②管道防腐層和陰極保護(hù)系統(tǒng)
a.防腐層
管道防腐層的檢測(cè)分為無(wú)損檢測(cè)和開挖探坑檢測(cè)[2-3]。
防腐層無(wú)損檢測(cè)是通過(guò)管道上方地面進(jìn)行檢測(cè)。國(guó)內(nèi)外埋地金屬管道外防腐層無(wú)損檢測(cè)技術(shù)方法很多,就其信號(hào)源可歸納為直流法和交流法兩種。可采用防腐層檢測(cè)儀檢測(cè)防腐層,依據(jù)的規(guī)范為CJJ 95—2003《城鎮(zhèn)燃?xì)饴竦劁撡|(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》。
開挖探坑檢測(cè)是NACE RP0502—2002《Pipeline External Corrosion Direct Assessment Methodology》(中文譯名為《管道外腐蝕直接評(píng)價(jià)方法》)中規(guī)定的直接檢測(cè)方法,較間接檢測(cè)法更加直觀、準(zhǔn)確??刹捎秒娀鸹z漏儀、防腐層磁性測(cè)厚儀檢測(cè)防腐層,依據(jù)的規(guī)范為SY/T 0063—1999《管道防腐層檢漏試驗(yàn)方法》、SY/T 0447—96《埋地鋼質(zhì)管道環(huán)氧煤瀝青防腐層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》,以及其他防腐層標(biāo)準(zhǔn)。
防腐層開挖探坑檢測(cè)內(nèi)容包括:防腐層是否發(fā)生龜裂、破損、剝離、失去光澤,有無(wú)明顯腐蝕和防腐層老化跡象;用防腐層磁性測(cè)厚儀在管道上、下、左、右4個(gè)點(diǎn)測(cè)量防腐層的厚度,判斷防腐層等級(jí);防腐涂層連續(xù)完整性用電火花檢漏儀進(jìn)行檢測(cè),以不打火花為合格。
b.陰極保護(hù)系統(tǒng)
陰極保護(hù)是實(shí)施埋地管道腐蝕控制的常規(guī)方法,它是使金屬表面成為電化學(xué)電池的陰極而達(dá)到減小其腐蝕速率甚至消除腐蝕現(xiàn)象的一項(xiàng)技術(shù)。陰極保護(hù)有兩種方式:強(qiáng)制電流法和犧牲陽(yáng)極法[4-5]。強(qiáng)制電流法是通過(guò)陰極保護(hù)電源和埋地輔助陽(yáng)極地床將電流施加到被保護(hù)管道上。犧牲陽(yáng)極法是利用比鐵活性更強(qiáng)的金屬(如鋅、鎂)與管道鋼的電偶效應(yīng)提供陰極保護(hù)所需要的電流。
在日常管道運(yùn)行管理中,檢測(cè)陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況的常規(guī)方法是用萬(wàn)用表測(cè)量管地電位。由于IR降的影響以及測(cè)試樁位置的局限,在實(shí)際檢測(cè)中需要檢測(cè)整條管道的斷電電位,可使用密間距電位檢測(cè)儀CIPS進(jìn)行檢測(cè)。這種方法不但可以檢測(cè)管道任意位置上的保護(hù)電位,不受測(cè)試樁位置的局限。而且可以有效地消除IR降的影響。
應(yīng)用PCM檢測(cè)儀進(jìn)行陰極保護(hù)系統(tǒng)的故障查找和定位效果相當(dāng)好。PCM檢測(cè)儀不但可以準(zhǔn)確地找出管道因與其他金屬搭接造成保護(hù)電流流失的位置、連接處絕緣失效等故障,還可以通過(guò)它特有的近直流信號(hào),模擬管道上直流保護(hù)電流的分布狀態(tài)。
③管道附屬設(shè)施
對(duì)管道附屬設(shè)施(如閥門、凝水缸等)中的代表、特殊部位的性能狀況進(jìn)行抽查檢測(cè)。應(yīng)檢查閥門是否存在泄漏、損壞、關(guān)閉不嚴(yán)等問(wèn)題;閥門井是否存在積水、塌陷、有妨礙閥門操作的堆積物等;凝水缸的護(hù)罩、排水裝置是否存在泄漏、腐蝕和堵塞,是否存在妨礙排水作業(yè)的堆積物。依據(jù)的規(guī)范為CJJ 51—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)施運(yùn)行、維護(hù)和搶修安全技術(shù)規(guī)程》、CJ/T 3055—95《燃?xì)忾y門的試驗(yàn)與檢驗(yàn)》等。
④管道與周圍環(huán)境
a.土壤腐蝕性
管道運(yùn)行年限較長(zhǎng),地面環(huán)境等許多因素會(huì)發(fā)生變化,其中土壤的腐蝕性調(diào)查非常必要[6-7]。土壤腐蝕性的經(jīng)典評(píng)價(jià)方法有失重法和最大孔蝕深度法,這兩種方法科學(xué)準(zhǔn)確,但要通過(guò)埋設(shè)試片等待其自然腐蝕,等待的時(shí)間較長(zhǎng)。受工期和經(jīng)費(fèi)等因素的制約,這兩種方法在實(shí)際工程中不大可能使用。在實(shí)際工程中往往依據(jù)歷史資料結(jié)合當(dāng)前管道狀況,對(duì)土壤腐蝕性的主要影響因素使用儀器進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量土壤電阻率、含水率和酸堿度是常規(guī)的土壤腐蝕性檢測(cè)評(píng)價(jià)方法。
土壤電阻率是表征土壤導(dǎo)電性能的指標(biāo),是判斷土壤腐蝕性的基本參數(shù)??刹捎盟臉O法的土壤電阻率測(cè)試儀,沿管道布點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量。也可采用電磁測(cè)量?jī)x沿整條管道路由進(jìn)行測(cè)量。
土壤含水率是反映土壤腐蝕性的另一指標(biāo)。土壤腐蝕性隨著濕度增加而增強(qiáng),濕度達(dá)到某一臨界值后,若再進(jìn)一步增加,腐蝕性反而會(huì)減弱。
pH值代表了土壤的酸堿度,可以使用pH值測(cè)量?jī)x或?qū)S迷嚰堖M(jìn)行測(cè)定。缺乏堿金屬、堿土金屬而大量吸附H+的pH值小于5的酸性土壤通常被認(rèn)為是腐蝕性土壤。
b.雜散電流
大地中雜散電流對(duì)管道的干擾會(huì)造成管道局部腐蝕嚴(yán)重。雜散電流干擾可分為直流干擾和交流干擾。直流雜散電流主要是由電氣化鐵路、直流電機(jī)、電解和電鍍等直流電氣設(shè)備接地等引起。盡管交流雜散電流對(duì)金屬陽(yáng)極也有加速溶解的作用,但對(duì)管體的腐蝕危害相對(duì)較小。雜散電流的空間分布和來(lái)源復(fù)雜,流動(dòng)方向和強(qiáng)度變化多樣,又依此可將其分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。第三方管道的外加電流保護(hù)系統(tǒng)設(shè)置不合理可能形成直流電流干擾,這種干擾形態(tài)穩(wěn)定,屬于靜態(tài)干擾;電力機(jī)車給管道造成的電流干擾會(huì)隨著機(jī)車的運(yùn)行而變化,屬于動(dòng)態(tài)干擾。傳統(tǒng)的檢測(cè)設(shè)備及檢測(cè)方法較陳舊,不能對(duì)動(dòng)態(tài)雜散電流進(jìn)行有效測(cè)量。
雜散電流測(cè)繪儀能夠準(zhǔn)確測(cè)定影響管道的雜散電流干擾位置、危害程度,還能夠檢測(cè)出雜散電流在管道上的分布狀況,檢測(cè)出受雜散電流影響的管段,還可配合PCM檢測(cè)儀精確確定出雜散電流的流入點(diǎn)和流出點(diǎn),是檢測(cè)管道上是否存在動(dòng)態(tài)雜散電流的一個(gè)有效方法。
c.占?jí)?/div>
占?jí)喝細(xì)夤艿朗侵冈谌細(xì)夤艿郎戏叫藿ńㄖ锖蜆?gòu)筑物、堆放物品等。其危害性主要有兩方面:一是影響安全檢查。如果建筑物等占?jí)毫巳細(xì)夤艿赖仍O(shè)施,會(huì)給正常的燃?xì)獍踩珯z查帶來(lái)困難,造成安全隱患不易被發(fā)現(xiàn)和排查,一旦出現(xiàn)險(xiǎn)情,也不能及時(shí)進(jìn)行搶修,進(jìn)而危及公共安全。二是容易造成地基不規(guī)則沉降而損傷管道。在建筑物等的重壓下,地面不均勻沉降會(huì)對(duì)被占?jí)汗艿喇a(chǎn)生作用力,使燃?xì)夤艿雷冃巍⑹軗p、斷裂。如果發(fā)生泄漏,泄漏的燃?xì)夥e聚,很容易形成爆炸,造成人身傷害和財(cái)產(chǎn)損失。
d.安全間距
地下燃?xì)夤艿琅c建筑物、構(gòu)筑物或相鄰管道之間的水平凈距、垂直凈距應(yīng)符合GB 50028—2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》中表6.3.3—1、表6.3.3—2的規(guī)定。
4 結(jié)語(yǔ)
燃?xì)夤芫W(wǎng)潛能評(píng)估能使管理者在確保系統(tǒng)安全性、可靠性、穩(wěn)定性的前提下,充分、有效地利用有限的資源,能更好地實(shí)現(xiàn)資源節(jié)約型社會(huì)。
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