埋地鋼質(zhì)天然氣管道腐蝕控制檢測與對策

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1、埋地鋼質(zhì)天然氣管道腐蝕控制檢測與對策摘要：結(jié)合實(shí)際的天然氣輸氣管道工程，對埋地管道外防腐層和陰極保護(hù)系統(tǒng)運(yùn)行狀況進(jìn)行檢測。闡述了檢測工作的主要內(nèi)容，分析、評價了檢測結(jié)果，提出了腐蝕控制對策。關(guān)鍵詞：天然氣管道；腐蝕控制；陰極保護(hù)；檢測???1概述???佛山市天然氣輸氣管道采用直縫雙面埋弧焊鋼管，鋼管規(guī)格為?508×9.5，材質(zhì)為L360，設(shè)計壓力為4.4MPa。埋地管道的腐蝕控制方案采用陰極保護(hù)系統(tǒng)和管道外防腐層聯(lián)合保護(hù)。陰極保護(hù)系統(tǒng)以外加電流陰極保護(hù)為主，局部非開挖施工(頂管等)地段安裝犧牲陽極為輔。鋼管外

2、防腐采用3層聚乙烯加強(qiáng)級防腐層，即高密度聚乙烯作外涂層材料，熔結(jié)環(huán)氧粉末(FBE)作底層，共聚物作中間粘結(jié)層，防腐層總厚度≥3.2mm。已在門站內(nèi)建設(shè)1座外加電流陰極保護(hù)站，站內(nèi)設(shè)有2臺恒電位儀(1開1備)、1臺控制柜以及1口深井陽極井，井深33.4m，采用高硅鑄鐵陽極，陰極保護(hù)站與管道同時投入運(yùn)行。???由于佛山市天然氣輸氣管道大部分敷設(shè)于城鄉(xiāng)結(jié)合地區(qū)，土壤多為回填土、建筑廢棄物，且地下水位高，地表水系發(fā)達(dá)，土壤的腐蝕性較強(qiáng)。為了全面掌握已運(yùn)營管道的腐蝕控制狀況，制訂合理、科學(xué)的維護(hù)管理方案，我們對2007

3、年底投產(chǎn)運(yùn)行的羅村調(diào)壓計量站至官窯調(diào)壓計量站間約20km的輸氣管道腐蝕控制進(jìn)行了全面檢測。2檢測工作的主要內(nèi)容???①在非開挖的情況下，采用管線探測儀對管道的平面位置和埋深進(jìn)行復(fù)查，協(xié)助管理人員檢查管道埋深和復(fù)核線路標(biāo)志樁等設(shè)施。②采用管中電流檢測法(PipeCurrentMapping，PCM)和直流電壓梯度檢測法(DirectCurrentVoltageGradient，DCVG)[1]，全面檢測該段管道外防腐層的現(xiàn)狀，包括防腐層老化情況、破損位置及破損大小狀況，測算防腐層的絕緣電阻率。管中電流檢測法是通

4、過施加多頻信號電流在管道上，檢測信號電流在管道上的衰減率，計算出管道防腐層的平均絕緣電阻率。直流電壓梯度檢測法是向檢測管道施加特定頻率的電流信號，如果管道防腐層出現(xiàn)破損，信號電流就會從破損點(diǎn)流出，由于土壤的電阻作用，破損點(diǎn)與周圍大地之間產(chǎn)生了電壓梯度，通過對電壓梯度進(jìn)行檢測，確定破損點(diǎn)的位置和破損的程度。③采用密間隔電位檢測法(CloseIntervalPotentialSurvey，CIPS)對管道陰極保護(hù)電位進(jìn)行檢測[1]，全面掌握陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況，對管道是否獲得全面、合適的陰極保護(hù)進(jìn)行測量?；驹?/p>

5、理是：測量埋地管道的管道電位數(shù)據(jù)，每間隔1～3m采集管道電位數(shù)據(jù)，對于采用陰極保護(hù)系統(tǒng)的管道，測量時得到兩種管道電位，一是陰極保護(hù)系統(tǒng)開啟時管道電位Von，一是陰極保護(hù)系統(tǒng)關(guān)閉時管道電位Voff，其中Voff就是消除土壤中IR降后的保護(hù)電位。④通過測量管道附近土壤電位梯度來判斷雜散電流分布情況，對確認(rèn)存在雜散電流干擾的管段進(jìn)行管道電位監(jiān)控測量，判斷雜散電流對管道的腐蝕影響。3檢測結(jié)果分析與評價①管道外防腐層平均絕緣電阻率通過管道測試樁施加多頻信號電流在管道上，根據(jù)每段檢測管道的長度不同，輸入信號電流大小不同，

6、現(xiàn)場每30m左右設(shè)1個檢測點(diǎn)，測得電流值，把數(shù)據(jù)輸入計算機(jī)，用PCM檢測數(shù)據(jù)分析處理軟件分析處理后，得到每段檢測管道防腐層絕緣電阻率，計算得到整條管道防腐層平均絕緣電阻率為15500Ω·m2以上質(zhì)量等級為優(yōu)，則羅村調(diào)壓計量站至官窯調(diào)壓計量站的輸氣管道防腐層總體平均質(zhì)量等級屬于優(yōu)級別。②管道防腐破損點(diǎn)通過管道測試樁向管道施加特定頻率的電流信號時，檢測人員采用英國雷迪RD-PCM埋地管道外防腐狀況檢測儀(配A字架)，沿管道走向檢測，當(dāng)距離破損點(diǎn)足夠近時，就可在儀器上測得直流電壓梯度，將A字架的地針插入管道上方的土

7、壤中，采用十字叉定位法，依據(jù)接收顯示的方向和DB微電壓的數(shù)值確定出電壓場的中心及大小，從而確定破損點(diǎn)的位置和破損的程度。共檢測出該段賣地輸氣管道防腐層缺陷點(diǎn)共計2處，經(jīng)開挖驗(yàn)證，2處缺陷均為防腐施工質(zhì)量問題。一處3層聚乙烯防腐層厚度不達(dá)標(biāo)，應(yīng)采用熱收縮套修補(bǔ)，加大外防腐層厚度；另一處在惡劣土壤環(huán)境下，補(bǔ)口處防腐層與管道輕度剝離，使用電火花儀(30kV)檢查未發(fā)現(xiàn)漏電，在陰極保護(hù)系統(tǒng)正常運(yùn)行狀況下，可暫不作修補(bǔ)處理，但應(yīng)對缺陷位置進(jìn)行標(biāo)示并加強(qiáng)測試監(jiān)控[2]。③管道陰極保護(hù)系統(tǒng)???在陰極保護(hù)電源輸出線上串接斷

8、流器，斷流器以一定的周期斷開或接通，檢測人員沿管道軸向每間隔1m，采集陰極保護(hù)系統(tǒng)開、關(guān)時管道電位數(shù)據(jù)，繪制連續(xù)的管道電位曲線圖，直觀反映出管道全線陰極保護(hù)電位情況。???當(dāng)管道沒有外加陰極保護(hù)電流，只有少量犧牲陽極工作的情況下，測得羅村調(diào)壓計量站至官窯調(diào)壓計量站之間管道電位分布情況是：羅村調(diào)壓計量站至桃園路立交橋約15km管道，管道電位(Cu/CuSO4參比電極，以下同)為-0.95V～-0.85