者是在所评估的管段内通过考虑每一类型的环境作为控制条件。
一般来说,通常可见到的金属腐蚀发生需要四个因素,即必须存在一个阳极、一个阴极在两极之间要有电子连接、一种电解液。曲调其中任何一个因素,都将使腐蚀过程停止,腐蚀的防止措施就是根据这个原理而制定的。
腐蚀因素包括三个范畴:环境腐蚀,内部腐蚀和埋地金属腐蚀,它反映出管壁可能曝露的三种常见环境类型。
环境腐蚀处理的是曝露于环境中的管道部件,要评估腐蚀的潜在性,评估者必须注意下面几个方面的内容:易受影响的设施;套管;绝缘物;环境类型;涂层,防腐层,检测方法。在我们的研究里,主要考虑的是埋地的长输管线的风险,因此不受环境的影响。
内部腐蚀发生在管道内部潜在力问题,需评估的内容包括:产品腐蚀性;所采取的防腐措施;在我们的研究里,内部腐蚀占总腐蚀风险的35%。
埋地金属腐蚀也就是管道内腐蚀,需评估的内容包括:阴极保护;管道外涂层;土壤腐蚀;管道年龄;金属埋设物;电流干扰;应力腐蚀七个方面。在这里,外腐蚀占总腐蚀风险的55%。另外,对管线腐蚀的检测与及时修补也对起腐蚀风险有很大的影响。它占总腐蚀风险的10%
对于埋地管道,特别注意的是用不直接的方法进行腐蚀检测。对管壁的直接腐蚀检测费用经常是昂贵的并造成一定的损坏(必须扒去防腐层来观察管道材料的变化),所以在腐蚀评估时通常是通过确定几个能够证实腐蚀的变量来推断出腐蚀的潜量,这些推断的评估结果后来偶然被直接检测所证实。
因为腐蚀经常是一个高度局部化的现象,以及非直接检测仅仅提供一般的腐蚀信息,所以存在很大的不确定性。凡是指数中的许多方面所反映的腐蚀可能发生,或者并不意味着实际上发生了腐蚀,要量化那些可能代表高度腐蚀潜在性的特性经常很困难。例如,在埋地金属腐蚀中,潮湿的土壤作为电解液——这种环境促使发生电化学反应,而这种电化学反应又只产生这类腐蚀所必需的条件。
这种电解液的特性是非常重要的,它包含很多的变化内容,像水分含量、透气性、细菌含量、离子浓度,这些特性与位置和时间有关,这就使我们很难作出精确的估计。影响环境腐蚀和内部腐蚀可能性的因素也与此类似,难以估计,但却不可忽视。
这里考虑的内容反映了在缓蚀和腐蚀防护中通用的工业方法。根据某一内容对整个腐蚀风险的影响大小,用所占的比例表明其相对重要性。
表2 天然气长输管线腐蚀因素组成及原始分值表
一级因素 |
二 级 因 素 |
三 级 因 素 |
四 级 因 素 |
名称 |
打分 |
名称 |
打分 |
名 称 |
打分 |
名 称 |
打分 |
腐蚀u2 |
100 |
内
腐
蚀
u21 |
35
|
介质腐蚀u211 |
20 |
H2S含量u2111 |
10 |
CO2含量u2112 |
5 |
H2O含量u2113 |
5 |
保护层措施u212 |
15 |
保护层种类与质量u2121 |
9 |
保护层修补u2122 |
6 |
外
腐
蚀
u22 |
55
|
阴极保护u221 |
8 |
阴极保护是否符合要求u2211 |
4 |
检查是否经常u2212 |
4 |
管道外涂层u222 |
12 |
涂层的种类及质量u2221 |
6 |
缺陷的修补u2222 |
6 |
土壤腐蚀性u223 |
15 |
土壤类型u2231 |
4 |
土壤电阻率u2232 |
1 |
含水量u2233 |
4 |
总酸度u2234 |
4 |
总碱度u2235 |
1 |
CL化物u2236 |
4 |
PH值u2237 |
2 |
氧化还原电位u2238 |
4 |
煤或焦碳u2239 |
0 |
硫酸盐u22310 |
2 |
硫化氢或硫化物u22311 |
3 |
土壤状况u22312 |
8 |
使用年限u224 |
4 |
|
|
金属埋设物u225 |
6 |
|
|
电流干扰u226 |
5 |
测试和排流频率u2261 |
3 |
排流效果是否符合要求u2262 |
2 |
应力腐蚀u227 |
5 |
|
|
腐蚀检测u23 |
10 |
检测工具u231 |
5 |
|
|
检测频率u232 |
5 |
|
|
在我们的研究里长输管线指的是油气管线长输埋地管线,因此,影响其风险的因素只有内腐蚀、外腐蚀和腐蚀检测,而没有大气腐蚀。
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