中外油氣管道外防腐領域標準差異分析及建議
來源:《管道保護》雜志 作者:葛艾天 時間:2018-7-9 閱讀:
葛艾天
北京天然氣管道有限公司
管道的腐蝕防護是管道完整性管理的基礎性工作。從水下到陸地,從站場到管線,從設計階段直到管道退出服役,涉及材料學、電磁學、土力學等多個學科,可以說防腐工作的每一個環節和方面都需要技術標準來規范,具有一定的廣度和難度。因此,標準化體系的建立是一項復雜的系統性工程,相互協調、條理清晰、配套完善是外腐蝕標準化體系建立的基本要求。下面通過舉例分析國內外腐蝕標準和歐美外腐蝕標準的差異,指出國內標準制定與這一要求的差距。
1 管道外防腐標準制定體系的差異
根據《中華人民共和國標準法》規定,強制性標準可以看作是一種技術性法規,需要強制執行。國內的標準多由國家政府機構制定,其制定的一些標準雖不是強制性標準,但多被企業采納執行。由于上述原因,國內企業多以執行國家標準和行業標準為主,很少有企業獨立執行自己的標準[1]。
歐美國家管道保護以法律法規為主要形式,而標準制定普遍采用基于市場的自愿模式。企業根據法律法規要求,結合自身實際將國內外優秀標準轉化為企業標準,企業主要執行自己的標準。
由于標準地位的不同,歐美標準制定組織相對開放(如北美的民間標準化組織NACE等),便于讓更多企業使用自己的標準,同時爭取使本企業的標準更具有先進性和可執行性。
國內標準多從國家部委規章制度轉化而來,具有一定的行政色彩。同時,不同的標準委員會在標準制定方面存在重復性,協調和溝通并不順暢,尚未建立起合理、高效的標準體系規劃。只能采取“標準集合”模式[2],管道設計、建設和運行標準之間沒有良好的溝通反饋機制,造成相當一部分標準內容重疊、甚至不同標準同一對象不同規定的情況。例如SY/T 0516-2008《絕緣接頭與絕緣法蘭技術規范》和SY/T 0086-2012《陰極保護管道的電絕緣標準》,對絕緣件的結構進行了詳細的規定,但是部件名稱各不相同。專業不熟悉的人員很容易混淆。
國內管道外防腐標準的主編單位多數為設計院和科研院校,缺乏標準應用領域內用戶的廣泛調研和征求意見環節,特別是涉及現場操作方面的標準,由于編寫者普遍存在現場操作經驗不足的情況,造成標準的適用性受到影響。
2 管道外防腐標準對比分析
外檢測中的間接檢測是ECDA的關鍵環節,標準的相關規定是否涵蓋該環節的所有方面、是否具有指導意義,是衡量該標準技術水平的重要方面。國內標準SY/T0087.1-2006《鋼制管道及儲罐腐蝕評價標準埋地鋼制管道外腐蝕直接評價》,由中國石油規劃總院和中國石油大學編制,標準中間接檢測有8個二級條款和3個三級條款。 NACE SP0502-2010《管道外腐蝕直接評價方法》間接檢測的規定有3個二級條款37個三級條款,詳細程度和指導性的差異一目了然。
國內管道外防腐標準編寫過程中,特別是和陰極保護有關的標準,缺乏大量實驗室和現場實驗數據的支持,更加傾向于通過文件檢索獲得間接數據,影響指標的指導性和實用性,很難指導現場操作。以交流干擾防護方面的標準為例,BSEN15280:2013《可施加陰極保護埋地管道交流腐蝕可能性評估》中6.2.3條指出:“過高陰極保護電流密度導致陰極保護水平向負向進一步偏移,在管道表面導致高PH值的形成,造成高的PH值,會引起擴散電阻的下降增加表面氧化膜的還原,在同樣的交流干擾下,加速了腐蝕速率。”而GB/T50698-2011《埋地鋼制管道交流干擾防護技術標準》中5.1.2條規定:“對存在交流干擾的管道,在陰極保護系統設計中應給予更大的保護電流密度;在運行調試中應使管道保護電位(相對于CSE,消除IR降后)比陰極保護準則電位(一般土壤環境中-850mV,在厭氧菌或硫酸鹽還原菌及其他有害菌土壤環境中-950mV)更負。”截然相反的規定,根源在于歐洲標準開展了大量實驗室和現場的試驗,而國標的規定基于編寫者咨詢國內專家的經驗,部分帶有“頭腦風暴”的性質。值得一提的是,最近NACE有意采納BSEN15280:2013《可施加陰極保護埋地管道交流腐蝕可能性評估》的主要內容編制NACE標準, NACE成員投票認為所有的結論在采納前必須由NACE組織開展試驗,可見試驗和現場數據對標準的重要性。
由于沒有建立起與標準配套的從業人員權威培訓認證體系,國內標準對于執行人員資質提出“有資格的腐蝕工程師,或具有實踐經驗的腐蝕專家”等較為籠統要求。而歐美則有明確的認證體系,并頒布了EN15257-《陰極保護—陰極保護工作人員的能力水平和認證》,作為人員資質認證的標準, NACE也開設了陰極保護培訓和認證課程。上述做法對保證標準的正確理解、執行和應用反饋都發揮了重要作用。
在管道技術日益國際化的大背景下,部分國內外防腐方面的標準在編寫過程中開始注重借鑒國際標準,但是由于缺乏標準體系的頂層設計,在國外標準轉化過程中,往往采用了一項國外標準,而該標準內引用的參考標準沒有轉化為國內標準,只能參考國內范圍相近的標準,標準的整體質量受到影響。如 GB/T 21448-2008《埋地鋼質管道陰極保護技術規范》,主要是參照(非等效采用) ISO 15589-1 《石油天然氣工業——管線輸送系統的陰極保護第一部分:陸地管線》編寫。但在交流干擾防護方面的內容規定上, ISO標準引用了BSEN15280《可施加陰極保護埋地管道交流腐蝕可能性評估》的相關規定,由于國內沒有采用歐洲的交流干擾標準, GB/T 21448引用了國內的交流防護標準,因引用標準的含義和指導思想不同,使標準產生偏差。
同時,在采用國際標準過程中,還存在著較為突出的兩個問題:一是編寫者往往用非等效采用的方式,有選擇地參考和采納國際標準中的條款,標準的技術完整性直接受到編寫者的技術背景、從業經歷甚至利益傾向的影響。二是受到標準修訂報批程序的制約,國內標準無法和國際標準同步更新, NACE SP 0169 《埋地或水下金屬管線系統外腐蝕控制標準做法 》 2013年發布了最新版本,繼承了一貫的實用性風格,增加了腐蝕控制過程中完整性評價的要求,完善了交直流干擾情況下的腐蝕控制要求。參照NACE SP 0169 編制的GB/T 21447-2008《鋼質管道外腐蝕控制規范》在2016年提交了征求意見稿,僅僅增加了海洋管道的要求和交直流干擾方面的要求。
ISO 15589-1 《石油天然氣工業——管線輸送系統的陰極保護 第一部分:陸地管線》 2015年發布了最新版本,在之前理論性較強的基礎上增加了實際應用中的具體指南。 GB/T 21448-2008《埋地鋼質道陰極保護技術規范》 2016年提交了征求意見稿,采納了ISO 15589-1-2015中理論性較強的部分,其余的實用指南則全部指向國內標準。
3 國內標準體系建設建議
綜上可見,目前國內外防腐方面的標準規范還處于體系尚未健全、技術質量有待提高的階段。除了積極開展行業內相關標準體系的頂層設計和規劃,加強技術研發和廣泛開展支撐性實驗之外,對于管道運行企業來說,當務之急是摒棄當前混亂的標準體系帶來的條框約束,根據企業生產經營業務和市場發展的需要,吸納具有現場操作需求和現場操作經驗的技術人員參加標準委員會,發揮企業內部標準委員會的功能,建立企業內部的全生命周期標準體系,通過業務標準需求評估,將等同采用和自主編制相結合,本著先進、適用的原則,建立企業內部的標準手冊,真正使得企業內部的標準按其內在聯系、內在規律組成有機、系統的標準集合,做到標準體系先進、明確、唯一、全覆蓋。
參考文獻:
[1] 稅碧垣,張國,劉冰等.內外油氣管道標準體系現狀分析及啟示[C].廊坊:中國國際管道 會議,2013.286-291.
[2] 漆敏,路帥,趙東風.國內外油氣管道法律法規及標準體系現狀對比分析[C].青島:第二 屆CCPS中國過程安全會議, 2014.339-345.
(作者:葛艾天,女,北京天然氣管道公司管道處處長,大學本科,高級工程師。)
《管道保護》2016年第3期(總第28期)
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