??? 我們還通過逾2130km的實(shí)際檢測數(shù)據(jù),用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型確定了各影響因素對(duì)腐蝕預(yù)期的貢獻(xiàn),得到較為符合實(shí)際情況的結(jié)果。在此基礎(chǔ)上,形成完整的測試體系和分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),制定了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《地下鋼質(zhì)燃?xì)夤艿婪栏瘷z測與驗(yàn)收技術(shù)規(guī)程》,并實(shí)際應(yīng)用于新建燃?xì)夤艿赖目⒐を?yàn)收和在役管道的周期檢測。同時(shí),在生產(chǎn)調(diào)度管理系統(tǒng)平臺(tái)上建立起適合城市燃?xì)夤艿赖馁Y料數(shù)據(jù)庫和外掛評(píng)估模塊,為今后動(dòng)態(tài)評(píng)估奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
??? (3)防腐層電阻率測定與數(shù)據(jù)制定埋地鋼管的腐蝕絕大多數(shù)為電化學(xué)腐蝕,防腐層是切斷電流通道的主要手段,因而防腐層電阻率是反映防腐層性能的最重要指標(biāo),也是陰極保護(hù)的基本依據(jù),但是該指標(biāo)的測定迄今尚無公認(rèn)的現(xiàn)場無損檢測手段。
??? 國內(nèi)長輸管道推薦采用選頻變頻法,開發(fā)了專用的儀器,有相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和判據(jù),并有大量實(shí)際應(yīng)用案例,國內(nèi)部分燃?xì)馄髽I(yè)的評(píng)估都采用此法。另一種方法為在英國雷迪探管儀的基礎(chǔ)上,開發(fā)的管道電流圖(PCM)法。有人曾在長輸管道上進(jìn)行過兩種方法的測試對(duì)比,但其結(jié)論是否適用于城市燃?xì)夤艿烙写?yàn)證。我們在評(píng)估工作中,以6條市政道路和6個(gè)庭院小區(qū)的燃?xì)夤艿雷鞅容^樣本,分別用兩種方法依次測試,隨后進(jìn)行開挖驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)它們用于城市燃?xì)夤艿蓝加休^大局限。
??? 選頻變頻法測試數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好,但管段上的三通將使結(jié)果產(chǎn)生較大偏差。對(duì)有三通的管段,我們先嘗試改進(jìn)接地極位置以消除三通的影響,但沒有明顯效果。我們又試圖根據(jù)不同情況歸納測試數(shù)據(jù)的修正方法,結(jié)果沒有找到規(guī)律。雷迪PCM法在用于城市燃?xì)夤艿罆r(shí),對(duì)外界雜散電流干擾非常敏感,其讀數(shù)重現(xiàn)性較差。
??? 根據(jù)國外資料,我們引進(jìn)美國的C掃描技術(shù),可用于有三通的管道,且抗干擾能力較強(qiáng),但該技術(shù)所測數(shù)據(jù)如何分級(jí),是必須由我們自己解決的難題。以往國內(nèi)防腐層分級(jí)判據(jù)是在長輸管道防腐層上用選頻變頻法取得的防腐層電阻率,而美國C掃描的分級(jí)判據(jù)是用電流衰減法取得的防腐層電導(dǎo)率。為針對(duì)城市燃?xì)夤艿婪栏瘜佑肅掃描制定適合的分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),我們進(jìn)行了大量細(xì)致的摸索。首先選擇滿足選頻變頻操作條件的管段,進(jìn)行兩種方法的數(shù)據(jù)比較,又通過管道運(yùn)行記錄和30km樣本管段開挖檢測結(jié)果進(jìn)行調(diào)整,找出其中的對(duì)應(yīng)關(guān)系,最終確定了與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)銜接并適合城市燃?xì)夤艿婪栏瘜拥姆旨?jí)標(biāo)準(zhǔn)(見表2)。
3 經(jīng)驗(yàn)與分析
??? (1)建模前應(yīng)研究對(duì)象的內(nèi)在因素
??? 借鑒現(xiàn)有模型可以達(dá)到事半功倍的效果,但要注意借鑒的前提是影響研究對(duì)象的內(nèi)在因素要基本一致,此時(shí)僅進(jìn)行參數(shù)修正即可,否則應(yīng)尋找更為接近的模型或建立新的模型,而不應(yīng)勉強(qiáng)套用。研究伊始,我們也曾設(shè)想選用《管道風(fēng)險(xiǎn)管理手冊》介紹的各個(gè)模型,但通過對(duì)研究對(duì)象的內(nèi)在因素分析可知,有的模型是可以借鑒的,如第三方損壞、設(shè)計(jì)因素、操作失誤的評(píng)估,在這些方面城市燃?xì)夤艿琅c美國埋地長輸管道的內(nèi)在影響因素沒有根本差別,僅靠調(diào)整參數(shù)值就可以滿足需要。有的模型就不能套用在城市燃?xì)夤艿郎?,如腐蝕評(píng)估模型,原因在于以下5點(diǎn)。
??? ① 《管道風(fēng)險(xiǎn)管理手冊》中腐蝕評(píng)估模型的內(nèi)腐蝕和大氣腐蝕評(píng)價(jià)占40%,所列內(nèi)防腐措施包括內(nèi)防腐層、緩蝕劑、清管3項(xiàng),這些措施只可能用于長輸管道,國內(nèi)外所有城市燃?xì)夤艿蓝疾粫?huì)采用這些措施,也無需考慮大氣腐蝕。
??? ② 《管道風(fēng)險(xiǎn)管理手冊》中對(duì)于外防腐:其陰極保護(hù)檢測周期和結(jié)果占有率遠(yuǎn)超過防腐層的地位,且檢測項(xiàng)目針對(duì)外加電流陰極保護(hù)。國內(nèi)燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)剛剛起步且?guī)缀跞菭奚枠O法,此類數(shù)據(jù)幾近空白,根本無法采集。
??? ③ 《管道風(fēng)險(xiǎn)管理手冊》中對(duì)于管體缺陷,模型推薦采用爬行器檢測,賦值與陰極保護(hù)檢測結(jié)果相同,但城市燃?xì)夤艿纼?nèi)徑變化頻繁,閥門、凝液缸、三通、彎頭等管件密布,根本無法使用爬行器進(jìn)行內(nèi)檢測。
??? ④ 《管道風(fēng)險(xiǎn)管理手冊》中對(duì)于防腐層缺陷,模型所賦分值很小,僅占5%,這是由于長輸管道的缺陷通常較少且會(huì)及時(shí)修復(fù),國內(nèi)城市燃?xì)夤艿啦坏毕葺^多,且分布很不均勻,是決定管道安全性能的重要指標(biāo)。
??? ⑤ 由于在防腐層無缺陷時(shí)土壤腐蝕性影響很小,《管道風(fēng)險(xiǎn)管理手冊》中模型所賦分值僅占4%,且僅依土壤電阻率賦值,而對(duì)缺陷較多的城市燃?xì)夤艿?,土壤腐蝕性對(duì)腐蝕模型有重大的影響,且需用綜合等級(jí)確定。
??? 上述5項(xiàng)指標(biāo)分值已超過《管道風(fēng)險(xiǎn)管理手冊》中模型總分的50%以上。另外,城市燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)原始質(zhì)量參差不齊更是國內(nèi)特有的。通過上述分析比對(duì),勉強(qiáng)使用現(xiàn)有模型必將產(chǎn)生重大偏差,有必要重新建立評(píng)估模型。為建立腐蝕評(píng)估模型,我們組織管網(wǎng)、檢測、監(jiān)理、計(jì)算機(jī)等部門與有關(guān)高校聯(lián)合攻關(guān),花費(fèi)了近3年的時(shí)間,投入數(shù)百萬資金,終于取得了符合燃?xì)夤艿缹?shí)際情況的技術(shù)成果。
??? (2)引進(jìn)技術(shù)要注意配套引進(jìn)并消化其軟件先進(jìn)的檢測技術(shù)可以提高檢測數(shù)據(jù)的可靠性,進(jìn)而保證模型的科學(xué)性,但引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)必須注意配套引進(jìn)并消化其軟件。
??? 引進(jìn)C掃描之初,我們曾試圖借用國外的設(shè)備,評(píng)判分級(jí)按照國內(nèi)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作,但實(shí)際效果很不理想。此時(shí)我們沒有盲目堅(jiān)持或輕言放棄,而是及時(shí)分析誤差原因并尋找對(duì)策。
??? 首先,我們拿出30km不同類型的管段,聘請美國腐蝕工程師協(xié)會(huì)(NACE)的專家進(jìn)行現(xiàn)場實(shí)測,認(rèn)真分析其操作要領(lǐng)。其次,對(duì)美國的防腐層評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)致分析,將其制定的原則與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì),尋找其中的內(nèi)在關(guān)系。第三,根據(jù)試驗(yàn)段檢測和開挖結(jié)果,建立數(shù)學(xué)評(píng)估模型,研制出符合國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)判據(jù)系列的軟件。
??? 為不影響腐蝕預(yù)期評(píng)估模型建立進(jìn)度,我們先采用美國標(biāo)準(zhǔn),用防腐層電導(dǎo)率進(jìn)行分級(jí)。隨著大量開挖實(shí)踐,找出防腐層電導(dǎo)率與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的防腐層電阻率間的換算關(guān)系后,適時(shí)將模型參數(shù)轉(zhuǎn)換為防腐層電阻率,最終使C掃描檢測結(jié)果與國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)判據(jù)實(shí)現(xiàn)了有機(jī)銜接。
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