埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)安全管理和腐蝕控制技術(shù)

埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)安全管理和腐蝕控制技術(shù)設(shè)計(jì)1、埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿婪栏到y(tǒng)；2、埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿辣仨氃O(shè)計(jì)安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)（市內(nèi)埋地燃?xì)夤艿酪瞬捎脿奚枠O陰極保護(hù)系統(tǒng)，長輸燃?xì)夤艿啦捎脿奚枠O陰極保護(hù)或外加電流陰極保護(hù)均可）；3、陰極保護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，必須對管道通過區(qū)域土壤腐蝕性進(jìn)行檢測與調(diào)查（即土壤電阻率，自然腐蝕電位、氧化還原電位，土壤酸堿性、土壤類型、雜散電流）。設(shè)計(jì)4、陰極保護(hù)工程設(shè)計(jì)與安裝應(yīng)該由具有專業(yè)設(shè)計(jì)安裝資質(zhì)的公司，需報(bào)集團(tuán)公司安全技術(shù)部審核批準(zhǔn)；5、埋地PE燃?xì)夤艿溃仨氃O(shè)計(jì)安裝示蹤線（PE燃?xì)夤艿赖氖聚櫨€以1.5——2.5mm2的多股銅芯塑料絕緣層導(dǎo)線為宜（單芯線也可以），示蹤線橫截面不得低于1.5mm2

）。

1、埋地鋼質(zhì)管道回填土后路面恢復(fù)前，要請與建設(shè)單位無關(guān)的專業(yè)檢測人員對管道存在的防腐層完整性、陰極保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)狀況、防腐層總體施工質(zhì)量進(jìn)行檢測與評價(jià)，并出具檢測報(bào)告，無檢測合格報(bào)告，工程不能結(jié)算；2、埋地PE管道覆土后要對“示蹤線”導(dǎo)通情況進(jìn)行檢測驗(yàn)收；3、發(fā)現(xiàn)有防腐層缺陷點(diǎn)、陰極保護(hù)不合格等，不符合規(guī)范要求的問題立即通知施工單位進(jìn)行維修整改，整改完成后再復(fù)測，直至合格為止。新建設(shè)管道檢測管理制度1、新建埋地燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)完成后1——2年內(nèi)，要請專業(yè)檢測技術(shù)人員對管道進(jìn)行全面系統(tǒng)的檢測與評價(jià)，查找管道與土壤環(huán)境不適應(yīng)形成的防腐層缺陷，評價(jià)陰極保護(hù)系統(tǒng)是否達(dá)到了規(guī)范要求等，確保管道防腐系統(tǒng)完好。檢測方面要求（1）檢測埋地管道防腐層質(zhì)量，是否存在缺陷點(diǎn)（2）檢測陰極保護(hù)系統(tǒng)保護(hù)效果（3）檢測管道埋深是否符合規(guī)范要求投入運(yùn)行后管道檢測管理制度投入運(yùn)行后管道檢測管理制度2、定期對管網(wǎng)的運(yùn)行安全狀況進(jìn)行檢測與評估，根據(jù)佛山集團(tuán)公司燃?xì)夤芫W(wǎng)特點(diǎn)檢測內(nèi)容要求如下：（1）定期探測與調(diào)查燃?xì)夤艿乐車\(yùn)行環(huán)境是否滿足輸氣管道安全管理規(guī)范要求；（2）檢測與評價(jià)埋地輸氣管道防腐層絕緣質(zhì)量狀況，根據(jù)檢測結(jié)果對防腐層質(zhì)量分級；（3）探測管道外防腐層是否存在的缺陷點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)防腐層存在缺陷點(diǎn)時(shí)及時(shí)采取措施，確保防腐系統(tǒng)的完整性；（4）檢測與評價(jià)燃?xì)夤芫W(wǎng)陰極保護(hù)狀況，犧牲陽極運(yùn)行消耗情況等；（5）檢測管網(wǎng)中是否存在雜散電流腐蝕干擾情況。（6）根據(jù)各種檢測結(jié)果，對管道的狀況進(jìn)行安全評估。投入運(yùn)行后管道檢測周期1、新建成的埋地燃?xì)夤艿?，投產(chǎn)運(yùn)行1年——2年內(nèi)完成管網(wǎng)全線首次防腐系統(tǒng)普查檢測與評價(jià)；2、新建管道運(yùn)行第5年全線普查一次，10年內(nèi)陰極保護(hù)運(yùn)行正常再完成一次普查，否則應(yīng)該增加普查次數(shù)；3、運(yùn)行超過10年的埋地燃?xì)夤艿?，?年普查一次；4、特殊情況下，由主管部門確定普查。5、重點(diǎn)調(diào)查應(yīng)每1-2年一次，但有交、直流干擾段和重要位置應(yīng)每年進(jìn)行一次調(diào)查、調(diào)整、評定管道的腐蝕性和安全性。6、管道的陰極保護(hù)系統(tǒng)，陰極保護(hù)電位每年做一次系統(tǒng)檢測與保護(hù)狀況評價(jià)。地表參比測量法地表參比測量法可以測量管道的自然電位、犧牲陽極開路電位和犧牲陽極閉路電位（埋地管道的保護(hù)電位），是最常用的檢測方法（接線方法見下圖）。地下燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)電位檢測1.地下燃?xì)夤艿狸帢O保護(hù)系統(tǒng)，每年進(jìn)行一次系統(tǒng)檢測，評價(jià)管網(wǎng)的保護(hù)效果和犧牲陽極消耗情況。2.檢測人員正在做管道保護(hù)電位數(shù)據(jù)采集。五、埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿离s散

電流干擾檢測

直流雜散電流腐蝕是危害地下鋼質(zhì)管道燃?xì)獍踩囊淮髥栴}，特別是沒有安裝犧牲陽極保護(hù)的管網(wǎng)，入戶的鋼質(zhì)管道沒有與地下鋼質(zhì)管道實(shí)施絕緣隔離（即沒有安裝絕緣法蘭），居民家庭用電設(shè)施產(chǎn)生的雜散電流就會流入燃?xì)夤艿溃@種情況下，有些鋼質(zhì)管道往往安裝一年不到就發(fā)生腐蝕穿孔泄漏事故，特別是近年來城市地鐵系統(tǒng)越來越多，因此檢測管網(wǎng)中的雜散電流是非常必要的。管道直流雜散電流檢測管道直流雜散電流檢測檢測與評價(jià)管網(wǎng)的雜散電流，通常的檢測項(xiàng)目有管道對地電位、管道中雜散電流強(qiáng)度、土壤雜散電流電位梯度三個(gè)項(xiàng)目。常用的檢測儀器是英國雷迪公司生產(chǎn)的雜散電流檢測系統(tǒng)（SCM），這種儀器能夠連續(xù)長時(shí)間檢測記錄管道的電位和管道中的雜散電流強(qiáng)度，可在被檢測管道上同時(shí)布設(shè)多臺儀器進(jìn)行檢測，施加檢測信號識別系統(tǒng)，方便查找雜散電流來源。管道雜散電流影響實(shí)例

佛山市禪城區(qū)一條埋地主干燃?xì)夤艿?，有約9公里位于地鐵線路上方與地鐵并行，其中綠景苑居民小區(qū)位于廣佛地鐵線路的一側(cè)，與地鐵運(yùn)行線路垂直距離約100米左右，距離地鐵整流匯流站（魁奇路地鐵站）約五、六百米，小區(qū)面積約0.1平方公里左右（見位置示意圖1）。綠景苑居民小區(qū)的供氣管網(wǎng)為鋼質(zhì)燃?xì)夤艿溃惭b有犧牲陽極陰保系統(tǒng)，總長度約5公里左右，到2012年通氣運(yùn)行時(shí)間約15年，未發(fā)生過任何腐蝕漏氣問題。干擾時(shí)間出現(xiàn)在每日5:00點(diǎn)——24:00點(diǎn)地鐵運(yùn)行期間；地鐵停運(yùn)期間每日0:00點(diǎn)——5:00點(diǎn)之間，各檢測點(diǎn)管道的電位比較穩(wěn)定無波動，電位檢測數(shù)據(jù)均在-0.95V——-1.41V之間雜散電流排流治理前后管道電位數(shù)據(jù)對比地鐵運(yùn)行期間綠景苑小區(qū)監(jiān)測點(diǎn)管道電位分析對比表編號樓棟地址排流前管道電位（V）排流后管道電位（V）備注28002綠景苑一區(qū)16號-0.20—-2.1-1.53—-1.32電位有波動28006綠景苑二區(qū)25號-0.20—-2.1-1.50—-1.34電位有波動28010綠景苑一區(qū)10號-0.20—-3.3-1.42電位穩(wěn)定28011綠景苑一區(qū)12號0.05—-2.5-1.52—-1.37電位有波動28013綠景苑四區(qū)10號0.00—-2.5-1.48電位穩(wěn)定28015綠景苑一區(qū)7號-0.20—-3.5-1.47電位穩(wěn)定28016綠景苑四區(qū)8號-0.60—-2.0-1.46電位穩(wěn)定28017綠景苑二區(qū)24號-0.69—-2.9-1.46—-1.23電位有波動28022綠景苑一區(qū)9號-0.90—-2.1-1.37電位穩(wěn)定28024綠景苑一區(qū)17號-0.90—-2.7-1.32電位穩(wěn)定雜散電流干擾影響強(qiáng)度通過分析十年管道電位檢測數(shù)據(jù)，在沒有地鐵雜散電流干擾情況下，燃?xì)夤芫W(wǎng)陰極保護(hù)電位每年平均升高約0.01V左右。受地鐵雜散電流影響約1年時(shí)間，管網(wǎng)陰極保護(hù)電位每年平均升高0.11V,是原來正常年升高量的十多倍，說明雜散電流危害很嚴(yán)重，埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)安裝的犧牲陽極年損耗量也快很多。雜散電流對埋地PE管網(wǎng)戶內(nèi)管道引入鋼質(zhì)管道這段也有影響，雜散電流來源有居民用電設(shè)施、雷擊等，這部分管道腐蝕穿孔的也很多，管理中應(yīng)該引起重視。五、埋地燃?xì)夤艿栏g風(fēng)險(xiǎn)評估埋地燃?xì)夤艿肋\(yùn)行腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評估表管道名稱防腐層缺陷防腐層質(zhì)量（Ω·Ｍ2）土壤腐蝕性陰極保護(hù)管道運(yùn)行年限雜散電流風(fēng)險(xiǎn)值降低風(fēng)險(xiǎn)措施缺陷類別風(fēng)險(xiǎn)值A(chǔ)質(zhì)量等級風(fēng)險(xiǎn)值B腐蝕強(qiáng)度風(fēng)險(xiǎn)值C保護(hù)電位值（-V）風(fēng)險(xiǎn)值D埋地時(shí)間（年）風(fēng)險(xiǎn)值E電流強(qiáng)度（mv/m）風(fēng)險(xiǎn)值F

R（風(fēng)險(xiǎn)值）＜3030—6060—150150—500

＞500危險(xiǎn)程度3年內(nèi)無腐蝕穿孔1年內(nèi)無腐蝕穿孔1年內(nèi)可能有腐蝕穿孔1年腐蝕穿孔

隨時(shí)腐蝕穿孔降低風(fēng)險(xiǎn)措施按規(guī)范正常管理，無需開挖定期監(jiān)控定期監(jiān)控、選擇性維修1年內(nèi)開挖維修立即開挖維修六、安全管理與檢測應(yīng)用效果佛山燃?xì)饧瘓F(tuán)股份從2001年開始對所有埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤芫W(wǎng)防腐系統(tǒng)的完整性，按計(jì)劃進(jìn)行周期性系統(tǒng)檢測，發(fā)現(xiàn)安全隱患問題及時(shí)維修整改。到目前已經(jīng)過去10多年，整個(gè)集團(tuán)約有埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)（總長度超1200多公里），未發(fā)生過腐蝕穿孔泄漏問題。此前在2000年，有個(gè)別區(qū)域的埋地鋼質(zhì)燃?xì)夤艿腊l(fā)現(xiàn)有腐蝕穿孔漏氣現(xiàn)象（1993年鋪設(shè)的管道且安裝有陰極保護(hù)系統(tǒng)但陰極保護(hù)電位不達(dá)標(biāo)），經(jīng)系統(tǒng)整改后，到目前為止該區(qū)和其它區(qū)域未發(fā)生任何腐蝕漏氣問題。目前全部管網(wǎng)陰極保護(hù)電位達(dá)標(biāo)率100%。

六、安全管理與檢測應(yīng)用效果新建埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)的防腐質(zhì)量和資料的準(zhǔn)確度也得到了顯著提高，埋地PE燃?xì)夤艿朗聚櫨€，全部導(dǎo)通合格，能夠?qū)艿榔鸬绞聚欁饔?；通氣運(yùn)行的燃?xì)夤芫W(wǎng)受外界施工破壞導(dǎo)致漏氣事故的發(fā)生，也明顯的減少，目前平均每兩年不超過一宗。通過多年來的檢測實(shí)踐證明，制訂的檢測方法和安全管理制度并認(rèn)真執(zhí)行，能夠確保燃?xì)夤芫W(wǎng)長期安全運(yùn)行。七、結(jié)論

城市地下燃?xì)夤芫W(wǎng)安全管理，確保管網(wǎng)的長期安全運(yùn)行，制訂周密的管理制度，輔以科學(xué)的檢測方法必不可少的。地下管道防腐檢測與管道位置探測是一項(xiàng)要求技術(shù)性高，檢測工作經(jīng)驗(yàn)豐富、涉及知識面廣的技術(shù)工作，因此燃?xì)馄髽I(yè)需要培養(yǎng)專門的檢測技術(shù)人員，并對檢測人員經(jīng)常進(jìn)行技術(shù)更新培訓(xùn)，提高檢測人員的技術(shù)水平。無檢測技術(shù)人員的企業(yè)應(yīng)把地下管網(wǎng)檢測工作委托給檢測經(jīng)驗(yàn)豐富和檢測技術(shù)好的專業(yè)檢測公司去完成，與其建立長期的合作關(guān)系遇到需要能夠隨時(shí)派人檢測。這樣可以確保檢測內(nèi)容全面準(zhǔn)確可靠。八、埋地PE燃?xì)夤艿牢恢?/p>

探測方法與原理簡介

近年來，在城市埋地管網(wǎng)建設(shè)中，由于PE材質(zhì)的管道施工方便，小管道成本低（＜D300），不腐蝕等特點(diǎn)，被廣泛地運(yùn)用于城市地下管線的建設(shè)工程之中，尤其是給水、煤氣和排水更是大量地采用PE塑料管道。PE塑料管道雖然有很多優(yōu)點(diǎn)，一旦埋入地下后再應(yīng)用非開挖方法探測查找其位置和埋深，非常困難。目前，應(yīng)用探地雷達(dá)儀器與技術(shù)，是探測埋地PE管線常用的物探方法之一,也是最有效的方法。非金屬管線探測方法原理簡介常用儀器RIS-K2雷達(dá)MALA雷達(dá)雷達(dá)顯示屏探地雷達(dá)系統(tǒng)的主要儀器設(shè)備部件是：主機(jī)發(fā)射天線頻率有200MHz，250MHz400MHz，600MHz，900MHz.二、儀器設(shè)備構(gòu)成主機(jī)（控制單元）200、600MHz天線

900MHz天線

探地雷達(dá)以寬頻帶短脈沖的形式向介質(zhì)內(nèi)發(fā)射高頻電磁波(幾MHz-幾GHz)，當(dāng)其遇到不均勻體(界面)時(shí)會反射部分電磁波，其反射系數(shù)由介質(zhì)的相對介電常數(shù)決定，通過對雷達(dá)主機(jī)所接收的反射信號進(jìn)行處理和圖像解譯，達(dá)到識別隱蔽目標(biāo)物的目的。三、雷達(dá)探測儀器原理雙曲線數(shù)據(jù)采集管線“拋物線”形成原理雷達(dá)圖地下管線異常在雷達(dá)圖像上的典型異常是一條雙曲線同相軸，可根據(jù)這一特征來判定管線位置和深度。管頂深度h的計(jì)算公式是:H=VT/2(1)其中V為波速，T為電磁波在介質(zhì)中的雙程走時(shí)。

V=C/ε1/2

（2）公式中,ε是介電常數(shù),c是電磁波在真空中的波速。反射系數(shù)R與周圍介質(zhì)介電常數(shù)ε1、管線或管線內(nèi)介質(zhì)介電常數(shù)ε2有關(guān)：R=(ε11/2-ε21/2)/=(ε11/2+ε21/2)（3）在任何的情況下，R的大小位于±1中。透射系數(shù)等于1-R，反射能量等于R2。目標(biāo)管線反射系數(shù)|R|≧0.1，是滿足探地雷達(dá)探測的必要物性前提條件。

雷達(dá)探測儀器原理探測圖像與分析單埋地PE管道雷達(dá)探測埋地PE管道雷達(dá)探測結(jié)果圖雙埋地PE管道雷達(dá)探測雷達(dá)天線頻率對探測靈敏度的影響不同管徑PE管線現(xiàn)場圖從左到右，管徑分別是DN90、DN40、DN63，每2根管線的間隔是30cm，呈品字形分布，DN40（h=25cm）位于上方，DN90（h=35cm）、DN63（h=35cm）分別在左、右下方。

900MHz天線

600MHz天線200MHz天線（可分辨出三個(gè)管、勉強(qiáng)分辨出三個(gè)管、沒有結(jié)果）

雷達(dá)天線頻率對探測靈敏度的影響示意圖900MHz:管線異常特征明顯，有多次反射波；600MHz可勉強(qiáng)分別出左右兩條管線的異常，但無法辨認(rèn)中間的PE空管，而且0.5m處初次反射波不明顯；200MHz:無法分辨這三條管線的反射波。另外圖像的分辨率還與反射體的性質(zhì)有關(guān),其水平和垂直分辨率與公式(4)、(5)、(6)不完全相同。雷達(dá)天線頻率越高分辨率越好，獲得的靈敏度高，但探測深度越淺，適合于埋深淺（小于1米、最適合0.6米以內(nèi)）的小管道探測。雷達(dá)天線頻率越低分辨率越差，獲得的靈敏度差，但探測深度越深，適合于埋深大（1米——3米、D150以上管徑，最適合0.6米以內(nèi)）的大管道探測。影響雷達(dá)探測PE管道靈敏度與準(zhǔn)確度因素埋地土壤含水率高，檢測靈敏度低，特別是對探測深度影響最大。埋地土壤疏松，檢測靈敏度低，小管道難分辨。同樣地質(zhì)條件下，同種PE管道，如果管內(nèi)充滿水（或液體），比空管道（或有氣體）獲得的探測靈敏度要高很多。硬化路面介質(zhì)比土壤介質(zhì)，檢測靈敏度高。大管徑的管道(DE90以上），檢測靈敏度和準(zhǔn)確高。DE90以上管道埋深在1.5米左右時(shí)90%以上可以準(zhǔn)確探測到。小管徑的管道(DE90以下），檢測靈敏度和準(zhǔn)確低。DE90以下管道埋深在0.8米左右時(shí)，使用高頻率天線，80%以上可以準(zhǔn)確探測到。探測人員的技術(shù)水平、工作經(jīng)驗(yàn)、雷達(dá)圖像分析水平等，人員因素也是影響檢測