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中壓鋼質(zhì)燃?xì)夤艿栏g檢測(cè)及防護(hù)建議

2022-05-18 11:00:48 作者：腐蝕與防護(hù) 來(lái)源：腐蝕與防護(hù) 分享至：

城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗侨細(xì)膺\(yùn)輸?shù)闹饕ぞ撸潆S著社會(huì)的快速發(fā)展而得到了普及，由于早期的施工工藝和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不健全，導(dǎo)致技術(shù)檔案資料缺失、對(duì)埋地鋼制燃?xì)夤艿拦芾黼y度較大，并且在燃?xì)夤艿肋\(yùn)行的過(guò)程中，常常會(huì)受到各種因素的影響，進(jìn)而發(fā)生故障，如果發(fā)生泄漏不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，發(fā)生爆炸事故，將給社會(huì)帶來(lái)巨大危害。

第三方破壞是最主要的因素，與城市和燃?xì)夤竟芾硭街苯酉嚓P(guān)；腐蝕雖然直接導(dǎo)致的事故較少，但由于腐蝕跟時(shí)間有關(guān)，如果腐蝕導(dǎo)致泄漏不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，其導(dǎo)致的后果比第三方破壞更嚴(yán)重。

管道腐蝕最為嚴(yán)重的一般是電化學(xué)腐蝕，主要體現(xiàn)方式為在金屬管道表面形成腐蝕坑，導(dǎo)致管道變薄，在壓力作用下形成裂紋或者鼓包，也可使腐蝕部位的組織發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起管道爆裂，使管道的輸送能力降低，管道的使用壽命縮短，導(dǎo)致費(fèi)用增加和意外事故發(fā)生。

項(xiàng)目概況

檢測(cè)項(xiàng)目位于遼寧省盤(pán)錦市，該項(xiàng)目主要對(duì)其所管轄的部分中壓鋼質(zhì)燃?xì)夤艿肋M(jìn)行全面檢驗(yàn)。管道全長(zhǎng)2.592公里，設(shè)計(jì)壓力0.4MPa，防腐層材料為3LPE，管道無(wú)陰極保護(hù)系統(tǒng)，2006年6月投入使用，至今已運(yùn)行14年。

通過(guò)前期對(duì)所檢管道的初步了解，該項(xiàng)目管道運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，存在很多安全隱患，尤其是架空管道部分，存在防腐層剝離、支架損壞、支架與管道焊接處銹蝕嚴(yán)重、管道變形現(xiàn)象，通過(guò)資料審查發(fā)現(xiàn)上次全面檢驗(yàn)報(bào)告設(shè)計(jì)壓力為1.6MPa，與設(shè)計(jì)資料不符，實(shí)際檢測(cè)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行壓力在0.6MPa左右波動(dòng)，存在超壓運(yùn)行現(xiàn)象。并且管道無(wú)陰極保護(hù)系統(tǒng)，這樣很難確定管道的腐蝕情況，因此安全壽命的管道腐蝕檢測(cè)是本次項(xiàng)目的重點(diǎn)之一。

燃?xì)夤艿栏g檢測(cè)

1 管道宏觀檢查

宏觀檢查主要包括位置與走向檢查、泄漏檢查、管道沿線地表環(huán)境調(diào)查、地面標(biāo)志檢查、管道附屬設(shè)施的檢查、穿（跨）越檢查。

宏觀檢查基本符合要求，其中：

1、部分埋地管段缺少地面標(biāo)志；

2、部分埋地管段埋深不足，埋深最淺處為遼河油田寶石花醫(yī)院食堂東15米，埋深0.23m；

3、興油街金河小區(qū)南側(cè)院墻外高壓開(kāi)關(guān)柜占?jí)海?/span>

4、遼河油田油氣集輸公司院內(nèi)西側(cè)、螃蟹溝河橋跨越北側(cè)、遼河油田寶石花醫(yī)院西側(cè)3處出土端防腐層破損，管體存在銹蝕現(xiàn)象；

5、振興小區(qū)院內(nèi)架空管段防腐層剝離、支架損壞、支架與管道焊接處銹蝕、南側(cè)管段變形。

2 土壤腐蝕環(huán)境的檢測(cè)

土壤中存在著液體、空氣、鹽分等，尤其是沿海地區(qū)，土壤中含鹽量、含水量比較高，使土壤成為復(fù)雜的電解質(zhì)，是引起埋地燃?xì)夤艿劳飧g的重要因素，土壤的腐蝕性由含鹽量、含水量、土壤電阻率、pH值、氧化還原電位等決定，現(xiàn)場(chǎng)主要進(jìn)行土壤質(zhì)地測(cè)試、土壤電阻率測(cè)試、管道自然電位測(cè)試、氧化還原電位測(cè)試，其它參數(shù)通過(guò)取樣后送實(shí)驗(yàn)室分析。對(duì)一處土壤進(jìn)行腐蝕性調(diào)查，土壤成分測(cè)試結(jié)果如下：電阻率44.8Ω。m，pH值8.14，質(zhì)地為砂土，含水量14.5%，含鹽量1.2g/kg，土壤Cl-0.056mg/kg，自然腐蝕電位（vs.CSE）-504mV，氧化還原電位（vs.CSE）115mV，腐蝕性評(píng)價(jià)得分為13分。

根據(jù)GB/T 19285-2014《埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護(hù)工程檢驗(yàn)》中第4.2對(duì)土壤腐蝕性進(jìn)行評(píng)價(jià)，土壤腐蝕性評(píng)價(jià)等級(jí)見(jiàn)表1，經(jīng)評(píng)價(jià)：土壤腐蝕性為3級(jí)（中）。

表1 土壤腐蝕性評(píng)價(jià)等級(jí)

3 防腐層狀況的檢測(cè)

對(duì)于早期敷設(shè)的鋼質(zhì)燃?xì)夤艿溃捎谑艿椒栏鳂I(yè)水平和材料性能限制，外防腐層形式比較單一并且整體質(zhì)量不高，通過(guò)分析電化學(xué)腐蝕原理，可以知道敷設(shè)外防腐層是為了增大宏觀原電池腐蝕電流回路中的電阻，減小腐蝕電流，從而達(dá)到保護(hù)管體的目的，外防腐層的整體安裝質(zhì)量、第三方破壞及運(yùn)行中的自然老化，部分管道外防腐層損耗嚴(yán)重，在一些雜散電流較多的地區(qū)，會(huì)對(duì)燃?xì)夤艿涝斐蓢?yán)重腐蝕。

采用交流電壓梯度法和電流衰減法對(duì)管道進(jìn)行外防腐層檢測(cè)，本次檢測(cè)包括防腐屋破損點(diǎn)檢測(cè)和防腐層整體質(zhì)量狀況檢測(cè)。根據(jù)GB/T 19285-2014《埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護(hù)工程檢驗(yàn)》附錄K，在不開(kāi)挖檢驗(yàn)情況下對(duì)外防腐層狀況進(jìn)行評(píng)價(jià)，可采用防腐層電阻率（Rg值）、破損點(diǎn)密度（P值）、電流衰減率（Y值）等作為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，本次檢驗(yàn)選取破損點(diǎn)密度（P值）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)指標(biāo)見(jiàn)表2。

表2 外防腐層破損點(diǎn)密度P值（處/100m）分級(jí)評(píng)價(jià)

本次檢測(cè)的埋地管道總長(zhǎng)度2592m，檢測(cè)出防腐層破損點(diǎn)4處，破損點(diǎn)密度P＝0.15，評(píng)價(jià)結(jié)果為2級(jí)。

4 管道陰極保護(hù)狀況的檢測(cè)

埋地管道腐蝕防護(hù)的常規(guī)方法是陰極保護(hù)法，陰極保護(hù)法分為強(qiáng)制電流保護(hù)和犧牲陽(yáng)極保護(hù)，強(qiáng)制電流保護(hù)法是由外部電源提供保護(hù)電流，將埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿篮屯饧与娏髫?fù)極相連，來(lái)降低管道的腐蝕速率，達(dá)到保護(hù)管道的目的，犧牲陽(yáng)極保護(hù)法是在埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿肋B接電位更負(fù)的金屬（鋅、鎂等）作陽(yáng)極，與埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿涝陔娊赓|(zhì)溶液中構(gòu)成大電池，而使埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿狸帢O極化，達(dá)到保護(hù)管道的目的。

由于本次檢測(cè)的管道無(wú)陰極保護(hù)系統(tǒng)，開(kāi)挖處管地電位為-0.5040V，管道未受保護(hù)，因此評(píng)價(jià)結(jié)果為不合格。

5 雜散電流檢測(cè)

雜散電流分為交流雜散電流和直流雜散電流，對(duì)埋地鋼制燃?xì)夤艿烙绊懽畲蟮氖侵绷麟s散電流干擾，使埋地鋼質(zhì)管道防腐層破損處腐蝕速率增大，對(duì)于干擾嚴(yán)重的區(qū)域（地鐵、路面交通系統(tǒng)等），短時(shí)間內(nèi)就可以使埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿栏g穿孔，造成泄漏，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將會(huì)危害群眾生命財(cái)產(chǎn)安全。

01 雜散電流交流干擾

本次檢測(cè)采用萬(wàn)用表、CSE參比電極，利用埋地管道出土端測(cè)得管道交流干擾電壓最大值為0.0924V，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表3：

表3 雜散電流交流干擾檢測(cè)結(jié)果（V）

02 雜散電流直流干擾

采用土壤表面電位梯度法測(cè)得土壤表面電位梯度為22.98mV/m，雜散電流直流干擾程度為強(qiáng)，檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4：

表4 雜散電流交流干擾檢測(cè)結(jié)果

6 開(kāi)挖檢測(cè)

對(duì)檢測(cè)出的處防腐層破損點(diǎn)進(jìn)行開(kāi)挖，驗(yàn)證防腐層間接檢測(cè)的準(zhǔn)確程度，確定管體腐蝕狀況，開(kāi)挖點(diǎn)照片見(jiàn)圖1。

圖1 破損點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)挖照片

在開(kāi)挖條件下對(duì)管體腐蝕狀況進(jìn)行調(diào)查，采用超聲波測(cè)厚儀、涂層測(cè)厚儀、里氏硬度計(jì)、卡尺等工具對(duì)管體腐蝕缺陷測(cè)量，對(duì)焊縫處進(jìn)行超聲波無(wú)損檢測(cè)，同時(shí)對(duì)腐蝕產(chǎn)物分析，調(diào)查腐蝕產(chǎn)生的原因，通過(guò)開(kāi)挖檢測(cè)發(fā)現(xiàn)開(kāi)挖處防腐層剝落，管體存在局部腐蝕坑，打磨后，采用超聲波測(cè)厚儀對(duì)腐蝕坑進(jìn)行壁厚檢測(cè)，實(shí)測(cè)最小壁厚為2.08mm。

管道檢測(cè)結(jié)果分析

1 埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護(hù)系統(tǒng)模糊綜合評(píng)價(jià)

基于宏觀檢查、土壤腐蝕性、埋地鋼制燃?xì)夤艿劳夥栏瘜訝顩r、陰極保護(hù)有效性、雜散電流干擾等全面檢驗(yàn)基礎(chǔ)上，對(duì)埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿栏g防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行模糊綜合評(píng)價(jià)，計(jì)算出S＝77.94，按照GB/T 19285-2014《埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護(hù)工程檢驗(yàn)》中附錄M埋地鋼質(zhì)管道腐蝕防護(hù)系統(tǒng)分級(jí)，位于區(qū)間70≤Ci＜80中，表明該段埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖母g狀況綜合評(píng)價(jià)結(jié)果為3級(jí)。

2 埋地鋼質(zhì)管道剩余壽命預(yù)測(cè)

依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行管體的腐蝕速率以及剩余壽命預(yù)測(cè)，經(jīng)計(jì)算RL＝2.77，在腐蝕速率不增加的情況下，預(yù)測(cè)管道剩余壽命為2.77年，根據(jù)TSG/D 7004-2010《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則—公用管道》第29條全面檢驗(yàn)周期不能超過(guò)預(yù)測(cè)的管道剩余壽命的一半，因此下次全面檢驗(yàn)周期為1年。

3 全面檢驗(yàn)結(jié)論及建議

① 立即降低使用工作壓力；

② 對(duì)埋地管道加裝陰極保護(hù)系統(tǒng)和采取直流排流保護(hù)措施，使其得到有效保護(hù)；

③ 修復(fù)埋地管段防腐層破損點(diǎn)；

④ 對(duì)局部減薄處進(jìn)行修復(fù)；

⑤ 對(duì)架空管段防腐層剝離、支架損壞、管段變形進(jìn)行修復(fù)；

⑥ 加強(qiáng)日常巡線工作，加強(qiáng)應(yīng)急搶險(xiǎn)隊(duì)伍及裝備的投入工作。

總結(jié)

隨著人民安全意識(shí)的提高，國(guó)家和使用單位對(duì)埋地鋼制燃?xì)夤艿赖陌踩\(yùn)行越來(lái)越重視，同時(shí)隨著管道數(shù)量逐年增加，使用單位對(duì)埋地鋼制燃?xì)夤艿赖陌踩芾硇蝿?shì)也是越來(lái)越嚴(yán)峻，埋地鋼制燃?xì)夤艿赖谋倔w安全顯得更為重要，正確檢測(cè)與評(píng)價(jià)管道的腐蝕狀況，并對(duì)含腐蝕缺陷管道進(jìn)行適用性評(píng)價(jià)，是管道安全運(yùn)行的重要保證。