摘 要:目前,我國城鎮生產生活方面的一個主要能源形式就是管道燃氣,在不斷擴大城市埋地燃氣管道規模的背景下,地下鋼質金屬管道受建設年代及施工工藝、地區環境等因素影響,往往會出現不同程度的腐蝕現象,而因管道燃氣存在可燃及易爆等特征,所以為避免管道腐蝕造成燃氣泄漏、繼而引發更大的安全事故問題,必須在埋地鋼質金屬管道維護及管理方面加強力度,通過腐蝕檢測分析工作的積極開展,為燃氣管道安全運行提供保障。
關鍵詞:埋地;鋼質燃氣管道;腐蝕檢測;分析
城市基礎設施建設中,埋地燃氣管道是一項重要組成部分,在我國不斷加快現代化城市建設步伐的過程中,城市中逐步增加了埋地鋼質燃氣管道敷設,極大程度便利了人們生活生產,但與此同時,城市安全方面的新問題也隨之凸顯。埋地鋼質燃氣管道往往會發生腐蝕現象,一旦出現此種問題,會造成管道燃氣泄漏,嚴重情況下甚至引發爆炸等安全事故,所以必須重視埋地鋼質燃氣管道的腐蝕檢測分析,有效規避安全隱患。
1 埋地鋼質燃氣管道腐蝕檢測方法及內容
1.1管線探測
通過物理探查及數字測繪內外一體化方法的應用,采集在役管道各種信息,如空間及屬性等信息,同時將管線圖和電子數據成果繪制出來;核實新敷設管道的路由及埋深情況,并將新管線圖及電子數據成果繪制出來。腐蝕檢測過程,基礎性工作之一就是管線探測,具體工作開展時,為使得環境因素影響物理探查結果的現象有效減少,可與必要開挖驗證相配合,為管線探測具備準確及可靠成果提供保障[1]。
1.2防腐層檢測
通過無損檢測方法如探測獲取管線空間信息后,以實際條件為依據,可在多頻管中電流法及人體電容法等方面加強選用力度,將防腐層破損點間接找出,之后與開挖結合,在腐蝕層絕緣特性參數方面進行觀察和計算,在此基礎上評估整體和分段的防腐層實際狀況,這一過程需將管線搭接點及破損點等區分開來,確保破損點檢測準確度提升。
1.3管道泄漏點檢測
在評估和定位管道外防腐層破損點的情況下,通過專業可燃氣體探測儀的利用,以防腐層破損點出發,仔細巡查地面上投影位置周圍,特別是要重點探測地面裂縫及孔洞、沉降等部分[2]。對于異常的管道漏氣位置來說,應與防腐層檢測結果進行對照分析,將孔打到防腐層破損點上方位置附近,之后借助氣體探測儀的應用,開展進一步探測工作,將漏氣點準確確定出來。
1.4腐蝕條件檢測
1.4.1土壤腐蝕性檢測
環境腐蝕能力及管道腐蝕狀況等評價為腐蝕條件檢測與評估包含的主要內容,環境腐蝕能力評價過程,需要以研究對象所處環境為依據,具體包含大氣及土壤等不同環境;腐蝕狀況評價以檢測地點不同為依據,通常有現場及試驗模擬等檢測,直觀觀察及無損檢測、在線檢測為常用檢測方法。對于埋地鋼質燃氣管道來說,其受土壤及環境因素影響,就會發生腐蝕現象,所以腐蝕檢測時,需在土壤、雜散電流分布、管地電位測量、附屬設施腐蝕與防護等方面加強檢測力度。
1.4.2雜散電流腐蝕檢測
城市現代化發展過程,開始加快了地鐵這一基礎設施的建設步伐,此時受各種用電設備接地及漏電等影響,就會出現在地下流動的雜散電流,從而腐蝕埋地鋼質燃氣管道。此外,城市埋地或者架空敷設的高壓輸電系統也會產生雜散電流,給埋地鋼質管道造成電化學腐蝕,所以在埋地鋼質燃氣管道腐蝕檢測過程中,應重視雜散電流腐蝕檢測。又因雜散電流的直接測量很難實現,所以通常是以間接反應雜散電流腐蝕情況為主,如通過埋地鋼質燃氣管道表面向四周泄漏的電解質電流密度確定腐蝕情況,需注意,電流謎底的直接測量難度也很大,此時需要借助埋地鋼質燃氣管道金屬極化電位的測量進行判斷。
2 埋地鋼質燃氣管防腐層破損部位腐蝕原因
借助大量現場檢測數據分析,并且與埋地鋼質燃氣管道實際情況相結合,以下原因是導致缺陷點腐蝕穿孔的主要因素:管道腐蝕穿孔位置通常是以防腐層缺陷點為主,而缺陷點有較大的漏電程度,一般可達到900-1000mV以上的漏電強度;多數管體腐蝕穿孔出現的原因如下:良好防腐層施工未做好,加之管道受應力腐蝕等因素影響,就會導致管道拐點及三通等部位出現腐蝕穿孔;如果管道之上必要的犧牲陽極未安裝,加之陰極保護系統未能建設,就會導致管道出現腐蝕穿孔現象;一般來說,埋地鋼質管道的陰極保護系統未安裝情況下,在管道運行2-3年的時間后,土壤腐蝕造成的穿孔泄漏問題就可能會出現[3]。
3 埋地鋼質燃氣管道安全隱患整改建議
進行附屬檢測過程,檢出防腐層缺陷點的情況下,如果明確該缺陷點位置的管體具有嚴重腐蝕情況,應立即更換該處管段;如果管道僅出現輕微腐蝕點,則開展認真除銹工作,之后防腐層重新施工應立即開展。
在修防腐層缺陷點的情況下,或者是在管道更新的后期,應將絕緣法蘭及犧牲陽極加裝到埋地鋼質燃氣管網引出管方面,加之陰極保護系統的加裝,有效減少或避免埋地鋼質燃氣管道腐蝕現象的發生。
通過檢測分析能夠明確的時,多數管道拐點及三通等位置通常容易出現防腐層缺陷點,這些部位通常為現場進行防腐施工的關鍵部位,所以需在現場施工防腐質量管控方面加強力度,避免因施工質量管控缺失等造成腐蝕穿孔現象[4]。
相關腐蝕控制技術規范重點強調,對于埋地鋼質燃氣管道來說,需在防腐層缺陷及質量狀況的定期檢測、評價方面加強力度,一般最好是三年進行一次檢測和評估工作,基于管道健康狀況的了解,為管道運維工作及時開展提供可靠依據。
防護地鐵建設、城市埋地、架空敷設高壓輸電系統等雜散電流對燃氣管道造成的腐蝕問題時,一般時以直流排流法及極性排流法等為主,從其中的直流排流法方面進行分析,需直接連接導線和埋地管道,該方法的顯著特征體現在便捷安裝和良好效果方面,但是,因應用該種防護方法時,電流逆流情況極易出現,所以并不常用。立足極性排流法方面進行分析,主要是將單向流通的二極管及整流器等設備設置到管道和地鐵軌道之間,同時注意排流器的加裝,該方法目前廣泛應用與國內外雜散電流腐蝕防護過程,具有較強的場所適應力。
外涂保護層也是一種埋地鋼質燃氣管道防腐蝕措施,該種方法能幫助埋地管道表面有聯系性電絕緣材料薄層逐漸形成,使鋼質燃氣管道和周圍電解質、非電解質之間的直接接觸得到有效隔離,材料一般包含石油瀝青及煤焦油瓷器等。
4結束語
城市埋地燃氣管道為人們日常生活生產提供了極大便利,而管道安全維護工作則與千家萬戶人民的生命財產安全具有密切關系,所以對于埋地燃氣管道來說,面臨的一個重要問題就是怎樣將管道腐蝕穿孔造成的嚴重安全事故消除,如何為管道長期安全運行狀態的保持提供保障,怎樣使埋地燃氣管道安全隱患全面消除。對此,就需要市政相關部門加強管道腐蝕檢驗檢測分析,通過定期檢驗檢測工作的積極開展,為管道始終處于安全狀態提供保障。
參考文獻:
[1]莊鵬輝.城鎮埋地鋼質燃氣管道PCM防腐層檢測技術影響因素分析[J].科學技術創新,2020,17(33):6-9.
[2]楊昊,任淵,羅贛,鄧小濤,馬皎男,郭佳月.燃氣電廠內埋地鋼質輸氣管道腐蝕整改設計[J].材料保護,2020,53(06):154-157.
[3]呂淼.埋地燃氣管道腐蝕評估預測體系的構建[J].煤氣與熱力,2020,40(05):38-40+46.
[4]王建業,王會杰,鄭光耀.埋地鋼質燃氣管道防腐層破損腐蝕漏氣檢測及其整改措施探討[J].全面腐蝕控制,2019,33(04):102-106.
作者簡介:
祁亞林(1986.04.25—),男,漢族,肅省白銀市,本科,工程師,研究方向:城鎮燃氣壓力管道檢驗檢測。