引言
南海某油田在海管出口處建立了一套旁路式管道內腐蝕監測系統。這套系統的有效應用，可以實現對該海管內腐蝕的全面跟蹤，進而通過多方位的腐蝕監測/檢測數據，調整防腐措施，達到理想的腐蝕防護效果。近期通過對旁路式管道內腐蝕監測系統進行常規維護時發現中、下層掛片附著大量油泥，表面坑蝕嚴重，短節內部油泥淤積嚴重。
本文通過現場掛片腐蝕及宏觀形貌分析、旁路短節內壁宏觀形貌分析、旁路腐蝕產物分析等手段，分析海管旁路腐蝕原因，確保內腐蝕防護措施有效性，對保證海管的安全生產意義重大。
1、現場掛片腐蝕及宏觀形貌分析
本次拆卸三層式腐蝕掛片，上層腐蝕掛片表面附著少量油泥，擦去油泥能看到金屬光澤，有輕微的腐蝕痕跡；中層和下層掛片附著大量油泥，表面坑蝕嚴重，底部有嚴重的沉積物腐蝕和沖刷腐蝕。
圖1 海管旁路三層腐蝕掛片
從腐蝕掛片清洗后的圖片可以看出，上層和中層掛片以局部腐蝕為主，有明顯沖刷腐蝕和坑蝕，腐蝕嚴重，下層掛片上部局部腐蝕嚴重，有較大的腐蝕坑，掛片側面流體沖刷腐蝕嚴重，同時下層掛片下部沉積物下腐蝕，缺失較多，腐蝕嚴重。
圖2 三層式腐蝕掛片清洗后照片
根據Q/HS 2064-2011標準，從表1可以看出，海管旁路三層掛片上層腐蝕速率在0.0235mm/a，屬于輕度腐蝕，中層掛片腐蝕速率0.036mm/a，屬于中度腐蝕，下層掛片腐蝕速率0.477mm/a，屬于嚴重腐蝕。
表1 海管旁路腐蝕掛片信息列表
2、旁路短節內壁宏觀形貌分析
用梁卡在上部甲板固定為吊點，短節兩邊運用葫蘆吊帶固定，拆掉短節兩端的法蘭，采用手動葫蘆把短節吊離旁路系統，觀察到短節內部的油泥淤積嚴重。因本次清理旁路短節距上次清理時間相隔4個月，該周期內通球優化，沉積物淤積量較上次明顯減少，但油泥淤積覆蓋區化學藥劑無法發揮殺菌、緩蝕作用，伴隨硫酸鹽還原菌大量滋生，下層掛片在沉積物下腐蝕依然嚴重。
從圖3和圖4可以看出，短節底部有大量的油泥淤積，將沉積油泥淤積物進行清理，可以看到法蘭內壁無坑蝕。該法蘭為一體化制造，法蘭與球閥部分焊接而成，焊縫極小，未觀察到焊縫處有點蝕或坑蝕情況。
圖3 短節拆除清理前情況
圖4 短節拆除清理油污后上下游法蘭情況
從圖5和圖6可以看出：進液端環焊縫位置出現坑蝕，沉積物下局部腐蝕影響較大。本次坑蝕區域腐蝕坑深未增加，出現坑蝕點增多，坑蝕面積擴大。
圖5 進液端腐蝕位置分布情況
圖6 進液端最大坑蝕點狀態
從圖7和圖8可以看出，出液端坑蝕分布情況與進液端基本一致，補焊部分當前狀態良好，無明顯變化，但焊縫前后坑蝕面積擴大，可能是由于補焊凸起，前后形成渦流，沖刷加劇。
圖7 出液端腐蝕位置分布情況
圖8 海管短節出液端最大坑蝕點狀態
3、旁路腐蝕產物分析
將現場取回的旁路短節沉積物進行EDS分析，結果如表2所示。由表2可知，沉積物的主要元素為Fe和O。
表2 沉積物EDS測試結果（質量分數）
將現場取回的旁路短節沉積物進行XRD分析。由表3可知，樣品主要物相是Fe2O3和Fe的氧化物，說明當前短節沉積物主要無機成分為金屬鐵腐蝕產物。
表3 沉積物主要組分檢測結果
4、總 結
（1）現場腐蝕掛片清洗后有明顯坑蝕，其中下層掛片腐蝕尤為嚴重，海管旁路短節拆出后油泥淤積物量較大，短節進液端、出液端環焊縫位置出現坑蝕，建議加強控制沉積物淤積量及淤積時間，避免因長期淤積產生的嚴重坑蝕。
（2）建議加強通球作業。通球過程中，緩蝕劑、殺菌劑加大注入濃度，延長藥劑的注入時間。通球后管道內壁與化學藥劑接觸情況最好，預膜情況最佳，可實現對管壁的有效保護。
