地下輸水管網(wǎng)腐蝕狀況分析

地下輸水管網(wǎng)腐蝕狀況分析摘要：對儀征化纖廠地下輸水管網(wǎng)腐蝕狀況及土壤腐蝕性進(jìn)行了調(diào)查和檢測結(jié)果表明地下輸水管網(wǎng)處于中強(qiáng)腐蝕環(huán)境介質(zhì)中部分管網(wǎng)涂層出現(xiàn)破損局部腐蝕泄漏。土壤電阻率低及雜散電流干擾是影響地下管網(wǎng)腐蝕的重要因素。

關(guān)鍵詞：地下輸水管網(wǎng)腐蝕雜散電流儀征化纖地下管網(wǎng)分兩期施工，一期工程自1984年3月投用，至今已運(yùn)行17年之久，腐蝕問題日趨嚴(yán)重，漏點逐年增多。2000年底對廠區(qū)中心干道、經(jīng)1～經(jīng)5路地下輸水管網(wǎng)中的生產(chǎn)水(SS)、生活水(SH)、低硅水(SE)、消防水(SF)管段的腐蝕狀況及土壤腐蝕性進(jìn)行了調(diào)查、檢測和分析。??1調(diào)查與分析1.1土壤理化性質(zhì)

主要測定了儀征化纖廠區(qū)土壤的電阻率、氧化還原電位、pH值、含鹽量、氯離子和硫酸根含量。取土樣21處，測試數(shù)據(jù)125個，測試結(jié)果見表1。

由表1可見，在所有影響因素中土壤電阻率的影響最大。通常將腐蝕介質(zhì)的電阻率作為衡量其腐蝕程度的重要指標(biāo)之一。一般認(rèn)為土壤的電阻率越高腐蝕程度就越低，反之腐蝕程度就越高。根據(jù)參考文獻(xiàn)［1～3］中的有關(guān)評價指標(biāo)可判斷儀化廠區(qū)土壤屬中強(qiáng)腐蝕環(huán)境。??

1.2管地電位

考慮管線屬在役管道，不允許破壞性檢驗和大規(guī)模開挖，故管地電位的測量是利用各管系的閥門井、消防栓，采用高阻抗數(shù)字萬用表和便攜式銅/飽和硫酸銅參比電極逐段選點進(jìn)行的。測試數(shù)據(jù)58個，結(jié)果見圖1。??

由圖1可見，管地電位在-444～-709mV之間，與管道自然電位(-650mV)相比，大部分電位正移，其中-650～-550mV的占50%、大于-550mV的占47%，表明儀化廠區(qū)大部分管道的管地電位處于易受腐蝕侵害的數(shù)據(jù)區(qū)。??表1土壤理化性質(zhì)測定結(jié)果土壤電阻率(Ω?m)pH值氧化還原電位(mV)氯離子(%)硫酸根(mg/L)含鹽量(%)9.47.24100.003626.00.01615.17.13360.0023412.80.0255.07.03470.003415.80.02526.47.04510.0038313.00.04528.96.74330.002566.20.02928.96.84270.004059.20.03836.46.64330.0034118.40.03515.16.94700.0038328.20.02837.76.93550.0034122.80.05952.87.34230.0023413.40.06322.66.24510.0042611.00.02526.46.94030.0040511.60.02635.26.84530.0025622.60.02631.46.53330.003834.00.03335.86.53450.004055.00.01621.47.84680.002346.20.01633.96.65190.0032017.80.02622.16.73660.0038317.40.02621.46.63400.0042623.00.03130.26.84000.003149.00.01324.56.80.004055.80.0431.3防腐層狀況

①漏點??

用SL-5型地下管道探測檢漏儀定性檢測管線約26km。測試結(jié)果：低硅水管段沒發(fā)現(xiàn)漏點；消防水2條管段局部有漏點，占總檢測管段的20%(檢測10條管段)；生活水有漏點的管段6條，占總檢測管段的35%(檢測17條管段)；生產(chǎn)水有漏點的管段6條，占總檢測管段的40%(檢測15條管段)。

另外，測試中發(fā)現(xiàn)管段漏點集中在與輸電線平行的經(jīng)1北、經(jīng)2、經(jīng)3北和滌綸三廠門前。

②管網(wǎng)涂層絕緣電阻值

管道防腐層絕緣電阻是衡量防腐層質(zhì)量的重要參數(shù)，防腐層絕緣電阻越高，其屏蔽防護(hù)效果越好。??

用英國雷迪RD433PDL-2埋地管線測試儀，采用雙頻(512、8192Hz)管中電流法重點檢測有漏點和漏段管段的防腐涂層狀況，并抽測了部分無漏點管段，計算了1442m管段涂層絕緣電阻值，計算結(jié)果見表2。表2部分埋地管網(wǎng)的涂層絕緣電阻值管線類型位置管段距離(m)涂層絕緣電阻值(Ω?m2)生活水SH38閥向西5～1529SH38閥向西15～163.54560SH38閥向西207～29212215SH99閥向南125～210720SH33閥向北20～4060SH33閥向南60～1651140SH33閥向西20～113964SH59閥向北63～113433生活水SS83閥向東15～7557消防水SF15閥向東15～198156低硅水SE4閥向北100～15522000SE4閥向北155～1808382SE4閥向北180～24022000通過對表2中的涂層絕緣電阻值與防腐層漏點檢測結(jié)果進(jìn)行比較可知：

a.如果防腐層無漏點，則涂層絕緣電阻可達(dá)到良級以上［4、5］，如在低硅水管段中沒發(fā)現(xiàn)漏點，所測絕緣電阻值分別為22000、8382Ω?m2，SH38閥向西207～292m管段的絕緣電阻值為12215Ω?m2。

b.如防腐層局部有漏點則使絕緣電阻大大降低，其程度與破損面積有關(guān)，面積愈大絕緣電阻愈低，如SH38閥向西5～15m管段的絕緣電阻為29Ω?m2，經(jīng)挖土驗證，局部管道破損面積為110cm2(44cm×2.5cm)。??1.4雜散電流干擾狀況

用電位梯度法測定了中心干道7個部位雜散電流干擾狀況，測試結(jié)果見圖2。按石油部有關(guān)規(guī)定［6］，當(dāng)管道附近土壤電位梯度＞0.5mV/m時則確認(rèn)為直流干擾，當(dāng)管道附近土壤電位梯度＞2.5mV/m時，管道應(yīng)及時采取直流排流保護(hù)或其他防護(hù)措施。

圖2中所測的7個位置，SH33、SH1點電位梯度＜0.5mV/m，表明干擾較?。籗H38及SS6南北方向、SH123東西方向、SS83及SH8兩個方向都有雜散電流的干擾，但SH8東西方向的干擾要大于南北方向，SH38處電位梯度最高，其次是SS6(5號路口)點、SH8點(4號路口)和SS83點(1號路口)。??

另外檢測中還發(fā)現(xiàn)埋地高壓電纜距輸水管道較近，經(jīng)查看電纜走向圖發(fā)現(xiàn)涂層出現(xiàn)漏點的管段，其走向都和高壓電纜平行，分析認(rèn)為埋地管網(wǎng)的腐蝕除了土壤介質(zhì)環(huán)境的作用外，雜散電流也是主要的影響因素［3］。故地下鋼管或建筑物與電力線的埋設(shè)距離一定要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以免帶來隱患。對于已埋設(shè)管道，特別是距輸電線路平行間距小、平行段較長等管段應(yīng)重點監(jiān)測。2結(jié)論①儀化廠區(qū)降水充沛、氣候潮濕、地下水位較高，導(dǎo)致土壤電阻率偏低，從而使金屬管體的腐蝕速率遠(yuǎn)高于干燥地區(qū)，地下管網(wǎng)基本上處于中強(qiáng)腐蝕性土壤環(huán)境中。

②廠區(qū)存在雜散電流干擾，且其受平行于管線的輸電線路影響較大。??

③儀化廠區(qū)管網(wǎng)管地電位測試結(jié)果表明，大部分管道的管地電位正向偏移，處于易受腐蝕侵害的數(shù)據(jù)區(qū)。

④生產(chǎn)水、生活水系統(tǒng)管道漏點較多，占所檢測管段的35%以上，消防水系統(tǒng)管道局部有漏點，低硅水系統(tǒng)管道涂層質(zhì)量較好，未發(fā)現(xiàn)漏點。管道投用已達(dá)17年，已發(fā)生的腐蝕狀況和泄漏統(tǒng)計說明涂層開始進(jìn)入老化期，處于事故的多發(fā)階段，少數(shù)涂層已喪失防護(hù)能力。參考文獻(xiàn)：［1］胡士信.陰極保護(hù)工程手冊［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.

［2］王強(qiáng).地下金屬管道的腐蝕與陰極保護(hù)［M］.西寧：青海人民出版社，1