编译：宋生奎(徐州空军学院)
赖涛(北京竞盛保险经纪股份公司)
郭丽霞(石家庄炼油化工股份有限公司)
职来职往 赵雪
杨晓军(空军油料研究所)
审校：王朝晖(徐州空军学院)
摘要 为提高管道的使用寿命，保障管
数据的获取及其相应利用能力。重视管道局
部腐蚀对管道完整性的影响，加强管道局部
作，可从技术及管理上避免管道事故的发
生，延长管道的无故障使用期限。54631部队
关键词 管道 局部腐蚀 完整性管理信息数据
1 引言
管道的完整性管理是一项新的业务，近十年来基本上成为国际上大型石油公司积极发展的方向，如Shell、B P、Mobil等石油公司。
本文首先讨论适用于油气开采公司的管道完整性管理的概念。
深圳万科温馨家园管道完整性管理作为一种策略、组织及技术措施的总称，它是以提高公司价值为目的，同时符合俄罗斯联邦对管道工业安全性的要求而仔细制定和实行的管理对策。
完整性管理战略制定了维护界限、临界事故率、建设性实施以及管道的维护要求。
管道的完整性管理可完成下述主要任务：按照工业及生态安全性的要求，完成公司与石油、天然气的开采及运输有关的主要业务；运输油井产品，运行地层压力保持设备，有效利用伴生天然气，通过管
道运输实现各环节的联络；在指定的技术界限内，在其整个使用期间内管道维持无故障运行；保持管网的连续运行，使技术维护造成的停工期间内的损失最小。
管道完整性管理执行公司有关管道建设及使用方面的9项业务:①考虑到各种工程条件，建立所有管段的信息数据库;②计算管道运行风险;③保持管道设计输送能力的技术维护措施;④防止腐蚀的措施;⑤考虑到整个使用期内管道完整性要求需要进行的设计及勘测活动;⑥进行技术诊断、腐蚀监控及监测发展中的管道破坏过程;⑦管道当前状态的经济评价，规划各种业务活动;⑧各种变化的控制;⑨人员的责任及履行职责情况。
玛戈皇后下载2 局部腐蚀
腐蚀环境中O2、CO2和H2S引起的腐蚀过程的性质通常可以预先估计到，它有多种表现形式，大多为局部腐蚀。局部腐蚀导致金属表面不均匀，这种不均匀性可能与金属性质(缺陷)、金属表面上的盐类及雨雪等沉淀物、管道内输送流体的多相性等因素有关。
重要的是要掌握管道内局部腐蚀的形成原因，存在常见或者可能的两种情况，因为我们不可能掌握有关管道及其内部输送产品的全部信息。
绝大多数情况下，局部腐蚀是发生事故及管道报废的原因。局部腐蚀的预测模型以及局部易受腐蚀的
管道及设备剩余寿命评价模型，目前还不够准确。原始资料的非确定性和相同外部条件下产生局部腐蚀装置的多样性是计算及模型精度低的原因。
在现阶段可以进行极准确的预测，但要理解下列有关管道的腐蚀及其完整性管理的观点：当管道内存在氧、二氧化碳或者硫化氢腐蚀剂时，任何管道都会发生局部腐蚀；局部腐蚀速率足够大，可以用来研究意外地点的腐蚀问题。局部腐蚀速率一般比全面腐蚀速率的测量及计算数值高10～100倍。
局部腐蚀造成的管道事故很多。大家熟知Prudhoe Bay油田的压力管道事故。事故调查证实，该油田应用了内腐蚀防护系统、相应的技术诊断方法以及管道完整性管理标准，却没有保证及时发现和消除隐患。目前的腐蚀防护和诊断方法能及时发现和抑制事故隐患的发展过程，即能够从技术、管理方面避免管道事故的发生。
宜万采用可靠腐蚀防护方法的管道时常也会出现事
25 国外油田工程第25卷第2期(200912)
故。这种事故通常是由局部腐蚀造成的。其共同特点是无法预测性或表现为突发性，往往是由于未及时进行风险的定性评估，同时缺少对现有腐蚀防护措施有效性的客观评价；进行了内腐蚀防护，但忽视了外腐蚀防护；估计了腐蚀的大概速率，如015 mm/a，但实际上为5mm/a等。
3 延长管道无故障使用期限
信息数据涉及:
◇工程资料、诊断数据(结果);
◇维护过程、腐蚀的样品及其预测、故障事件;
◇监控系统和减少腐蚀方法的有效性、技术诊断的可靠性评价、完全风险评价;
◇常见信息数据的运用。
可以肯定，完整的管道信息数据由三个基本部分构成:①管道的材料状态(自管道投入使用起任一时刻);②管道输送介质的完整性能(自管道投入使用起任一时刻);③管道外壁影响评定(自管道投入使用起任一时刻)。
拥有完整的工程信息数据，合理地评价和正确地处理各种信息数据，提高腐蚀及磨蚀防护措施的有效性，从而达到不发生事故和延长管道使用期的目的。
4 管道信息数据的完整性
每一条运行管道的信息数据，原则上可促使人们完成完整性管理的主要业务活动。信息数据越丰富，完整性管理业务完成的质量就越高。在某些较低信息水平上不可能完成相应业务。因此，对于工程设备，一定要达到可接受的信息数据水平从而实现其无故障运行。
信息数据的获取百分比及其相应的利用能力与工程对象的使用期限关系密切。各种经济指标能够或多或少地改变使用期限。如果没有信息数据，各种风险也无法确定，无法采取相应的措施，此时管道只能在发生事故前使用，但这已经不属于无故障管理范围。
在管道施工结束时我们就拥有着较完整的管道信息数据。随着管道的老化、运转及剥蚀过程等，可获取的信息量日趋减少。
在每个使用阶段进行技术诊断、腐蚀防护、统计分析以及模拟试验，与不采用这些技术措施相比，人员对管道信息的掌握程度提高(图1)。
◇采取通用方法对工程设备进行经常性的技术诊断，可提高有关设备信息数据的掌握程度，从而延长其使用寿命(在完成必要的修理、维护作业条件下)。
◇当采用内外腐蚀控制措施时，在大部分管壁上腐蚀不会超过估计或给定速率。通常存在我们没有监控到的局部腐蚀，但其发展范围会缩小。腐蚀监控提高了使用寿命。
◇与工程设备(管道)运行过程有关的预测和模拟试验可以显著提高其使用寿命，特别是同时应用腐蚀监控或技术诊断的情况下
。
图1 采用不同方案时工程设备的信息变化动态
5 管道的生命周期
管道的生命周期可以绘制成图表形式，如图2所示。图上呈现两种对立的力:
◇破坏力(由于外部影响以及输送侵蚀性的液体或气体介质引起管道功能的退化);
◇外部维护力(维修、保养、腐蚀防护、技术诊断、设计、统计分析和模型试验
)。
图2 常见运行情况下管道的信息数据变化动态
511 诊断及维修
有关制约因素：技术诊断可得到工程设备在给定时间上的实际状态，因此它越有效，模拟、计算及预测效果越好；依据技术诊断结果清除缺陷可能比完全更换管道费用更高；管道使用时间越长，要
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宋生奎等：管道的局部腐蚀及其对管道完整性的影响
探寻相关缺陷的不确定性就越高(如力学上材料的性质，存在氢气等因素)。因而，随着时间推移技术诊断的信息量相应减少。
建议解释有关技术诊断结果：某些管段无法进行测量或者具有较高的测量误差；能导致事故的局部腐蚀最低速率评估；与管道有关的重要信息数据，目前处于缺乏或者过时状态；已应用的腐蚀防护和运输能力保障措施的有效性；保障管道安全运行的维修作业及相关设备的有效性。
技术诊断应该包括对已产生的变化情况进行的鉴定及分析：管道运行技术状态；外部及内部环境条件及与其相关的风险分析；运行、维护及修理控制。
512 腐蚀监控
腐蚀防护可以进行更为可靠的模拟、预测，从而减少待修复缺陷的数量。
相关规定：腐蚀控制并不意味着它起到奠定基础的作用，就是说腐蚀仍然可能超过给定的大小或仍然可以造成新风险的出现(如阴极保护情况下引起金属性质的改变)；腐蚀防护以及腐蚀监控方法应规定预防局部腐蚀，如管道的缓蚀剂防护。51211 实验室测试
应包括提高腐蚀速率情况下对具有感应阳极电位并应用于存在机械作用的腐蚀表面的缓蚀剂的有效性评价。
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还包括测定环境特性以及缓蚀剂配量的规定，这些测试都可以在实际的系统上(实际的温度、缓蚀剂浓度、金属表面流动速度、多相流体介质与表面接触等)进行。
51212 工艺规程
缓蚀剂的性质及其应用工艺应保障足够数量的缓蚀剂接近金属表面。
通常管道表面附近是局部腐蚀最可能发生的部位。实际应用中要加强检查和保障缓蚀剂接近试样或腐蚀传感器。
51213 腐蚀监控
现有的监控系统主要用于评定缓蚀剂的防护作用，以及安装在管道内的传感器和试件的腐蚀速率。
对于金属保护表面的缓蚀剂的有效利用率的测定方法，目前研究不足，同时应用较少。
液相缓蚀剂的剩余含量可以作为一种指标，但是其测定准确性不够，缺乏通用的缓蚀剂最低浓度测定技术，即同时保证相应的有效性(防护效果或剩余腐蚀速率)。
目前大家公认的大多数现代腐蚀抑制剂属于薄膜式类型，但是缺少防护膜的构成、保护及破坏监控系统。
同时薄膜式缓蚀剂存在副作用，人们应用各种塞状物来形成防护薄膜，还没有公认的管道定期冲洗工艺的设计程序。
513 预测、评估及模拟
在此过程中需要在实际运行设备(管道)上修正其误差。
相关建议：对现有设备运行参数进行的模拟、统计和运行试验分析和计算的最廉价的一种方法是进一
步增强对运行设备的认识；模拟和预测是设备管理系统的必要组成部分；模拟及预测不能作为不存在局部腐蚀的论据；模拟及预测可为延长管道的使用期限奠定良好的基础，需要具备相应的设备技术诊断、腐蚀监控及运行试验分析数据。
资料来源于俄罗斯《КоррозияТерриторииНефтегаз》2008年3月
(收稿日期 2008-06-09)
(上接第28页)
度大概是1450ft，这缺乏说服力，表明前面假设的井筒尺寸不可能这么大。
同样的方法用于其他井筒尺寸表明：只有基于裸眼段长度与充填时间和充填体积为基础的组合方法,912in的平均井眼直径和大概1650ft充填长度才能达成一致性。
6 油井收益
井在2005年7月底投入生产，见效非常快，在4h内就得到很好的流体控制，即产液量6100 BOPD(1BO PD=01159m3/d)时的沉淀物小于1%，井已经生产了接近一年，油嘴尺寸64/64in，保持6700BO PD平稳的生产，井下压力2325p sia (1p si=61895kPa)，井口压力450p si，不含水。此外，在不到10个月的时间里，达到稳产200×104bbl(1bbl=01159m3)的历史纪录。
资料来源于美国《SPE Drilling&Completion》2008年3月
(收稿日期 2008-05-19)
45 国外油田工程第25卷第2期(200912)
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