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关于埋地管道外防腐与电法保护有关问题的探讨

  
评论: 更新日期:2014年07月14日

  3、安装质量
  为了提高涂层质量,一般均采取工厂化施工方式。广义的安装质量,是指防腐厂做好管材防腐后,从管材的装卸、运输、摆放、下沟、焊接以至回填的安装过程质量。而在这个过程中,对管道防腐层的保护就成为至关重要的问题。任何一个环节对防腐涂层的损坏,都会影响涂层的整体防腐效果。而这个过程当中,由于工作人员的素质和责任心,又是最容易出现问题的地方。防腐涂层对管道的保护效果是基于涂层材料的特性,尤其是理化特性,而在耐物理碰撞方面,往往比较薄弱。因此,采取必要的防范措施,是对管道防腐涂层进行保护的必需手段。如在吊装过程中使用对管材涂层无损坏作用的尼龙吊带或在钢丝绳上缠绕柔性材料,在摆放时铺设支木和隔离物,在焊接时对接近焊道的管段进行遮挡,在回填时胸腔应回填过筛细土等。同时,应加强质量监督职能并加强对工作人员的质量意识教育,强化质量第一观念,以保证安装质量。
  安装质量中,也包括了阴极保护工程安装质量。管道的阴极保护是提高管道工程质量、确保管道安全运行的重要手段,是对管道安装质量的补救和补充。如果管道实施阴极保护,必然要对管道的防腐涂层进行破坏,而这些破口的修补以及阴极保护设施与管道的连接质量就成为阴极保护工程安装质量的关键环节。阴极保护是一项高技术含量的工艺技术,因此,在其实施的全过程中,应由专业技术人员负责。否则,用于保护管道的设施由于安装质量差,就会变成影响管道质量的设施。
  工序质量的控制,在重视以上几个环节之外,甲乙双方的质控员、质量监理人员等的责任心也是一个不可忽视的重要因素。由于工期、效益、技术水平、责任心等方面原因,施工部门对质量问题的重视程度并不像人们想象的那样高,因此,质控员的责任心有时决定着工程和整体质量,而质控员衡量各工序质量的标准就是设计文件及有关的法律、法规及规范。只有在各个工序按工序质量标准严格要求,才能保证工程整体质量。例如,防腐涂层的电火花检测标准,是贯穿管道施工全过程的一个涂层质量控制标准,在任一工序、任一环节,只要管道涂层的电火花检测达不到标准,就可以判定涂层质量不合格,就应该要求工作人员返工或返修,直至达到电火花检测标准为止。
  四、新技术应用及难点
  新敷设管道埋入地下后,如何验证管道防腐层的质量好坏,在以往是难以解决的。运行中的管道,怎样了解防腐层的状况,以往也是个难题。对于设计人员来讲,仅仅是按标准、规范的规定要求进行设计,而无法掌握管道入地后,其防腐层质量是否达到了设计要求。因此也无法判定阴极保护设计是否合理,参数取舍是否准确。近年来,国内夕旺程技术人员和科研工作者在该方面做了大量的研究工作,取得了可喜的进展。如近年来国内出现的"地下管道防腐层绝缘电阻原位检测新技术--变频选频法"就是一种经济实用的判断埋地管道防腐层质量好坏的一种新方法。该方法已在长输油气管道和北京、成都、大连等城市燃气管道上得到成功应用。该方法的基本原理是向管道输入一个高频信号,改变信号频率,并选择适当的频率,通过电信号沿管道传输衰耗的变化,求得管道防腐层绝缘电阻。该方法适用于任意长度的新、老管线,测量简单、迅速、准确。测量时,只需在被测管段两端与埋地管道实现电气联通(可在检测桩、阀门处),不必开挖管道,不影响管道的正常运行。但该方法要求被测管段内,应无分支和无人为接地,这对于采用牺牲阳极法阴极保护的埋地管道来讲,就成为一个推广应用的难点。因为采用牺牲阳极法阴极保护,管道上必然要连接牺牲阳极,而且目前的做法,并非所有的阳极都通过阳极桩与管道相连。因而,若想采用变频选频法对管道的防腐涂层状况进行监测,在牺牲阳极法阴极保护的设计和施工中,就必须采取有效措施。如全部阳极均通过阳极桩与管道相连。如果想监测重要管段的防腐涂层状况,也可采用绝缘接头将被测管段隔离出来,在隔离段内,将所有阳极通过阳极桩与管道相连。
  在管线阴极保护方案设计中,对套管内的管道和高电阻率土壤中的管道如何实施阴极保护,在近几年的工程实践中也做了一些有益的探索,一是选用带状镁阳极,一是选用柔性阳极。带状镁阳极很好地解决了高电阻率土壤中管道的阴极保护问题,但在套管内对管道的保护状况及原理还需进一步探讨。柔性阳极实际上是外加电流阴极保护的一种辅助阳极。采用柔性阳极阴极保护方案,比牺牲阳极法阴极保护和过去概念中的外加电流阴极保护都有突出的优越性。其优点表现在:a)长距离电流分布均匀;b)柔性阳极可敷设在距离管道较近范围内,提供完全保护,又不对邻近金属设施产生干扰,c)即使管子涂层严重破损,甚至无覆盖层情况下,也可确保阴极保护电流的均匀。但是该保护方法需要电源,需要安装仪器的地方,这在城区的地下管道上采用时也是需要克服的一个难点。
  五、措施及立法
  防腐涂层是对埋地管道外壁的面保护,主要是针对均匀腐蚀而言,阴极保护则主要以点保护为主,是针对防腐涂层的漏损处。一条管道,可能由于一个点蚀而造成整条管道报废。但由于涂层漏损位置的不确定性,整条管道都必须在阴极保护的保护范围内。管道不论压力高低、管径大小,都可能存在防腐涂层的漏损情况和点蚀情况,。因而阴极保护不应该仅针对高压力的大口径管道。包括中压干线及小区中低压管线在内的所有埋地燃气管道均应该是阴极保护的对象。
  无机富锌底漆在短时间内可以对管道起到一定的阴极保护作用,但它能否代替阴极保护,还有待于实践的检验。到目前为止,无一权威人士或权威机构就此给出定论。因此,从科学的角度讲,为了有效地实施管道保护,还是应该采用防腐涂层和电法保护的双重保护措施。
  国外对城市埋地管道尤其是埋地燃气管道的双重保护的立法工作应该给我们以借鉴,阴极保护实施的效果与其投入的对比是无法否认的,而不实施阴极保护的潜在危害却是显而易见的。北京市一些铺设不到十年的天然气管道已接二连三地出现漏气现象,也给我们敲响了警钟。随着北京市引进陕甘宁天然气工程的实施,燃气用户会越来越多,地下燃气管道会越来越长。因而,对埋地燃气管道实施外防腐涂层与阴极保护的立法工作也会越来越紧迫。

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