导航: >> 安全管理>> 管理杂谈>> 化工安全>>正文

燃气管道安全评估中钢管腐蚀评价技术的研究

作者:陈秋雄  
评论: 更新日期:2012年06月01日


  2、引进测试技术,建立适合城市燃气管道防腐层电阻率的分级标准
  埋地钢管的腐蚀绝大多数为电化学腐蚀,防腐层是切断电流通道的主要手段,因而防腐层电阻率是反映防腐层性能的最重要指标,也是阴极保护的基本依据,但是该指标的测定迄今尚无公认的现场无损检测手段。
  国内长输管道推荐采用选频变频法,开发了专用的仪器,有相应的行业标准和判据,并有大量实际应用案例,国内部分燃气企业的外委评估都采用此法。但对于其跨越三通时(长输管道上没有三通)所测数据的可靠性,一直没有定论。此后有国内软件公司在英国雷迪探管仪的基础上,开发了PCM软件,但并没有得到雷迪公司的认可,该方法在国内部分城市管道上应用情况褒贬不一。因此,对于城市燃气管道防腐层电阻率的测试采用选频变频,还是雷迪PCM法,一直存在很大争议。
  有人曾在长输管道进行过两种方法的测试对比,但其结论是否适用于城市燃气管道有待验证。我们在评估工作中,以6条市政路和6个庭院小区作比较样本,分别用两种方法依次测试,随后进行开挖验证,发现它们用于城市燃气管道都有较大局限。
  选频变频法测试数据重现性好,但管段上的三通将使结果产生较大偏差。对有三通的管段,我们先尝试改进接地极位置以消除三通的影响,但没有明显效果。我们又试图根据不同情况归纳测试数据的修正方法,结果没有找到规律。雷迪PCM法在用于城市燃气管道时,对外界杂散电流干扰非常敏感,其读数重现性较差。
  根据国外资料,我们引进美国的C扫描技术,其可用于有三通的管道,且抗干扰能力较强,但该技术所测数据如何分级,是必须由我们自己解决的难题。以往国内防腐层分级判据是在长输管道防腐层上用选频变频取得的防腐层电阻率,而美国C扫描的分级判据是用电流衰减取得的防腐层电导率。为针对城市燃气管道防腐层用C扫描制定适合的分级标准,我们进行了大量细致的摸索。首先选择满足选频变频操作条件的管段,进行两种方法的数据比较,又通过管道运行记录和13公里样本管段开挖检测结果进行调整,找出其中的相对关系,最终确定了与国内标准衔接并适合城市燃气管道防腐层的分级标准。

表2防腐层电阻率判据对比表

 

 
C扫描(Ω/m2)>1500000~10000~2000~500<500
选频变频(Ω/m2)>10000~5000~3000~1000<1000

  
  四、经验与体会
  1、借鉴现有模型前应先进行研究对象的内在因素分析比对
  借鉴现有模型可以达到事半功倍的效果,但要注意借鉴的前提是影响研究对象的内在因素要基本一致,此时仅进行参数值修正即可,否则应寻找更为接近的模型或建立新的模型,而不应勉强套用。
  研究伊始,我们也曾设想选用《管道风险管理手册》介绍的各个模型,但通过对研究对象的内在因素分析可知,有的模型是可以借鉴的,如第三方损坏、设计因素、操作失误的评估,在这些方面城市燃气管道与美国埋地长输管道的内在影响因素没有根本差别,仅靠调整参数值就可以满足需要。
  对腐蚀评估模型分析发现,二者间有本质的差别。第一,《管道风险管理手册》中腐蚀评估模型的内腐蚀和大气腐蚀评价占40%,所列内防腐措施包括内防腐层、缓蚀剂、清管三项,这些措施只可能用于长输管道,国内外所有城市燃气管道都不会采用这些措施,也无需考虑大气腐蚀。第二,《管道风险管理手册》中对于外防腐,其阴极保护检测周期和结果占有远超过防腐层的地位,且检测项目针对外加电流。国内燃气管道阴极保护刚刚起步且几乎全是牺牲阳极,此类数据几近空白,根本无法采集。第三,《管道风险管理手册》中对于管体缺陷,模型推荐采用爬行器检测,赋值与阴极保护检测结果相同,但城市燃气管道内径变化频繁,阀门、凝液缸、三通、弯头等管件密布,根本无法使用爬行器进行内检测。第四,《管道风险管理手册》中对于防腐层缺陷,模型所赋分值很小,仅占5%,这是由于长输管道的缺陷通常较少且会及时修复,国内城市燃气管道不但缺陷较多,且分布很不均匀,是决定管道安全性能的重要指标。第五,由于在防腐层无缺陷时土壤腐蚀性影响很小,《管道风险管理手册》中模型所赋分值占4%,且仅依土壤电阻率赋值,而对缺陷较多的城市燃气管道,土壤腐蚀性对腐蚀模型有重大的影响,且需用综合等级确定。上述5项指标分值已超过《管道风险管理手册》中模型总分的50%以上。另外,城市燃气管段建设原始质量参差不齐更是国内特有的。通过上述分析比对,勉强使用现有模型必将产生重大偏差,有必要重新建立评估模型。
  为建立腐蚀评估模型,我们成立了集团领导挂帅的城市燃气管道安全状况评估课题领导小组,组织管网、客户服务、检测、监理、计算机等部门与有关高校联合攻关,花费了近3年的时间,投入数百万,终于取得了符合燃气管道实际情况的成果。

  2、引进国外先进技术要注意配套引进并消化其软件
  先进的检测技术可以提高检测数据的可靠性,进而保证模型的科学性,这是无庸质疑的,但引进国外先进技术必须注意其配套引进并消化其软件。
  引进C扫描之初,我们曾试图借用国外的设备,评判分级按照国内的行业标准进行操作,但实际效果很不理想。此时我们没有盲目坚持或轻言放弃,而是及时分析误差原因并寻找对策。
  首先,我们不惜高价,拿出30公里不同类型的管段,聘请美国腐蚀工程师协会(NACE)的专家直接进行现场实测,认真分析其操作要领。其次,对美国的防腐层评估标准进行细致分析,明确其制定原理,与国内标准进行比对,寻找其中的内在关系。第三,积极与C扫描设备生产商联系,介绍国内相关标准,配合其研制出符合国内标准判据系列的软件。
  为不影响腐蚀预期评估模型建立进度,我们先完全采用美国标准,用防腐层电导率进行分级。随着大量开挖实践,找出防腐层电导率与国内标准的防腐层电阻率间的换算关系后,适时将模型参数转换为防腐层电阻率,最终使C扫描检测结果与国内标准判据实现了有机衔接。

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们
Baidu
map