穿越段管道外腐蚀检测与评价技术

穿越段管道外腐蚀检测与评价技术

河流穿越

河流定向钻穿越段管道埋深大，无法实施地面检测，主要依靠设计、建设期提高防腐等级保证其使用寿命。

GB/T 37369一2019《埋地钢质管道穿跨越段检验与评价》对穿跨越段管道的检测与评价提出了年度检查和定期检验的要求，重点提出了检测项目和要求，但具体的检测方法和技术手段涉及较少。

NACE TM 0102-2002《地下管道涂层电导率测试标准》推荐采用防腐层电导率评价定向钻穿越段管道防腐层质量，但该方法仅适合在施工完成后尚未与其他管段连接时应用。

中国石油天然气集团有限公司企业标准QSY 1477-2012《定向钻穿越管道外涂层技术规范》要求河流穿越段管道在水平定向钻穿越后且未与主管道碰头前，实施穿越段管道防腐层测试与评 价，该方法可实现对穿越段管道防腐层质量的整体评价，但无法准确定位防腐层缺陷位置。

罗旭研究了基于“电缆回路”和“管地回路”的电磁法水下管道埋深检测及防腐层缺陷定位技术的可行性，绘制了沿管道方向的磁场强度曲线，可实现对管道防腐层缺陷区域的定位，该方法目前尚未在实际检测中应用，而且应用于实际检测的工程量将非常大。

中国石油管道科技研究中心研发了评价定向钻穿越段管道阴极保护有效性的数值模拟计算模型，假设定向钻穿越段管道防腐层破损点均匀分布，通过测量管道的极化曲线、不同层土壤电阻率，结合加拿大SES公司CDEGS软件模拟结果，评估了爬坡段管道阴极保护电流需求量及电位分布情况。

天津嘉信技术工程公司自主研发的河流穿越段管道外腐蚀检测系统River-ROV，结合潜水和声呐设备，实现了对穿越段管道的定位、埋深测量、电位测量及防腐层破损点的定位功能，在多条河流穿越段实现了应用。

定向钻穿越段管道投入运行后，防腐层质量评估的意义已经不大。现有检测技术大都无法准确判断防腐层破损位置和破损程度，即使定位后也无法采取修复措施。目前，对于普遍使用的3PE防腐层，局部破损也并不会显著影响其绝缘电阻率。因此，应该重点关注阴极保护有效性评价，目前主要是基于数值模拟计算的方法来分析河流穿越段管道的阴极保护电流和电位分布状况，但在模型边界条件选取、土壤分层、防腐层破损点分布、绝缘电阻等方面仍需开展深入细致的研究。

关于金属套管穿越段管道的检测与评价问题，目前相关标准并未给出具体的测试与评价方法，以至于管道运营公司无法及时掌握金属套管穿越段管道的腐蚀状况。近年来，金属套管已逐渐被水泥套管取代，金属套管穿越段管道检测与评价的需求越来越小。美国交通运输部管道与危险物质安全管理局(PHMSA)根据美国《2002年管道安全改进法令》提出了高后果区管段完整性管理的要求，并于2010年3月发布了《高后果区套管中天然气管道的完整性评价导则(0版)》，强调了套管穿越段管道的完整性管理问题。

金属套管与输送管道的腐蚀问题与两者之间的绝缘状况密切相关。NACE RP 0200-2000《管道钢质套管操作规程》推荐了通过测量金属套管与管道电位差评估腐蚀风险的方法。Pikas提出了金属套管穿越段管道的腐蚀风险评价指标及金属套管穿越段管道腐蚀直接评价的4步流程。中国石油管道公司基于上述方法，曾连续开展金属套管穿越段管道的检测工作，实际验证了该流程的可靠性，以及超声导波技术在金属套管穿越段管道检测上的技术优势。