表1 防腐層缺陷點分類標準
缺陷類別 | 管道信號電流檢測的電流流失率 | DCVG檢測的電位梯度/mV | 管道腐蝕程度判斷 | 維修期限 |
陰極保護電位不達標 | 陰極保護電位達標 |
一類點 | ? ＞15% ? | ＞30 | 管道嚴重腐蝕 | 立即維修 | 立即維修 |
二類點 | 5%～15% | 10～30 | 管道輕度腐蝕 | 1年內(nèi)修復(fù) | 2年內(nèi)修復(fù) |
三類點 | ＜5%? | ＜10 | 管道未發(fā)生腐蝕 | 3年內(nèi)修復(fù) | 暫不維修定期監(jiān)控 |
? ??⑥ 土壤腐蝕性檢測與評價
? ??采用《城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制技術(shù)規(guī)程》(CJJ 95—2003)、《鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕與防護調(diào)查方法標準》(SY/T 0087—95)、《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護參數(shù)測試方法》(SY/T 0023—97)等規(guī)范中規(guī)定的檢測方法和評價標準。通過調(diào)查測量土壤的電阻率和氧化還原電位，對管道所在區(qū)域土壤腐蝕情況分級，確定土壤的腐蝕程度，為以后管道的維修整改和實施陰極保護提供參考數(shù)據(jù)。
3 防腐層缺陷點分類
??? 按照選定的檢測方法對埋地燃氣管道防腐層檢測后，檢測出的缺陷點可能會很多，但分類后，嚴重的一類缺陷點并不一定很多，如果把所有的缺陷點全部立即開挖維修往往是不可取的。為了減少缺陷點維修量又要保障管道不再發(fā)生腐蝕，需要把檢測出的防腐層缺陷點按破損的嚴重程度作出分類判斷。通過多年來的檢測工作實踐，對管道防腐層缺陷點可按如下方法與標準(見表1)進行分類。
?? ?① 一類防腐層缺陷點
??? 防腐層破損嚴重，或破損面積較大，防腐層已經(jīng)失去了防腐作用，相當于管道裸露在土壤中，在這類破損點處，管道已經(jīng)或正在發(fā)生嚴重腐蝕。對一類破損點，無論是否有管道陰極保護系統(tǒng)，必須對破損的防腐層立即進行修復(fù)，否則管道很快會發(fā)生腐蝕穿孔。
?? ?② 二類防腐層缺陷點
? ??管道防腐層缺陷點處防腐層還存在，或防腐層和管道之間已發(fā)生了嚴重剝離，水已進入防腐層與管道之間，基本已經(jīng)失去防腐保護作用，有些點處管道已發(fā)生了不同程度的腐蝕。這類破損點需要在1～2年內(nèi)進行修復(fù)。
? ??③ 三類防腐層缺陷點
? ??管道防腐層嚴重老化，或有縫隙，或存在針孔漏電現(xiàn)象，或防腐層與管道間有輕度剝離，防腐層的絕緣面電阻很小(面電阻≤100Ω·m2)，漏電嚴重，開挖裸露后用眼睛觀察不出裸鐵點，但用電火花儀檢查時有火花產(chǎn)生。這類防腐層缺陷點，在有陰極保護系統(tǒng)且保護電位達到保護標準情況下，可以暫不修復(fù)；但沒有陰極保護或保護電位不達標時，3年內(nèi)必須修復(fù)。
4 管道維修與整改原則
? ??① 檢測出的防腐層缺陷點，一、二類點必須維修，三類點可以根據(jù)情況做選擇性維修。但從管道長期運行安全考慮，建議盡量開挖維修所有檢測出的防腐層缺陷點。
?? ?② 修復(fù)管道防腐層缺陷點的材料，盡量采用與原防腐層一致的材料；管道的三通、拐點位置采用環(huán)氧重防腐涂料加玻璃纖維布防腐，這種防腐材料固化快，施工方便，防腐效果符合規(guī)范要求。
? ??③ 在修補地下管道防腐層破損點時，必須做到管道表面除銹干凈，管壁應(yīng)在干凈干燥狀態(tài)下做防腐涂層，否則防腐層質(zhì)量達不到標準要求。
? ??④ 在開挖維修過程中，對于管道腐蝕深度在1.5mm以上、腐蝕點密集且較多、外徑≤57mm的管道，可分段更換處理；腐蝕點比較深但數(shù)量很少時，可以對管道腐蝕點做補強處理后再進行防腐。
??? ⑤ 燃氣管道上的雜散電流較多來源于入戶分支管或其他管道。為了杜絕交流雜散電流來源，對檢測中發(fā)現(xiàn)的與其他管道搭接點必須做絕緣處理；所有入戶管道在出地面后應(yīng)在引入管閥門處做絕緣處理(安裝絕緣法蘭)，使埋地管道與入戶管道之間實現(xiàn)電絕緣。
??? ⑥ 維修整改完成后對整個管網(wǎng)實施陰極保護非常必要，采用犧牲陽極陰極保護系統(tǒng)較好。犧牲陽極既可對管道起陰極保護作用又可排除管網(wǎng)上存在的雜散電流，對燃氣管道有雙重保護作用。
??? ⑦ 設(shè)計陰極保護系統(tǒng)時，可根據(jù)防腐層總體質(zhì)量和土壤腐蝕情況設(shè)計，但保護電流密度應(yīng)比正常情況下適量加大一些。
??? ⑧ 在管道防腐層缺陷點開挖修復(fù)過程中，為了盡量減少開挖費用，防腐層缺陷點維修開挖的坑可以順便安裝犧牲陽極。但犧牲陽極實際安裝位置與設(shè)計安裝位置的距離應(yīng)控制在±15m以內(nèi)。
5 檢測與維修實例效果
??? 按照上述確定的檢測方法與維修整改原則，分別于2000年對佛山市環(huán)湖花園小區(qū)埋地燃氣管網(wǎng)、2001年對杭州市濱江小區(qū)燃氣管網(wǎng)、2002年對嘉興市西馬橋小區(qū)和城南花園小區(qū)燃氣管網(wǎng)、2004年對杭州市三塘小區(qū)等多個城市小區(qū)的地下燃氣管網(wǎng)在發(fā)生腐蝕漏氣后，分別進行了檢測與維修整改，完成后這幾個城市小區(qū)的燃氣管網(wǎng)至今再沒有發(fā)生過腐蝕穿孔漏氣事故。實踐證明，管道發(fā)生腐蝕漏氣后首先對管網(wǎng)實施檢測，然后根據(jù)檢測結(jié)果做有針對性的維修整改，能夠確保管道長期安全運行。
6 經(jīng)濟效益分析
??? 一般情況下，城市小區(qū)內(nèi)埋地燃氣管網(wǎng)多由ф38～ф159規(guī)格的管道構(gòu)成，其中位于道路下的中壓干管所占比例不大。在管道位于水泥或硬化地面下的比例約50%情況下，以ф89管道為例，全部更換1km燃氣管道(其中管道防腐費用約占4×104元)，總體需要至少15×104元以上。而采用檢測、維修整改、加犧牲陽極陰極保護的方法，按目前統(tǒng)計結(jié)果計算，每1km平均需要約3×104元，僅為更換新管道費用的15%～20%。整改后管道在按規(guī)范要求維護的情況下，估算至少可以安全使用15年以上，從長遠效益分析是經(jīng)濟的，還減少了道路大量開挖帶來的通行不便與由此引發(fā)的各種社會問題。
7 結(jié)論
??? ① 舊的地下燃氣管網(wǎng)在頻繁發(fā)生腐蝕穿孔漏氣后，對管網(wǎng)防腐系統(tǒng)采用科學方法維修與整改，建立一套完善的管網(wǎng)防腐保障體系，完全可以杜絕腐蝕漏氣現(xiàn)象的再次發(fā)生，確保管道長期安全運行。
??? ② 維修前運用綜合檢測技術(shù)對管網(wǎng)實施全面系統(tǒng)檢測不可缺少，檢測是分析管道發(fā)生腐蝕原因必不可少的一項重要工作，是發(fā)現(xiàn)問題的必要手段。通過檢測可以做到有針對性地處理問題，使管道的維修整改工作既經(jīng)濟又全面，維修后防腐效果顯著。
??? ③ 地下燃氣管網(wǎng)發(fā)生腐蝕漏氣后，防腐系統(tǒng)進行維修和整改必不可少。維修完成后再對管網(wǎng)采取犧牲陽極陰極保護措施也非常必要。維修可以消除管道上比較大的防腐層缺陷點，而陰極保護可彌補管道防腐層存在的小缺陷點，防止管道繼續(xù)發(fā)生腐蝕，提高管道的總體防腐效果。
?? ?④ 地下管道防腐檢測是一項技術(shù)性很強，對檢測工作經(jīng)驗要求豐富的技術(shù)工作。因此建議燃氣公司把管道防腐檢測工作委托給檢測經(jīng)驗豐富和檢測技術(shù)比較好的專業(yè)檢測公司去完成。可先委托專業(yè)檢測公司作好檢測方案，再由燃氣公司技術(shù)人員審核，通過后再實施檢測，這樣可以確保檢測內(nèi)容全面可靠。
受限空間作業(yè)安全要求
