针对長(cháng)输管道線(xiàn)路紧急截断阀阀體(tǐ)外防腐涂层缺陷造成的阴极保护電(diàn)流流失,以及与線(xiàn)路紧急截断阀临近管道处的加速腐蚀问题,分(fēn)析了其产生電(diàn)化學(xué)腐蚀的原因。指出管道干線(xiàn)未设置绝缘接头将線(xiàn)路紧急截断阀与干線(xiàn)进行電(diàn)隔离是造成阴极保护電(diàn)流流失的主要原因,提出了解决方法和管道線(xiàn)路紧急截断阀在设计方面需要重视的技术环节。
在長(cháng)输油气管道干線(xiàn)上,每间隔一定距离或在管道通过特殊地段时必须安装一个紧急截断阀(配置气液联动执行机构),以便于管道维修或在发生故障时避免事故扩大。
1、管道截断阀腐蚀原因分(fēn)析
1.1、截断阀与管道连接段未设置绝缘接头
西气东输豫皖段線(xiàn)路紧急截断阀采用(yòng)直埋式焊接阀,该阀通过压力传感器如若检测到主管道压降速率、高压值、低压值三者中任一值达到设定值,其执行机构即触发关阀指令,自动完成阀门关闭动作。该阀體(tǐ)积庞大,采用(yòng)环氧树脂作為(wèi)外防腐涂层,涂层厚度為(wèi)0.1~0.3mm。在运输和施工过程中,土方回填和其它外力作用(yòng)都可(kě)能(néng)破坏环氧树脂防腐涂层。另外,管道干線(xiàn)均未设置绝缘接头将線(xiàn)路紧急截断阀与干線(xiàn)实施電(diàn)隔离,阴极保护電(diàn)流在紧急截断阀防腐涂层破坏处流出,并在该阀附近半径為(wèi)30~300m范围内的土壤处形成约-0.1~-0.5V的阴极電(diàn)位電(diàn)场,造成部分(fēn)临近阀室管道保护電(diàn)位低于-0.85V。
1.2、截断阀阀體(tǐ)与绝缘接头相邻管道无阴极保护
2009年4月,在中沧输气管道与冀宁管道进行连接施工过程中,对恩城阀室开挖发现,線(xiàn)路紧急截断阀阀體(tǐ)与邻近的焊接管道腐蚀较严重,部分(fēn)腐蚀点深度超过1mm。该阀室線(xiàn)路紧急截断阀于2001年3月安装,采用(yòng)直埋式焊接阀,阀體(tǐ)采用(yòng)环氧树脂作為(wèi)外防腐涂层,临近管道采用(yòng)3PE作為(wèi)防腐层,阀體(tǐ)上下游5m处管段设置绝缘接头,避免了阴极保护電(diàn)流的流失。但是在阀體(tǐ)和绝缘接头相邻侧10m处,管道存在无阴极保护状况。截断阀阀體(tǐ)材料為(wèi)含铬较多(duō)的合金钢,该材料的電(diàn)极電(diàn)位比管道干線(xiàn)管材偏正0。1~0。15V,因此截断阀阀體(tǐ)与管道形成了一个電(diàn)偶腐蚀電(diàn)池,管道作為(wèi)阳极腐蚀加速,而阀體(tǐ)作為(wèi)阴极受到了保护(图2)。
2、防腐措施
2.1、对截断阀阀體(tǐ)进行加强级防腐绝缘
针对西气东输豫皖段線(xiàn)路紧急截断阀与管道连接未设置绝缘接头的情况,对截断阀阀體(tǐ)进行加强级防腐绝缘。考虑到阀體(tǐ)的不规则性和野外施工土方回填的实际情况,采用(yòng)四油三布环氧树脂中碱玻璃丝布贴面作防腐层。实践表明:采用(yòng)该方案改造后,豫皖段線(xiàn)路紧急截断阀存在的阴极保护電(diàn)流流失现象得到了控制,管道保护電(diàn)位恢复到-0.9V以上。
2.2、设置加强级防腐绝缘与牺牲阳极保护相结合
针对中沧線(xiàn)个别線(xiàn)路紧急截断阀临近管道加速腐蚀的情况,对線(xiàn)路紧急截断阀阀體(tǐ)进行加强级防腐绝缘,并设置一组牺牲阳极保护,且参考文(wén)献的技术要求对牺牲阳极进行设计与施工。改造后,于2009年6月测得管道保护電(diàn)位為(wèi)-0.93V,满足了管道阴极保护的技术要求。
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