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)

??? 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)。

??? 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。

② 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。

③ 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V_on，一是陰極保護(hù)系統(tǒng)關(guān)閉時(shí)管道電位V_off，其中V_off就是消除土壤中IR降后的保護(hù)電位。

④ 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。

① 管道外防腐層平均絕緣電阻率

通過管道測(cè)試樁施加多頻信號(hào)電流在管道上，根據(jù)每段檢測(cè)管道的長(zhǎng)度不同，輸入信號(hào)電流大小不同，現(xiàn)場(chǎng)每30m左右設(shè)1個(gè)檢測(cè)點(diǎn)，測(cè)得電流值，把數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，用PCM檢測(cè)數(shù)據(jù)分析處理軟件分析處理后，得到每段檢測(cè)管道防腐層絕緣電阻率，計(jì)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(jí)為優(yōu)，則羅村調(diào)壓計(jì)量站至官窯調(diào)壓計(jì)量站的輸氣管道防腐層總體平均質(zhì)量等級(jí)屬于優(yōu)級(jí)別。

② 管道防腐破損點(diǎn)

通過管道測(cè)試樁向管道施加特定頻率的電流信號(hào)時(shí)，檢測(cè)人員采用英國(guó)雷迪RD-PCM埋地管道外防腐狀況檢測(cè)儀(配A字架)，沿管道走向檢測(cè)，當(dāng)距離破損點(diǎn)足夠近時(shí)，就可在儀器上測(cè)得直流電壓梯度，將A字架的地針插入管道上方的土壤中，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(chǎng)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(cè)出該段賣地輸氣管道防腐層缺陷點(diǎn)共計(jì)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(duì)缺陷位置進(jìn)行標(biāo)示并加強(qiáng)測(cè)試監(jiān)控^[2]。