基于风险评估的在用埋地钢制管道防腐层检测与评价技术

王新慧　朱慧宇

【摘要】本文通过介绍英国雷迪管道防腐层状况检测仪（PCM）的工作原理，来分析埋地钢制管道外防腐层检测过程中需要注意的事宜和相关的影响因素；同时运用风险评估的知识从管道失效概率和管道失效后果两个方面来对在用埋地钢制管道进行风险评估。并结合现场的埋地钢制管道检测实例进行验证，得出基于风险评估的埋地钢制管道外防腐层直接检测技术，在实际检测中对提高埋地钢制管道的检测效率和检测精度具有十分重要作用和很好的应用前景。

【关键词】埋地钢制管道；管道检测；防腐层；风险评估

基于风险评估的检验是在充分地综合了系统安全性与经济性统一理论基础上建立的一种优化检验策略。它运用相关的检测手段对埋地钢制管道可能失效的部位进行检测，并综合多种可能造成埋地钢制管道失效的因素，再根据模糊数学风险评价方法，对埋地钢制管道进行风险评估。而传统的埋地钢制管道检验方法未能将管道的安全性、企业的经济性以及可能存在的失效风险有效地结合起来，检验的频率和程度与受检管道的风险并不相称，对埋地钢制管道可能失效的位置检测没有针对性。

1、管道外防腐层检测技术

目前，对埋地钢制管道外防腐层的检测方法有很多种，各种方法都有其优缺点，如何选择一种较为合理的检测方法，使检测的定位准确、精确度高、劣化状态得到准确判定、所需成本最少是检测最为关心的问题之一。对埋地钢制管道外防腐层和外腐蚀的检测，通常利用管道电流检测（PCM）评价技术和现场开挖核实等综合手段，来分析判断管道具体腐蚀情况。

当管道的防腐层存在破损时，所加载的电流信号会在防腐层破损点处泄漏到土壤，管道破损点与土壤间就会产生电势差，在电流衰减率曲线图上，Y值在该点表现为突然增大。而且距离破损点越近，电势差也就越大，此时在埋设管道的地面采用“A字架”便可检测到这种异常电位，从而实现对管道防腐层破损点的精确定位。根据所测定的数据来计算各管段外防腐层的绝缘电阻，最后依据所得出的值，再参照埋地管道外防腐层绝缘电阻的评估标准，实现对管道防腐层技术等级的划分，从而完成对管道防腐层整体质量状况的综合评估。

2、埋地钢制管道的风险评估方法

埋地钢质管道的风险评估是一门综合性的管理技术，不仅要考虑工程技术方面的各种影响因素，还需与国家的经济水平、社会保障条件以及有关安全技术法规等密切相关。风险评估技术是用来评价管道发生事故的可能性以及发生事故后的危害程度。风险评估的主要内容是：

（1）确定导致埋地钢制管道的风险影响因素，即发生事故和影响其后果程度的因素。

（2）确定失效可能性，即发生事故的可能性；

（3）确定事故的失效后果，即事故后果的严重程度；

（4）计算管道的区段风险，风险=失效可能性×失效后果；

（5）确定管道区段的风险等级，对高风险区段，提出的降险意见与措施。

3、案例分析

3.1管线基本情况概述

该管线为格尔木炼油厂30万吨甲醇天然气管道，2006年7月完成管道敷设工作。管道全长2.98km，工作压力3.3MPa，工作温度常温，介质为净化天然气，管道规格为Φ325×9.0mm、材质L210的无缝钢管，外防腐层采用沥青玻璃丝布。全线周围居民区，来往车辆、行人较多，人文活动发达。

3.2防腐层整体质量状况检测

利用电流衰减率评价方法对所该管线的外防腐层整体质量状况进行了分级评价，质量为一级防腐层长度为1780m，占这段总长的59.73%；质量为二级防腐层长度为1200m，占这段总长的40.26%。

3.3管道系统失效可能性评分

管道失效后果的不同主要是由管道沿线环境和人口密度决定的。

该管道输送的介质为干净的天然气，因此，不需要考虑介质的内腐蚀，仅需考虑土壤腐蚀。腐蚀方面主要由大气腐蚀、管道外土壤腐蚀构成，土壤腐蚀又包括外防腐及阴极保护项。该项数据是通过现场检测结果及管线相关资料信息确定。

影响装置及操作不当评分主要有装置本体质量和功能、维护保养的规程及控制等因素。其中，各项评价得分是依据工作人员提供的信息以及资料完整性来确定，本文选择的分数相对保守，因为此管道沿线的设备装置基本相同，此评分项得分也相同。

本体安全项包括有设计、制造、施工及地质条件等相关内容。该项评价得分是依据检测获得信息和相关资料信息确定，对资料信息不完全及不詳的项，选择相对保守的分数。

3.4失效后果计算

以3.3节中的计算原理计算出失效后果得分，其中失效后果得分为人员伤亡得分和经济直接损失得分中的高分值数，该条管线没有无形损失的得分调整。

失效后果得分为110.52～145，得分差异较大。失效后果最严重段为3处，它们主要为输气站、厂房，公路，这几处若发生事故人员伤亡、财产损失严重。管线风险绝对等级以中等风险为主；风险值较高的区段多为输气站、厂房附近。管道的风险相对等级表明同一管道上不同区段的相对差别，本条管线的相对风险等级以低风险相对等级为主，高风险相对等级主要为输气站、厂房附近区域。

4、结论

（1）总结埋地钢制管道检验技术体系框架，它包括管道防腐层等级检测、破损点检测等主要环节，详细论述埋地钢制管道检验与评价在各个环节中可能出现的质量问题，为埋地钢制管道安全运行提供参考意见。

（2）通过介绍管道系统进行风险评估的基础理论，可知埋地钢制管道的风险等级与风险评估的技术依据，风险的可接受度是根据潜在的危险发生概率来确定，从而决定是否有必要进行相关措施。

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作者简介

王新慧（1987-），男，甘肃省陇南人，中国特种设备检验研究院压力管道事业部人，硕士研究生。