燃气埋地钢管外防腐层检测及修复

摘要:本文简要介绍了燃气埋地钢管外防腐层完整性检测的基本原理和方法,叙述了检测的完整过程,旨在交流燃气钢管防腐层的检测及修复的实践经验。

关键词:非开挖;埋地燃气钢制管道;外防腐层检测

1. 前言

泰州市海陵区燃气管道于1998年开始埋设、运行,在1998年至2003年间埋设的均为钢质管道,这些管道的防腐层在回填前进行电火花检测合格后至今未做过检测,为了燃气管道的安全运行,2009年公司决定先对这些运行年数较久的中压埋地钢管进行外防腐层的检测。

2. 中压钢管基本情况

我司目前运行的燃气中压钢管约为11Km,具体分布状况见表一,原先的防腐均为“四油三布”,所有管道均未采取阴极保护。考虑全部开挖检查的不实际性,采用无需开挖基本能检测到管道防腐层的状况的电压检测法。

表一 中压管道分布状况

路段 公称管径(mm) 运行压力(Mpa) 防腐方式 壁厚(mm) 长度(m)

东风南路 DN150 0.2Mpa 四油三布 6 1430

海陵中路 DN150 0.2Mpa 四油三布 6 1030

济川路 DN250 0.2Mpa 四油三布 8 1900

永泰路 DN150 0.2Mpa 四油三布 6 384

海陵南路 DN150 0.2Mpa 四油三布 6 1600

江州南路 DN150 0.2Mpa 四油三布 6 755

税东街 DN150 0.2Mpa 四油三布 6 488

鼓楼路 DN150 0.2Mpa 四油三布 6 540

春晖路 DN150 0.2Mpa 四油三布 6 730

南山寺路 DN150 0.2Mpa 四油三布 6 414

迎春路 DN200 0.2Mpa 四油三布 8 830

3. 管道防腐层检测状况

3.1电压法测量基本原理

当一个交流信号加在金属管道上时,在防护层破损点便会有电流泄漏入土壤中。这样在管道破损点和土壤之间就会形成电位差,并在破损点的正上方辐射的信号最强,可用仪器在埋设管道的地面上检测到这种电位变化,从而发现管道防腐层的破损点。

3.2主要仪器

此次检测的主要仪器为江苏海安智能仪器厂SL-2088型探管定位仪、防腐层检漏仪。

3.3检测步骤

首先使用SL-2088型探管定位仪对进行精确定位,测量埋深,同时配合使用SL-2088型防腐层检漏仪进行防腐层的测量,测到防腐层破损点时,除在竣工图纸上标明准确位置外,在现场也做好醒目标记,为开挖及修复做好准备。

3.4 使用SL-2088型探管定位仪对管道定位

3.4.1发射机的安装

为保证检测的结果的精确,首先要选择好信号施加点,发射机信号施加点(红线)接在目标管道上,中压管道检测时一般取凝水井的排放球阀、法兰井内的连接法兰和阀井内的连接法兰为信号输入点,发射机的接地线(黑线)取在离输入点的4～5米处,检测中发现接地桩入土30cm以上效果较好。发射机选择手动发射工作方式发射连续信号,工作时电源电压不能低于11.5V,发射电流控制在400～500mA,接地不好时可调试增加发射机功率,若调试后仍不能达到400mA,则需调整发射机接地,保证接地良好。一台发射机可供SL-2088型防腐层检漏仪与SL-2088型探管定位仪两种仪器同时使用。

3.4.2检测过程

SL-2088型探管定位仪可在地面上通过接收管道上电流信号产生的磁场,直接确定管道的位置和走向,并能精确测出管道的埋深。

3.5使用SL-2088型防腐层检漏仪对地下管道防腐层腐蚀状况检测分析

3.5.1SL-2088防腐层检漏仪检测过程

检测时两人各执检测线一端,采用横向走法,保证检测仪的检漏线与管道方向保持垂直,在检测过程中需缓慢行走,且检测线不能与地面接触,在管道防腐层完好的地段调节增益,使检测接收仪保持40`60mV的静态信号。当管道防腐层有破损时检测接收仪信号值会突然增大,判断是否为防腐层破损点时,一人在漏点附近5~6米的地方站立不动,另一人沿管道上漏点处缓慢走动,此时检测接收仪示值有大小变化,示值最大处即可判断为防腐层破损点位置。测量过程中一般将漏点报警信号值设置在300mV,可测量出针孔状大小的破损点。一般安排三个人进行检测,第一个人一手持探管定位仪检测管道精确位置、走向,一手执防腐层检测仪的检测线一端,第二个人执防腐层检测仪的检测线另一端与第一个人配合检测,在地面标定判断出管道防腐层破损点位置,另一人及时填写检测记录,在管道竣工图上做好标记外,还需在地面做好醒目标识。

3.5.2检测的影响因素

在检测过程中,准确的判断信号值才能确定防腐层破损点位置,而发射机连线和接地的好坏及管道定位、地下光缆、杂乱电流、其它地下管道等因素都会直接影响到检测结果的准确性,特别是遇到埋地电缆干扰时,不仅会造成管道的定位偏差,同时电缆信号与发射机施加的信号产生叠加,会使得判断为严重腐蚀的管道与实际开挖效果有偏差;在地下交叉管道情况比较复杂的管段,可能会有其他金属管道或金属物体接触了被测管道,而使电流非正常扩散,对仪器造成严重干扰,将无法得到真实数据。这要求我们不断总结经验,准确的判断检测信号与防腐层破损点的对应关系。

4. 开挖验证

本次检测共测得可疑破损点51处,根据检测结果,挖出相应位置的管道检查,发现除受干扰影响外,42处相应段管线已发生轻微腐蚀,多表现为表面有浮锈,验证检测结果真实准确。产生腐蚀几种情况如下:

a 一些防腐层破损主要是第三方施工中磕碰引起的,此次检测到的两处处均是这种情况,此两处管道在检测前一年污水施工时曾被挖出并暴露。

b 施工时钢管焊缝处防腐要求不严所致。在永泰路六个可疑点开挖后发现四个在焊缝处,怀疑焊缝处的毛刺、棱角、焊瘤未经打磨即采取防腐措施,导致有水进入防腐层,进而产生腐蚀现象。

c 管道三通处焊接处未按防腐标准进行防腐。

d 植物根系对管道防腐层产生的影响。对济川路370米管段范围内3个可疑破损点开挖验证,管道表面有浮锈现象。此路段管道上方种植了臭椿,此类树木根系深,且生长较快,树根分泌物对管道周围的土壤酸碱度产生影响,从而产生了腐蚀现象。

e 其余管段所测破损点并无规律,可以认为管体受周围杂散电流、土壤环境而产生的自然腐蚀。我们会对管道周围的土壤电阻率、PH值、是否有杂散电流等进行专业测量,根据测量结果判断是否需要采取阴极保护措施。

5. 修复

此次开挖发现防腐层破损点基本表现为表面有浮锈,不会对管道的安全运行产生影响。此类管段表面重新进行防腐时,采取“五油四布”法用环氧煤沥青及玻璃布构成防腐层进行修补,凝固后在新旧防腐层处外缠聚乙烯防腐冷缠带,新旧防腐层两边搭接10cm以上,保证密封。焊缝处则打磨毛刺、棱角、焊瘤后采取以上方法。

6. 结语

在新技术不断涌现的趋势下,完整性检测的检测设备将越来越先进,分析手段会越来越丰富。此次检测发现的问题部分可以在管道的日常巡查维护过程中提前发现,这要求我们在平时管道巡查中做到认真、细致,特别是有外防腐层的管道,结合新的检测技术,保证管道的安全运行。