海泥对坦桑尼亚海底管道的腐蚀性浅析

宋龙荣 刘其民 武玉梁

摘要：在坦桑尼亚天然气管道工程中，采用原位视电阻率测井方法查明了沿线海底土的视电阻率参数和现场实验室测试所需的腐蚀性参数，综合评价路由介质对管道的腐蚀性，为海底管道防腐设计提供依据。

关键词：海底土腐蚀性评价；电阻率；腐蚀因子

一 概述

随着海上油气勘探和开发的不断深入，埋入海底泥土中或者浸于海水中用来输送石油、天然气、淡水和污水的海底管线等投资巨大的永久性工程越来越多。如果海底管线发生泄漏，不仅影响正常的生产生活，而且还可能会对海洋环境造成威胁，进而影响作业公司的形象。在腐蚀条件苛刻的海泥环境中，钢质管线的外部腐蚀比陆地管线严重得多，而且很难维修，因此，做好管线防腐十分重要。

坦桑尼亚海洋管道工程全长约29km，管道直径610mm，材质采用API X65，登陆段采用挖沟埋设，深水区采用后挖沟方式或直接放置在海床上敷设。勘察需查明海底管线所经路由区海泥的腐蚀性，为管道防腐设计提供依据。

二 海底土的电阻率测试

电阻率是海底土壤导电能力的总体特征，是电导率的倒数，电阻率越低，电流越容易流过土壤，土的腐蚀性越强。海底表层沉积物的电阻率范围一般在几十欧·厘米到几百欧·厘米，在垂直深度上随着深度的增加而增大。

海底土壤电阻率是表层海底沉积物腐蚀性大小的重要指标，海底土壤电阻率不仅可以指示腐蚀速率，还可以判别沿海底管道路由海底土壤电阻率的变化。通常海底土壤电阻率小的地方形成阳极，而电阻率大的地方形成阴极。

1．测点布置及测试深度

根据海底地形地貌及地质条件，沿管道路由区650—1100m间距布置，量测海底4m深度范围内海泥的视电阻率。

2．仪器装置及方法如下：

（1）钻孔电阻率测试工作采用WDJD-1型多功能直流电法仪系统，三极测深梯度A1.0M0.2N∞B装置，即：AM =1.0, AN =1.2, B接无穷远。

（2）开机→检查仪器自然电位→设置工作参数（测线、测点号，供电时间等）→输入极距并计算装置系数→测量数据存储。

（3）将供电电极A和测量电极M、N组成的电极系放到井下，供电电极的回路电极B（或N）放到井口，当电极系向上提升时，由A电极供应电流I, M、N电极测量电位差。由公式ρs=k× ΔV/I [其中ΔV——实测电位差（mV）; I——供电电流（mA）] 计算测点的视电阻率。

（4）当钻孔钻至海底4m时，先将电极放入海底4m处，每隔0.5m测量一个数据直到海底0.5m处。

3．测试成果

利用测得的电压、电流值，根据公式ρs= k（ΔU/I）计算出不同测量位置的视电阻率值，式中：。各点实测电阻率值见表1。

三 腐蚀因子测试

1．测试参数及仪器方法

选取代表性的点采集场地土进行现场化学腐蚀参数（pH、氧化还原电位）测试，测试选用DZB-718型便携式多参数分析仪，去极化测定法进行现场测定，测试结果见表2。

2．测试样品要求

海底样品通过原状取土器（厚壁、薄壁）采集，采集腐蚀样品必须从样品中心部位截取，保证样品的代表性。

土的氧化还原情况很容易发生变化，采样时要防止空气的进入，为此要特别注意将土样迅速装满铝盒，盖紧，并用胶布将盖口封住，尽快送实验室，开盖后将上面数毫米的土壤用小刀刮去，立即插入电极测定。

四 结语

（1）通过对路由区现场测试、土壤腐蚀性试验，取得腐蚀性评价所需的参数，参照相关标准，判定场地土对钢结构的腐蚀性为强腐蚀性。

（2）通过对海泥腐蚀性勘测获得的数据，在管道防腐层的选择和阴极保护的设计中进行了充分的考虑。

（3）因工作区域为海域，现场采集的样品应防止海水浸入样品，以免影响测试结果。

（4）由于结构、水分、pH、温度等变化，氧化还原电位的测定结果发生偏差，而且相隔的时间越长，结果偏差越大。为了减小取样测量带来的后果，取样时必须采取措施，并及时测定。

 

参考文献

李卓、汪雁、孔瑾：《土壤氧化还原电位测定方法的探讨与研究》，《环境科学与管理》2008年第10期。