上海燃?xì)馐斜变N售有限公司 程睿彧

0 引言

國(guó)外對(duì)于埋地鋼質(zhì)管道外防腐檢測(cè)及評(píng)價(jià)技術(shù)的研究比較早，已經(jīng)制定了相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范，形成了比較完善的規(guī)范體系，具有較強(qiáng)的可操作性。相比之下國(guó)內(nèi)起步比較晚，于20世紀(jì)80年代中期開始實(shí)施鋼質(zhì)管道外防腐層的檢測(cè)。改革開放以后，國(guó)外的檢測(cè)設(shè)備大量引進(jìn)，但對(duì)于其理論方法和技術(shù)規(guī)范卻少有論述，致使引進(jìn)的先進(jìn)設(shè)備并沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的效能。因此，當(dāng)務(wù)之急就是要加強(qiáng)城市埋地鋼管檢測(cè)技術(shù)在管道施工中的應(yīng)用。

1 埋地鋼管事故原因分析

城市燃?xì)夤芫W(wǎng)在燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)中具有非常重要的作用，是溝通氣源與用戶的橋梁。由于城市燃?xì)夤芫W(wǎng)屬于隱蔽工程，易受到地下環(huán)境和地面交通等多種因素影響，一旦這些因素達(dá)到損害程度，管網(wǎng)極易發(fā)生泄漏，甚至斷裂事故，這不僅會(huì)引發(fā)著火、爆炸等事故，在人口密集的城市區(qū)域，容易造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，還直接影響到向用戶供應(yīng)燃?xì)?。隨著高壓燃?xì)夤芫W(wǎng)覆蓋面的擴(kuò)展，管網(wǎng)發(fā)生事故的可能性也隨之增加，所造成的后果也將更為嚴(yán)重。

從大量事故分析報(bào)告的統(tǒng)計(jì)結(jié)果可知，導(dǎo)致管道泄漏的主要原因包括：管道內(nèi)、外腐蝕、施工違章、焊接缺陷、材料缺陷和第三方損害等。

導(dǎo)致管道破裂的因素主要有：第三方破壞、超壓、焊接缺陷和腐蝕等。

有時(shí)單一因素即可引起管道事故，但更多的管道事故是由于多種因素聯(lián)合作用而引起的。

通過(guò)對(duì)埋地鋼管事故原因的分析和總結(jié)，可以歸納為三方面的來(lái)源：

(1)設(shè)計(jì)、施工方面。

(2)運(yùn)行維護(hù)方面。

(3)第三方損害。

2 開挖實(shí)例

對(duì)上海市某地區(qū)的在用天然氣埋地鋼管進(jìn)行了開挖檢測(cè)，以期找到明確的存在危險(xiǎn)，為城市埋地鋼管檢測(cè)技術(shù)在燃?xì)夤艿乐械膽?yīng)用和領(lǐng)導(dǎo)決策提供方向。

某天然氣埋地鋼管管段其長(zhǎng)度為5 900 m，管道規(guī)格D325×8，管道材質(zhì)SS400，管道設(shè)計(jì)壓力0.4 MPa，操作壓力0.35 MPa，防腐層材料3PE，陰保類型犧牲陽(yáng)極，竣工日期2002年2月，實(shí)際使用年限10年。天然氣管道鋪設(shè)于路南側(cè)人行道、綠化帶內(nèi)，管道沿途有支管、架空橋管、工地、河流、地鐵站、電纜、綠化帶、穿越多條路面等。

利用RD-PCM+埋地管線外防腐層狀況綜合評(píng)估系統(tǒng)配合A 字架交流電流梯度法(ACVG)對(duì)管線的防腐層缺陷點(diǎn)進(jìn)行了檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)此段管線存在28個(gè)防腐層破損點(diǎn)。

根據(jù)外防腐層非開挖檢測(cè)結(jié)果、管道環(huán)境調(diào)查(如周圍電纜、管道)及管道結(jié)構(gòu)(如彎頭)，選擇3處探坑開挖進(jìn)行直接檢測(cè)。

開挖檢測(cè)基本情況見表1。

表1 開挖檢測(cè)基本情況

破損點(diǎn)的外觀情況見圖1、圖2 和圖3。

圖1 破損點(diǎn)SC-13 外觀

圖2 破損點(diǎn)SC-18 外觀

圖3 破損點(diǎn)SC-27 外觀

通過(guò)對(duì)開挖各點(diǎn)進(jìn)行外觀檢查、漏點(diǎn)檢測(cè)、厚度檢測(cè)、粘結(jié)力檢測(cè)，驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)：3 處開挖的破損點(diǎn)均存在缺陷，SC-13 處為硬物造成的外防腐層破損，SC-18 處為焊接接口未包，SC-27 處為機(jī)械造成的外防腐層破損。

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)開挖驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)造成防腐層破損的原因主要是施工質(zhì)量問(wèn)題，追究其原因可以歸納為以下兩類：

(1)施工誤操作包括未按設(shè)計(jì)規(guī)定的技術(shù)要求進(jìn)行施工，如焊縫有超過(guò)規(guī)定的缺陷、涂層質(zhì)量不佳以及下溝回填時(shí)將涂層損傷，甚至造成鋼管本身?yè)p傷等。要求施工單位、施工人員應(yīng)具有相應(yīng)的資質(zhì)和技術(shù)等級(jí)，有完善的施工監(jiān)督管理體系。

(2)施工安裝質(zhì)量低劣和違章施工等施工誤操作引發(fā)的事故，表現(xiàn)為：施工安裝焊接質(zhì)量低劣，存在未焊透、夾渣、氣孔、未熔合等質(zhì)量缺陷；防腐涂層材料的選擇不當(dāng)、涂層不均勻不完全、管道缺陷修補(bǔ)不到位；不按設(shè)計(jì)圖紙要求施工，錯(cuò)用材料；臨時(shí)性的選配閥門、密封件；無(wú)損探傷的比例、部位和評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)不符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

4 應(yīng)用

管道防腐是保證管道安全運(yùn)行的重要手段之一，雖然管道的防腐技術(shù)到目前已經(jīng)有了很大的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的防腐蝕材料和技術(shù)，但管道的腐蝕問(wèn)題仍未從根本上得到解決。因此，在管道施工及管道日常的運(yùn)行維護(hù)中，必須加強(qiáng)對(duì)管道外防腐層的監(jiān)控和維護(hù)，減少管道腐蝕破壞的發(fā)生，保證管道的安全運(yùn)行。

(1)外防腐層要求100%合格，存在破損則要修復(fù)再檢測(cè)直至全部合格。

(2)覆土后逐段進(jìn)行PCM 外防腐層100%檢測(cè)；犧牲陽(yáng)極驗(yàn)收后進(jìn)行CIPS 100%檢測(cè)；

(3)在有直流干擾源如：直流電氣化鐵路、電車裝置、直流電網(wǎng)、直流電話電纜網(wǎng)絡(luò)、直流電解裝置、電焊機(jī)及其它構(gòu)筑物陰極保護(hù)系統(tǒng)等；有交流干擾源如：高壓交流電力線路設(shè)施和交流電氣化鐵路設(shè)施等位置，進(jìn)行SCM 雜散電流檢測(cè)，檢測(cè)雜散電流對(duì)管段外防腐層的影響。

最終，我們應(yīng)通過(guò)合理、有效的運(yùn)用城市埋地鋼管檢測(cè)技術(shù)，對(duì)管道施工加強(qiáng)監(jiān)督，提高燃?xì)馄髽I(yè)管道管理效率，降低燃?xì)馄髽I(yè)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)、減少運(yùn)營(yíng)成本，實(shí)現(xiàn)從傳統(tǒng)的安全管理、盲目被動(dòng)維修、依靠經(jīng)驗(yàn)管理轉(zhuǎn)變?yōu)轱L(fēng)險(xiǎn)管理、預(yù)知性主動(dòng)維修、科學(xué)化管理的目標(biāo)。