摘要：按照SY/T 0087—95等標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)某小區(qū)在役中壓燃?xì)怃撡|(zhì)管道進(jìn)行腐蝕防護(hù)，包括腐蝕評(píng)價(jià)、管道及防腐層修復(fù)與修理、管道更換、陰極保護(hù)饋電試驗(yàn)等。
關(guān)鍵詞：陰極保護(hù)；保護(hù)電流密度；犧牲陽(yáng)極；饋電試驗(yàn)
Corrosion Prevention of In-service Medium Pressure Gas Steel Pipeline
WANG Ya-ping，LI Zhi，ZHANG Yan，HE Wei，HUANG Jun
(Wuhan Research Institute of Materials Protection，Wuhan 430030，China)
Abstract：According to Standard for Investigation Method of Corrosion and Protection of Steel Pipelines and Tanks (SY/T 0087—95)and other standards，the corrosion prevention of the in-service medium pressure gas steel pipeline in a residential area is carried out，including corrosion estimation，renovation and repair of pipeline and anticorrosive layer，pipeline replacement，cathodic protection，feeding test and so on.
Key words：cathodic protection；protection current density；sacrificial anode；feeding test
? ??某小區(qū)中壓燃?xì)馔ピ汗芫W(wǎng)于1995年建成通氣，管材為鋼管，材質(zhì)為Q235B鋼，規(guī)格為DN 25～200 mm，總長(zhǎng)約3.4 km，共有64臺(tái)中-低壓調(diào)壓箱。管道外表面采用石油瀝青特加強(qiáng)級(jí)防腐，未采取陰極保護(hù)措施。
? ??2000年—2001年，該小區(qū)發(fā)生過(guò)數(shù)次中壓管道腐蝕穿孔泄漏，經(jīng)及時(shí)搶修，未造成較大損失。2002年公司在對(duì)該小區(qū)中壓管網(wǎng)進(jìn)行腐蝕調(diào)查的基礎(chǔ)上，進(jìn)行改造，經(jīng)過(guò)對(duì)在役管道進(jìn)行修復(fù)、修理及更換，消除安全隱患。
1 腐蝕防護(hù)技術(shù)方案
依據(jù)SY/T 0087—95《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕與防護(hù)調(diào)查方法標(biāo)準(zhǔn)》和SY/T 0019—97《埋地鋼質(zhì)管道犧牲陽(yáng)極陰極保護(hù)設(shè)計(jì)規(guī)范》，并引用德國(guó)DIN 50929標(biāo)準(zhǔn)。主要測(cè)試管道外防腐層絕緣電阻、外防腐層缺陷位置與程度、土壤環(huán)境腐蝕性、特殊環(huán)境，然后修復(fù)管道防腐層缺陷、更換部分腐蝕嚴(yán)重管道、進(jìn)行陰極保護(hù)饋電試驗(yàn)，最后設(shè)計(jì)并安裝犧牲陽(yáng)極，具體技術(shù)方案見(jiàn)圖1。
??? 測(cè)試方法：管道外防腐層絕緣電阻運(yùn)用變頻-選頻法測(cè)量，外防腐層缺陷位置與程度運(yùn)用SL-6型地下管道防腐層探測(cè)檢漏儀確定，土壤環(huán)境腐蝕性主要測(cè)試土壤電阻率、pH值、是否有硫酸鹽還原菌等內(nèi)容，特殊環(huán)境主要測(cè)試交流與直流雜散電流的干擾程度，陰極保護(hù)饋電試驗(yàn)運(yùn)用直流恒電位儀以確定實(shí)際陰極保護(hù)電流密度的大小。
??? 修復(fù)方法：對(duì)于外防腐層有缺陷的管段，剝離原有瀝青防腐層，并采用動(dòng)力工具除銹至St3級(jí)，然后采用RD-6型冷纏膠帶防腐。
修理方法：腐蝕坑深小于20%壁厚的管段，采用補(bǔ)焊的手段增加管道強(qiáng)度，再采用RD-6型冷纏膠帶重新防腐。
更換方法：腐蝕坑深大于等于20%壁厚的管段，更換成PE管。
完成所有測(cè)試、修復(fù)、修理及更換工作后，對(duì)全部鋼質(zhì)管網(wǎng)采取陰極保護(hù)措施。
2 腐蝕防護(hù)檢測(cè)結(jié)果
??? ① 防腐層絕緣電阻???
??? 管道防腐層絕緣電阻是衡量防腐層質(zhì)量的重要參數(shù)，防腐層絕緣電阻越高，其屏蔽防護(hù)效果越好。由于管道上的支管、閥門、凝水缸較多，運(yùn)用變頻-選頻法受到一定限制，本次選擇不含支管、閥門、凝水缸的部分管段測(cè)試絕緣電阻，共測(cè)試10段管道的防腐層絕緣電阻。變頻-選頻法測(cè)量防腐層絕緣電阻值為50～300 Ω·m2，防腐層屬于“劣”等級(jí)[1]，表明管道外防腐層絕緣性能非常差。
??? ② 外防腐層缺陷位置??
??? 應(yīng)用地下管道防腐層探測(cè)檢漏儀(SL-6型)對(duì)?管道全線進(jìn)行檢測(cè)。檢漏儀增益檔調(diào)整為300 mV檔，約60%管段探測(cè)到防腐層缺陷。這些漏點(diǎn)長(zhǎng)度為1～20 m不等，集中在三通、彎頭和規(guī)格為DN 25 mm的管段。主要原因?yàn)樵┕み^(guò)程中焊縫處防腐質(zhì)量不合格，管道運(yùn)行過(guò)程中部分管段外防腐層被其他單位施工損壞未及時(shí)修復(fù)。
③ 土壤環(huán)境腐蝕性測(cè)試
按照腐蝕防護(hù)技術(shù)方案測(cè)試各項(xiàng)指標(biāo)，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 0087—95《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕與防護(hù)調(diào)查方法標(biāo)準(zhǔn)》和德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)DIN 50929—3：1985《金屬腐蝕：在外部腐蝕條件下金屬材料的腐蝕概率：在土壤和水中的管道和構(gòu)件》(以下簡(jiǎn)稱DIN50929標(biāo)準(zhǔn))對(duì)土壤的腐蝕性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，本次測(cè)試DIN 50929標(biāo)準(zhǔn)中的7項(xiàng)指標(biāo)，土壤腐蝕性綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見(jiàn)表1。
??? DIN 50929標(biāo)準(zhǔn)綜合考慮影響土壤腐蝕性的各項(xiàng)因素，將12項(xiàng)指標(biāo)分別用Z1～Z12表示，每項(xiàng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際分別打分，然后將每項(xiàng)指標(biāo)綜合加權(quán)得到評(píng)價(jià)分級(jí)[2]。
??? 按照SY/T 0087—95評(píng)價(jià)，土壤環(huán)境的各單項(xiàng)指標(biāo)除pH值評(píng)價(jià)屬“弱”外，其他單項(xiàng)指標(biāo)腐蝕性評(píng)價(jià)基本上處于“中～強(qiáng)”程度。按照DIN 50929評(píng)價(jià)，綜合評(píng)價(jià)指數(shù)B0的范圍為-7～-12，表明管道全線土壤腐蝕性屬于“腐蝕～強(qiáng)腐蝕”級(jí)別。在這種土壤環(huán)境中,鋼鐵的平均腐蝕速率為0.10～0.20 mm/a，局部腐蝕速率大于0.2 mm/a[3]，實(shí)際開(kāi)挖檢測(cè)結(jié)果與理論一致。
