4 埋地天然气管道腐蚀控制对策
① 罗村调压计量站至官窑调压计量站的输气管道投产运行两年后,对管道的腐蚀控制系统进行了检测,检测的数据显示管道的阴极保护系统运行正常,钢管的外防腐层基本完好,能够将腐蚀介质与钢管表面隔离开,起到良好的防护作用。
但是由于埋地管道长期受到土壤溶液的侵蚀作用,任何一种防腐绝缘材料都不可能完全将腐蚀介质与管道隔离,而且管道防腐层在生产、运输和施工的多个环节均有可能受到一定程度的损伤。为了保证管道的正常运行,可每3年进行1次非开挖管道外防腐层检测,配合检测结果局部开挖验证。对已检测出的管道防腐层缺陷点,应0.5年后进行1次复查,掌握防腐层缺陷的发展状况,及时进行修补,确保管道处于良好的保护状态。
② 根据PCM方法检测得到管道防腐层平均电阻率为15500Ω•m2,按照外加电流阴极保护长度的简化公式计算,得到现状管道阴极保护总保护长度为71.99km[4]。
目前佛山市已通气的天然气主管道约70km,且已建的1座阴极保护站基本位于管道的中间,该站的保护长度基本已达到极限。并且随着运行时间的增加,管道防腐层绝缘电阻将出现一定程度的下降,管道所需的保护电流密度增加,保护长度将缩短。要维持现有的管道保护长度,就必须提高通电点的输出电位,增大输出电流,但这样会导致通电点电位过高而形成“过保护”。因此,应结合未来管道规划,考虑增加若干15深井阳极井,以保证所有运行管道均处于受保护状态。
③ 随着城市化的发展,公路、铁路、工业区等的配电设施都可能在土壤中形成杂散电流,并且杂散电流对管道的腐蚀会随杂散电流源的工作状态和管道的外防腐绝缘层的变化而变化,这给杂散电流的监测和排除带来很大困难。
参照此次的检测结果,结合杂散电流腐蚀控制管理的特点,可在输气管线的设计、施工以及日常维护管理等方面采取以下应对措施[5]:
a. 合理选择管道的走向,尽量远离杂散电流干扰源;对经过铁路、公路等地段的管道可加密安装电位测试桩,日常管网巡检有针对性地加密检测;加强管道巡检并加强监测管道附近土壤电位梯度,特别是土壤电位梯度波动范围较大地段应定期检测,依据检测数据,分析土壤电位梯度是否有增大的趋势。
b. 严格监控管道沿线的工厂、在建铁路等潜在的杂散电流干扰源;当测得土壤中的电位梯度大于2.5mV/m,或管道电位较自然电位正向偏移100mV时,及时采取排流措施[5]。
c. 当管道路由附近存在电塔或其他配电设施时,应主动与供电部门协商,迁移电塔或配电设施的接地体,尽量使接地体安装于远离管道的另一侧,加大管道与接地体的距离。
d. 严格落实阴极保护系统运行管理的工作内容,加强阴极保护系统设备的维护保养,作好管道阴极保护的日常检测,详细记录检测的各项参数。定期测量管道的阴极保护电位,定期对重点监控的管道区域进行土壤电位梯度检测,将检测数据作好记录并存档。日积月累的检测记录将有助于我们客观地评价阴极保护系统的保护效果,为管道的运行维护工作提供重要依据。
5 结语
通过对管道外防腐层和阴极保护系统的全面检测分析,可了解管道腐蚀控制的现状,为科学合理地、有针对性地制订管道运营维护管理方案提供依据,也为下一步的项目设计、施工提供参考数据。参照相关国际、国内标准,结合多项工程实例,我们认为,阴极保护系统与管道外防腐层相结合的管道防腐方法是较为经济、有效的管道腐蚀控制措施,且阴极保护系统的工程造价在工程总造价中的比例不足1%,经济效益及社会效益都显而易见。
参考文献:
[1] 车立新,孙立国.埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法[J].煤气与热力,2007,27(1):1-4.
[2] 王春起,刘盼全.埋地钢质燃气管道腐蚀漏气维修经验[J].煤气与热力,2008,28(3):B57-B60.
[3] 梁莉嘉,陈荣清.埋地燃气管道防腐层综合评价与修复技术分析[J].煤气与热力,2009,29(6):B39-B41.
[4] 米琪.管道防腐蚀手册[M].北京:中国建筑工业出版社,1994.
[5] 车立新.燃气管网腐蚀控制管理信息系统研究[J].煤气与热力,2007,27(12):33-37.