植物根系对管道防腐层的影响及对策

深根植物根系对管道防腐层的影响历来是管道行业十分关注的问题,当前管道上方植物禁种和清除带来的经济损失和社会矛盾较大.根据不同管道防腐层的结构特点及性能测试结果,分析了管道防腐层因植物根系破坏失效的原因,指出植物根系对管道防腐层的损伤仅限于石油沥青管道防腐层,而3PE等管道防腐层具有耐植物根系破坏的结构、性能特点,并从防腐层类型、植物种类、自然环境等方面对管道上方种植植物的种类及《管道保护法》的使用提出建议,供相关部门参考.（表1,参4）     

3PE防腐层管道外腐蚀控制薄弱点分析

以一段3PE防腐层管道为例,对其内检测数据中外部金属损失分布规律与外检测CIPS数据进行对比分析,结果表明:前20 km管道外部金属损失相对集中,而此段阴极保护off电位不满足阴极保护准则要求。同时,间隔9年的两次内检测数据对比结果表明:环焊缝处外部金属损失有增加的趋势。开挖调查结果验证了阴极保护系统可以有效保护3PE防腐层漏点,但无法保护补口处防腐层缺陷,说明3PE防腐层管道外腐蚀控制薄弱点位于补口位置,因而提出了3PE防腐层管道日常运营管理的关键点及管道设计阶段补口防腐层类型的选择建议。     

3PE防腐管管端涂层翘边缺陷分析

一、前言 3PE钢管外防腐层是由底层环氧粉末、中间层胶粘剂、外层聚乙烯复合组成的一种防腐结构,具有机械强度高,电绝缘性能优良,生产作业线机械化程度高,工艺参数比较稳定,不污染环境等优点,在国内近年的重点管道防腐工程中得到了广泛应用.但是在实际管道工程使用中发现,3PE防腐管存在管端涂层翘边问题,当大气环境恶劣时甚至会产生缝隙腐蚀,从而影响管道防腐质量,并给现场补口工作造成较大困难.     

3PE管道补口的极化处理技术

国内3PE管道采用辐射交联聚乙烯(PE)热收缩套/带进行补口,存在的主要问题是热收缩套/带边缘开裂,其原因与人工加热热收缩套/带的不均匀性有直接关系。为提高涂料与PE搭接处的粘结力,针对3PE防腐层的技术特点,开发了高密度聚乙烯(HDPE)表面极化处理技术,包括极化处理器和管道表面行走小车在内的极化处理设备。对HDPE防腐层表面进行极化处理、火焰处理、喷砂处理和未处理的对比试验,考核了在不同介质下的老化处理对极化处理后HDPE粘结力的影响,结果表明:HDPE表面经极化处理后,涂料在PE表面的粘结力大幅提高,且老化处理后粘结力没有明显损失。     

基于智能清管检测的酸气集输管道可靠性评价

普光气田高含硫天然气集输管道腐蚀风险较高,为了全面掌握管体的状态,在投产前后分别对集输管道进行了智能清管检测.投产前检测发现外部金属损失点10处,投产后一年检测发现外部缺陷点9处、内部缺陷点7处.经开挖验证和检测分析,外部金属损失为建造或施工损伤,内部损失点由气液界面腐蚀造成.采用概率统计方法评估管道的可靠性,采用剩余强度理论评估管道的安全性,结果表明:检测到的缺陷点未对管道安全造成明显影响,管道整体可靠性较高.(表2,图3,参7)     

3种材料对高水位土壤返盐及植物生长的影响

采用土柱试验,模拟具有较高水位的盐渍土层,以碱茅作为供试植物,考察了4A沸石、电气石和粉煤灰对土壤的改良效果。结果表明,3种材料未能抑制土壤返盐,对植物的生长也未表现出促进作用。4A沸石使土壤变得紧实,甚至抑制碱茅的生长。电气石对土壤返盐和植物生长均无显著影响。粉煤灰加剧了土壤返盐,但也促进了碱茅的根系向盐度较低的深层伸展,从而缓解了盐胁迫。本研究认为,3种材料均不适合抑制土壤返盐和缓解盐对植物的胁迫,粉煤灰有助于抑制盐渍土的板结。     

我国输气管道应力腐蚀开裂的调查与研究

对我国中西部3条输气管道进行了应力腐蚀调查,调查的内容主要涉及3个方面,即针对老管道有目的性地开挖了21个探坑,进行了土壤环境、防腐层和阴极保护状况以及管道表面情况等一系列调查,分析了老输气管道上没有发生应力腐蚀的原因;通过慢拉伸试验和其它试验,初步评价了3条输气管道在实地土壤环境溶液和模拟土壤环境溶液中的对应力腐蚀的敏感性;分析了西部输气管道的土壤环境条件和运行条件,指出了产生管道外部应力腐蚀开裂的条件因素.研究成果对预防已运营及新建输气管道的外部应力腐蚀具有一定的借鉴作用.     

钢管3PE防腐施工中聚乙烯原材料的消耗控制

针对钢管3PE防腐施工中原材料的消耗控制问题,基于施工经验,通过分析3PE防腐层的厚度分布情况,确定了防腐层厚度不均匀是影响聚乙烯原材料消耗的主要因素。针对搭接处厚度高于管体防腐层和焊缝区厚度低于管体防腐层的情况,介绍了降低聚乙烯原材料消耗的主要方法,包括:减少搭接宽度;通过调节加热温度和托(压)辊压力,增加焊缝区防腐层的厚度;降低废管率。     

国内外管道外防腐层应用现状与发展趋势

3LPE防腐涂层在国际管道涂层市场竞争中占据绝对优势,但其作为管道外防腐涂层有最小厚度要求,因而应用成本较高,同时,其补口失效问题也影响了管道的安全运行。陶氏化学公司(DowChemical)采用特殊的聚乙烯层和聚合树脂粘结剂开发出新型3LPE涂层材料,可有效防止目前3LPE防腐层易出现的PE层粘结失效;加拿大Brederoshaw公司开发的新型高效复合防腐层系统(HPCC),采用三层全粉末静电喷涂技术,使涂层系统不存在明显的分层界面。同时,国内外陆续开发了一些新型补口材料,如粘弹体防腐材料、聚合物网络涂层和液态聚氨酯涂层,可一定程度改善3LPE防腐层的补口质量。     

不停输原油管道大修对站间运行参数的影响

对防腐层老化管道进行大修时,由于开挖段传热系数增大,必然影响站间的运行参数。为保证输油管道的安全运行,研究了输油管道不停输大修对站间运行参数的影响。根据输油管道防腐层大修开挖后稳定运行时的运行数据,采用分段法计算埋地输油管道在线修复时管道的运行参数。计算结果表明,由于挖开段的传热系数增大,站间温降、压降、散热损失、粘度都随之增大,因此在管道大修开挖时,需要根据开挖长度对管道运行参数和管道结构的影响来确定合理的大修开挖长度,保证管道大修安全进行。     

考虑土壤散流的电力线路邻近处油气管道雷击过电压防护

【目的】目前油气管道与电力线路交叉邻近的工况愈发多见,“两线一地”交叉互邻情况下的雷击过电压问题引起了相关行业的高度关注。【方法】针对电力线路邻近处的油气管道雷击过电压防护问题,采用COMSOL Multiphysics软件建立油气管道与电力线路“两线一地”交叉互邻情况下的雷击过电压计算模型,阐明管道本体电位及防腐层耐受电位差的产生机理;通过仿真计算分析了土壤电阻率与分层结构对管道过电压的影响规律,并提出了考虑杆塔接地网散流作用下的管道过电压防护方法。【结果】通过仿真算例验证了该优化改造方案的管道限压效果并论证了其工程应用价值,管道本体电位以及防腐层的耐受电位差受接地体散流方向影响较大,二者整体呈现出两侧对称分布形态。典型土壤电阻率条件下管道防腐层的耐受电位差不超过极限值,单次雷击放电不足以击穿管道外侧3PE防腐层。当防腐层存在局部破损点时,耐受电位差会增大防腐层破损面积。通过改变管道与杆塔接地体之间的夹角和相对距离,能够有效降低管道本体电位与防腐层耐受电位差。【结论】通过改变管道邻近杆塔接地网的结构与散流维度,可有效降低管道电位及防腐层耐受电位差,其可实施性和技术经济性高,研究成果可...     

3PE管道的防腐补口方式

介绍了热收缩带补口和液态环氧补口的施工程序与要求,并对这两种补口方式的优缺点进行了分析、比较。介绍了解决液态环氧与3PE防腐层粘结问题的具体措施:改变工厂预制环氧底漆的留头方式,提高液态环氧与3PE防腐层的粘结力。建议用液态环氧替代热收缩带补口,以提高3PE管道的补口质量。     

大型江河定向钻玻璃钢防护层技术应用

在大型江河定向钻穿越工程中,如何做好穿越管道的防腐层保护,避免管道穿越过程中防腐层的机械损伤,确保工程质量和后期运行安全,同时降低回拖阻力,提高穿越工程的施工效率,是目前设计和施工中需要解决的重要难题。以江都-如东天然气管道项目长江定向钻穿越工程为例,其是国内同管径中最长的大型江河定向钻穿越,工程投资大,质量要求高,为防范回拖过程中砾石层对穿越管道3PE防腐层磨损、划伤及补口套滑脱、撕裂两类主要风险并降低回拖阻力,引用环氧玻璃钢外防护层技术为穿越管道防腐层提供机械性能保护,现场人员结合设计开展环氧玻璃钢防护层涂覆工艺研究,并在该穿越工程大规模实际应用中取得了良好效果,可为今后同类型江河定向钻穿越工程的设计和施工提供借鉴与参考。     

输油管道腐蚀状况与剩余强度分析

针对发生了腐蚀爆管的某输油管段,测量其腐蚀爆裂区域面积、腐蚀坑尺寸以及分布情况,运用SEM和XRD方式分析了腐蚀产物的成分,并对管道腐蚀剩余强度进行计算。结果表明:该管道防腐层基本脱落,爆裂口处腐蚀减薄最为严重,最大腐蚀深度6.03mm,腐蚀坑呈不连续分布;腐蚀产物主要成分为Fe3O4,腐蚀产物层相对致密,且存在许多微裂纹,微裂纹最大宽度为8m;管道爆裂口处的腐蚀剩余强度最低,仅为2.07MPa。基于上述分析,基本掌握了该管道的整体腐蚀状况,可为制定安全运行方案提供参考依据。     

六○六信箱埋地管道应用阴极保护效果显著

六○六信箱油库的外输埋地管道建于1968年,1971年4月投产。起初对营道防腐的重要性认识不足,对埋地管道未采取有效的防腐措施,故造成1978、1979年两次管道穿孔,分别跑油20.729t、11.579t。经开挖检查,均为电化学腐蚀。 为吸取教训,加强管道防腐,对主管线采用了外加电源阴极保护技术,于1979年竣     

埋地管道防腐层大修对管道运行的热力影响

针对东北管网防腐层大修导致土壤温度场发生改变进而影响管道安全运行的问题,对埋地管道的土壤热力条件进行了分析,给出了铁秦线两座泵站的热力对比实例.为消除管道防腐层大修因土壤热力条件恶化对管道运行造成的不利影响,制定了改善管道热力环境的措施,提出了管道防腐层大修工作的建议.     

高温原油管道内外检测数据对比分析

以同一时期进行内外检测的某条原油管道A站至B站管段作为研究对象,对内检测发现的管道外腐蚀结果与外检测数据评价结果进行对比分析。结果表明：管道外腐蚀点远多于外防腐层缺陷点;由于阴极保护的作用,外防腐层缺陷点处管体良好,未见明显腐蚀;管道外腐蚀风险点在防腐层剥离的区域。可以利用内检测数据评价管道防腐层的剥离情况,现有的外检测技术具有局限性。针对外检测技术的局限性,提出在管道外检测及日常管理过程中,应加大直接开挖检查力度,对管道外防腐措施的有效性进行评价,以确保管道的安全运行。（图2,表1,参7）。     

天然气管道爆裂事故原因及防范措施

通过对某长输天然气管道发生的爆炸事故进行详细的技术分析,确定了其发生爆管泄漏的原因和点火源。对爆裂管道的断口进行了宏观检查和测量,分析了断口宏观形貌;对发生爆裂和未发生爆裂的管道分别取样,进行化学成分分析和金相分析;沿爆裂管段横向取块状拉伸样品进行拉伸性能测试;对爆裂管道和未爆裂管道横截面进行显微硬度测试;在爆裂管道靠近划伤区域和未爆裂管道上分别取小块试样,进行金属内部氢含量测试;在扫描电镜下对断口进行观察。基于上述,确定了管道断裂原因,即管道表面严重划伤,造成管道发生氢致开裂,导致天然气泄漏,并与空气混合,形成爆炸性混合气体,遇供电线路绝缘子放电火花,发生爆炸火灾事故。最后从完整性管理、外防腐层检测、阴极保护等多个方面提出了有效的防范措施。（图11,表3,参6）     

电流密度与管中电流对阴极保护的影响

为了研究长输管道阴极保护管中电流的分布规律,采用数值模拟技术对3PE和石油沥青两种不同类型防腐层在不同阴极保护站间距下的管道阴极保护参数进行计算。根据计算结果分析了管道沿线的电流密度、管中电流及其产生的管道内阻电压降之间的关系和分布规律,进而对管道断电电位及其IR降进行探讨。结果表明：防腐层绝缘性能参数与管道阴极保护站间距参数相匹配时,可以实现近似均匀的保护效果,即管道沿线电位衰减很小、电流密度近似均匀散流到管道上;管中电流形成的管道内阻电压降是管地电位测量结果和断电电位测量中IR降的一部分,使用断电法评价防腐层绝缘性能时应远离管道通电点。（图2,参10）     

宁南旱区苜蓿草地土壤水分和根系动态分布拟合曲线特征

试验以宁南旱区3、4、6、7、10、12年生紫花苜蓿草地为研究对象,利用空间替代时间的方法,分别对紫花苜蓿的生长年限与土壤水分、根系深度和土壤干层厚度之间关系作出拟合曲线方程,以揭示土壤水分、根系和土壤干层随苜蓿生长年限变化的动态规律.结果表明:不同生长年限苜蓿土壤剖面含水率分布与土壤深度之间均呈二次曲线函数关系,且随...