2 埋地管道防腐檢驗(yàn)
??? 埋地鋼管的防腐是保證燃?xì)夤艿篱L(zhǎng)期安全運(yùn)行的重要手段，本系統(tǒng)的埋地燃?xì)怃摴芤逊笤O(shè)達(dá)9年之久，如何檢測(cè)管道的防腐狀況，是全面檢驗(yàn)的重點(diǎn)工作。
2.1 燃?xì)夤艿婪栏^緣層的檢驗(yàn)
?? ?對(duì)埋地燃?xì)怃摴芊栏瘜拥臋z驗(yàn)，我們采用了多頻管中電流法及英國(guó)RD-PCM管線探測(cè)儀，檢測(cè)埋地燃?xì)夤艿婪栏瘜悠茡p點(diǎn)并對(duì)防腐層狀況做出了綜合評(píng)價(jià)，同時(shí)利用人體電容法核對(duì)檢驗(yàn)防腐層破損點(diǎn)的位置。
??? 防腐層的防腐性能用防腐層絕緣特性參數(shù)Rg來評(píng)價(jià)。Rg是反映防腐層電阻特性參數(shù)，是防腐層體積電阻率ρ與防腐層為1的乘積，也是面積為S的防腐層與絕緣電阻R的乘積。經(jīng)檢測(cè)管道防腐層的漏損點(diǎn)、犧牲陽極組及Rg值如表1。
??? 由表1可以看出，埋地燃?xì)夤艿赖姆栏瘜踊咎幱诹己脿顟B(tài)，年平均腐蝕率為O.02mm/a～O.04mm/a，但漏鐵點(diǎn)較多?？傆?jì)漏點(diǎn)273個(gè)。
表1 埋地燃?xì)夤艿婪栏瘜訖z驗(yàn)結(jié)果匯總表
?
項(xiàng)目 | 檢測(cè)結(jié)果 |
埋地管道防腐層狀態(tài) | 防腐層絕緣特性參數(shù)Rg(？m2) | 5500～7500
少數(shù)路段為4500 |
防腐層等級(jí) | 二級(jí)(良)
少數(shù)路段為三級(jí)(一般) |
老化狀況 | 老化輕微
老化較輕 |
防腐層破損漏鐵點(diǎn) | 大漏點(diǎn) | 208 |
中漏點(diǎn) | 49 |
小漏點(diǎn) | 16 |
犧牲陽極組 | 105 |
2.2 犧牲陽極工作情況檢驗(yàn)
??? 犧牲陽極實(shí)際是一個(gè)漏鐵點(diǎn)，因此，在測(cè)定防腐層的狀態(tài)時(shí)，可將犧牲陽極測(cè)出。埋地鋼管腐蝕主要是由于電化學(xué)腐蝕。在一定條件下。極化作用可降低金屬腐蝕速率，采用犧牲陽極或外加電源途徑使陰極極化可以防止或減少金屬腐蝕。根據(jù)實(shí)際測(cè)定，埋地燃?xì)夤艿兰s近40%的管地保護(hù)電位不符合國(guó)家有關(guān)規(guī)定的要求。分析其原因，主要是漏鐵點(diǎn)較多、陽極質(zhì)量存在差異與數(shù)量不足所致，必須加以改善。
2.3 開挖檢測(cè)
??? 根據(jù)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)漏鐵點(diǎn)與陽極進(jìn)行了選擇性的開挖檢測(cè)，共開挖21處，其中漏鐵點(diǎn)13處、犧牲陽極8處。結(jié)果證實(shí)漏鐵點(diǎn)檢測(cè)定位準(zhǔn)確性很高，部分漏鐵管道防腐層破損嚴(yán)重，被檢查的大部分犧牲陽極管地電位不滿足規(guī)范要求。
2.4 管道內(nèi)腐蝕情況檢查
??? 鋼管埋地后長(zhǎng)期不使用，一般容易產(chǎn)生管道內(nèi)腐蝕。對(duì)開挖取樣的管道內(nèi)壁情況觀察，卻沒有發(fā)現(xiàn)異常情況，另外在管道吹掃過程中，僅吹掃出少量干燥的灰塵與鐵銹。由此可以看出，該管道系統(tǒng)內(nèi)腐蝕情況輕微。主要原因經(jīng)分析是埋地后采用了充氮保護(hù)措施。
3 埋地燃?xì)夤艿缐毫υ囼?yàn)
??? 燃?xì)夤艿赖膲毫υ囼?yàn)是檢驗(yàn)管道在設(shè)計(jì)壓力狀態(tài)下是否有足夠的強(qiáng)度和是否漏氣的最重要的手段，是在燃?xì)夤艿朗┕ぐ惭b、外觀檢查、無損檢測(cè)及調(diào)整修復(fù)等全部工作完成之后的最終檢驗(yàn)，是確定燃?xì)夤艿朗欠衲馨踩珕⒂玫闹匾罁?jù)。
??? 壓力試驗(yàn)包括強(qiáng)度試驗(yàn)與氣密性試驗(yàn)。氣密性試驗(yàn)應(yīng)在強(qiáng)度試驗(yàn)合格后進(jìn)行。我們?cè)谌雍缚p缺陷檢驗(yàn)修復(fù)后對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了壓力試驗(yàn)，試驗(yàn)介質(zhì)為壓縮空氣，所選壓力表精度為1.5級(jí)。
3.1 燃?xì)夤艿缽?qiáng)度試驗(yàn)
??? 該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)壓力為O.2MPa，按國(guó)家規(guī)范規(guī)定，燃?xì)夤艿缽?qiáng)度試驗(yàn)的壓力不低于1.5倍設(shè)計(jì)壓力。修復(fù)后的燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)經(jīng)管道分段與總體試驗(yàn)后均合格。
3.2 燃?xì)夤艿罋饷苄栽囼?yàn)
??? 按國(guó)家相關(guān)規(guī)范規(guī)定，燃?xì)夤艿罋饷苄栽囼?yàn)壓力不應(yīng)低于1.15倍設(shè)計(jì)壓力。在采用1.5級(jí)壓力測(cè)量基礎(chǔ)上，為避免氣密性試驗(yàn)出現(xiàn)判斷失誤，我們還采用了精度為0.4級(jí)的壓力表進(jìn)行了校核試驗(yàn)，結(jié)果均證明該系統(tǒng)氣密性試驗(yàn)合格，可以通氣使用。
4 結(jié)論與建議
??? (1) 閑置燃?xì)庀到y(tǒng)再用。可充分利用已投入的資金與資源，并可改善大氣環(huán)境，是很好的資產(chǎn)增值和環(huán)境保護(hù)項(xiàng)目。
??? (2) 經(jīng)全面檢驗(yàn)氣化站設(shè)計(jì)與施工均符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求，在設(shè)計(jì)條件下能安全使用，經(jīng)評(píng)定其安全狀況等級(jí)為1級(jí)，檢驗(yàn)周期為6年。
??? (3) 埋地燃?xì)夤艿涝谠O(shè)計(jì)時(shí)選用無縫鋼管，采用聚乙烯粘膠帶與犧牲陽極防腐，是目前城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)中常采用的方案，適合該系統(tǒng)實(shí)際情況。
??? 在全面檢查及取樣焊縫缺陷修復(fù)后的強(qiáng)度與氣密性試驗(yàn)均合格，證明該管道系統(tǒng)可在設(shè)計(jì)壓力為0.2MPa范圍內(nèi)正常工作，可以投產(chǎn)運(yùn)行。但在焊接缺陷檢驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)部分彎管和三通焊縫質(zhì)量存在問題，特別是管路中均未采用標(biāo)準(zhǔn)三通管件，造成焊接困難，使焊接缺陷增多。這些管道缺陷潛在的失效模式主要為腐蝕泄漏，不宜長(zhǎng)期使用。在管道防腐檢驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)漏鐵點(diǎn)較多，很多管道防腐層破損嚴(yán)重，絕大多數(shù)是由于施工質(zhì)量欠佳和第三方施工造成。犧牲陽極也有部分需調(diào)整更換。因此，參照現(xiàn)行《公用管道安全技術(shù)基礎(chǔ)》和《在用工業(yè)管道定期檢驗(yàn)規(guī)程》的要求，評(píng)定其安全狀況等級(jí)為3級(jí)，檢驗(yàn)周期為3年。
??? 根據(jù)上述結(jié)論，為了今后供氣的連續(xù)穩(wěn)定和安全可靠，也為了調(diào)整修復(fù)方便，提高施工效率，減少管理難度。提出如下建議：
??? ① 對(duì)系統(tǒng)中所有埋地三通、彎頭及其他缺陷管件進(jìn)行更換，更換時(shí)全部利用三通標(biāo)準(zhǔn)件；
??? ② 對(duì)所有防腐層破損漏鐵點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)；
??? ③ 對(duì)管道沿線深根植物進(jìn)行清理，以保護(hù)管道外防腐層不被植物根系損壞；
??? ④ 更換修復(fù)已失效的犧牲陽極，并采用增加陽極組數(shù)量，減小陽極組間距的方法，使管道達(dá)到完全保護(hù)；
??? ⑤ 對(duì)修復(fù)后的燃?xì)庀到y(tǒng)再經(jīng)分段與總體壓力試驗(yàn)，經(jīng)強(qiáng)度試驗(yàn)與氣密性試驗(yàn)均合格后，再將燃?xì)庀到y(tǒng)重新啟用；
??? ⑥ 在管道燃?xì)庀到y(tǒng)投產(chǎn)前還應(yīng)按壓力管道管理要求，制定各種管理規(guī)章制度，加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提高管理質(zhì)量；
??? ⑦ 購置必要的檢測(cè)儀器，定期對(duì)埋地燃?xì)夤艿赖姆栏瘜雍蜖奚枠O進(jìn)行檢驗(yàn)和維護(hù)，這對(duì)燃?xì)夤艿赖拈L(zhǎng)期安全運(yùn)行有著十分重要的意義。
5 系統(tǒng)安全啟用與運(yùn)行
??? 在此次評(píng)價(jià)后，我們加緊對(duì)安全啟用方案進(jìn)行了落實(shí)，使該系統(tǒng)在2004年4月終于成功置換投產(chǎn)。整個(gè)管道供氣系統(tǒng)一直運(yùn)行良好，氣化站和埋地管道從未出現(xiàn)任何泄露事故，至今已安全運(yùn)行達(dá)5年?！皩?shí)踐是檢驗(yàn)理論的最好辦法”，我們用實(shí)踐證明了這次評(píng)價(jià)是正確的。整改建議也有效合理，使該系統(tǒng)經(jīng)過9年閑置后，又重新安全使用，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均十分顯著。
??? 這次理論與實(shí)踐相結(jié)合的閑置系統(tǒng)再用，在國(guó)內(nèi)燃?xì)庑袠I(yè)內(nèi)尚屬首例，由于這類規(guī)范在國(guó)內(nèi)尚未完善，現(xiàn)將報(bào)告整理出來，希望能為其他在用燃?xì)夤艿老到y(tǒng)的運(yùn)行、維修和質(zhì)量安全評(píng)估提供參考。
參考文獻(xiàn)
1 中國(guó)市政工程華北設(shè)計(jì)研究院.珠海市現(xiàn)有燃?xì)夤艿涝O(shè)施質(zhì)量安全評(píng)估咨詢報(bào)告.2003
2 國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局、中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).在用含缺陷壓力容器安全評(píng)定.中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社.GB/T19624-2004
3 沈松泉，黃振仁，顧競(jìng)成.壓力管道安全技術(shù).東南大學(xué)出版社.2000
4 江孝裎.城鎮(zhèn)燃?xì)馀c熱能供應(yīng).中國(guó)石化出版社.2005
