摘要:結(jié)合實(shí)際的天然氣輸氣管道工程,對(duì)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(cè)。闡述了檢測(cè)工作的主要內(nèi)容,分析、評(píng)價(jià)了檢測(cè)結(jié)果,提出了腐蝕控制對(duì)策。
關(guān)鍵詞:天然氣管道;腐蝕控制;陰極保護(hù);檢測(cè)
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L(zhǎng)360,設(shè)計(jì)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。鋼管外防腐采用3層聚乙烯加強(qiáng)級(jí)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(tái)恒電位儀(1開1備)、1臺(tái)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(shí)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(yíng)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(duì)2007年底投產(chǎn)運(yùn)行的羅村調(diào)壓計(jì)量站至官窯調(diào)壓計(jì)量站間約20km的輸氣管道腐蝕控制進(jìn)行了全面檢測(cè)。
2 檢測(cè)工作的主要內(nèi)容
① 在非開挖的情況下,采用管線探測(cè)儀對(duì)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。
?、?采用管中電流檢測(cè)法(Pipe Current Mapping,PCM)和直流電壓梯度檢測(cè)法(Direct Current Voltage Gradient,DCVG)[1],全面檢測(cè)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(cè)算防腐層的絕緣電阻率。管中電流檢測(cè)法是通過施加多頻信號(hào)電流在管道上,檢測(cè)信號(hào)電流在管道上的衰減率,計(jì)算出管道防腐層的平均絕緣電阻率。直流電壓梯度檢測(cè)法是向檢測(cè)管道施加特定頻率的電流信號(hào),如果管道防腐層出現(xiàn)破損,信號(hào)電流就會(huì)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(duì)電壓梯度進(jìn)行檢測(cè),確定破損點(diǎn)的位置和破損的程度。
?、?采用密間隔電位檢測(cè)法(Close Interval Potential Survey,CIPS)對(duì)管道陰極保護(hù)電位進(jìn)行檢測(cè)[1],全面掌握陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀況,對(duì)管道是否獲得全面、合適的陰極保護(hù)進(jìn)行測(cè)量。基本原理是:測(cè)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(duì)于采用陰極保護(hù)系統(tǒng)的管道,測(cè)量時(shí)得到兩種管道電位,一是陰極保護(hù)系統(tǒng)開啟時(shí)管道電位Von,一是陰極保護(hù)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)管道電位Voff,其中Voff就是消除土壤中IR降后的保護(hù)電位。
?、?通過測(cè)量管道附近土壤電位梯度來判斷雜散電流分布情況,對(duì)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(cè)量,判斷雜散電流對(duì)管道的腐蝕影響。