城市埋地钢管检测技术在管道施工中的应用

上海燃气市北销售有限公司 程睿彧

0 引言

国外对于埋地钢质管道外防腐检测及评价技术的研究比较早，已经制定了相应的技术规范，形成了比较完善的规范体系，具有较强的可操作性。相比之下国内起步比较晚，于20世纪80年代中期开始实施钢质管道外防腐层的检测。改革开放以后，国外的检测设备大量引进，但对于其理论方法和技术规范却少有论述，致使引进的先进设备并没有发挥应有的效能。因此，当务之急就是要加强城市埋地钢管检测技术在管道施工中的应用。

1 埋地钢管事故原因分析

城市燃气管网在燃气输配系统中具有非常重要的作用，是沟通气源与用户的桥梁。由于城市燃气管网属于隐蔽工程，易受到地下环境和地面交通等多种因素影响，一旦这些因素达到损害程度，管网极易发生泄漏，甚至断裂事故，这不仅会引发着火、爆炸等事故，在人口密集的城市区域，容易造成人员伤亡和财产损失，还直接影响到向用户供应燃气。随着高压燃气管网覆盖面的扩展，管网发生事故的可能性也随之增加，所造成的后果也将更为严重。

从大量事故分析报告的统计结果可知，导致管道泄漏的主要原因包括：管道内、外腐蚀、施工违章、焊接缺陷、材料缺陷和第三方损害等。

导致管道破裂的因素主要有：第三方破坏、超压、焊接缺陷和腐蚀等。

有时单一因素即可引起管道事故，但更多的管道事故是由于多种因素联合作用而引起的。

通过对埋地钢管事故原因的分析和总结，可以归纳为三方面的来源：

(1)设计、施工方面。

(2)运行维护方面。

(3)第三方损害。

2 开挖实例

对上海市某地区的在用天然气埋地钢管进行了开挖检测，以期找到明确的存在危险，为城市埋地钢管检测技术在燃气管道中的应用和领导决策提供方向。

某天然气埋地钢管管段其长度为5 900 m，管道规格D325×8，管道材质SS400，管道设计压力0.4 MPa，操作压力0.35 MPa，防腐层材料3PE，阴保类型牺牲阳极，竣工日期2002年2月，实际使用年限10年。天然气管道铺设于路南侧人行道、绿化带内，管道沿途有支管、架空桥管、工地、河流、地铁站、电缆、绿化带、穿越多条路面等。

利用RD-PCM+埋地管线外防腐层状况综合评估系统配合A 字架交流电流梯度法(ACVG)对管线的防腐层缺陷点进行了检测，发现此段管线存在28个防腐层破损点。

根据外防腐层非开挖检测结果、管道环境调查(如周围电缆、管道)及管道结构(如弯头)，选择3处探坑开挖进行直接检测。

开挖检测基本情况见表1。

表1 开挖检测基本情况

破损点的外观情况见图1、图2 和图3。

图1 破损点SC-13 外观

图2 破损点SC-18 外观

图3 破损点SC-27 外观

通过对开挖各点进行外观检查、漏点检测、厚度检测、粘结力检测，验证发现：3 处开挖的破损点均存在缺陷，SC-13 处为硬物造成的外防腐层破损，SC-18 处为焊接接口未包，SC-27 处为机械造成的外防腐层破损。

3 结论

经过开挖验证，发现造成防腐层破损的原因主要是施工质量问题，追究其原因可以归纳为以下两类：

(1)施工误操作包括未按设计规定的技术要求进行施工，如焊缝有超过规定的缺陷、涂层质量不佳以及下沟回填时将涂层损伤，甚至造成钢管本身损伤等。要求施工单位、施工人员应具有相应的资质和技术等级，有完善的施工监督管理体系。

(2)施工安装质量低劣和违章施工等施工误操作引发的事故，表现为：施工安装焊接质量低劣，存在未焊透、夹渣、气孔、未熔合等质量缺陷；防腐涂层材料的选择不当、涂层不均匀不完全、管道缺陷修补不到位；不按设计图纸要求施工，错用材料；临时性的选配阀门、密封件；无损探伤的比例、部位和评判标准不符合有关标准。

4 应用

管道防腐是保证管道安全运行的重要手段之一，虽然管道的防腐技术到目前已经有了很大的发展，出现了许多新的防腐蚀材料和技术，但管道的腐蚀问题仍未从根本上得到解决。因此，在管道施工及管道日常的运行维护中，必须加强对管道外防腐层的监控和维护，减少管道腐蚀破坏的发生，保证管道的安全运行。

(1)外防腐层要求100%合格，存在破损则要修复再检测直至全部合格。

(2)覆土后逐段进行PCM 外防腐层100%检测；牺牲阳极验收后进行CIPS 100%检测；

(3)在有直流干扰源如：直流电气化铁路、电车装置、直流电网、直流电话电缆网络、直流电解装置、电焊机及其它构筑物阴极保护系统等；有交流干扰源如：高压交流电力线路设施和交流电气化铁路设施等位置，进行SCM 杂散电流检测，检测杂散电流对管段外防腐层的影响。

最终，我们应通过合理、有效的运用城市埋地钢管检测技术，对管道施工加强监督，提高燃气企业管道管理效率，降低燃气企业运行风险、减少运营成本，实现从传统的安全管理、盲目被动维修、依靠经验管理转变为风险管理、预知性主动维修、科学化管理的目标。