埋地燃气管道防腐性评估指标

张雪娟

摘 要：为了对埋地燃气管道的防腐性进行评估，确定其评估指标是首要工作。本文主要阐述了燃气集团对管线防腐层完好程度及腐蚀趋势评价现状及埋地燃气管道腐蚀评估现状，最终确定第三方破坏、运行管理维护、防腐层种类、运行年数、管段埋深、土壤电阻率、直流杂散电流、防腐层绝缘电阻和阴极保护状况9个因素为埋地燃气管道腐蚀性评估指标。

关键词：埋地燃气管道；腐蚀评估；土壤腐蚀

中图分类号：TU996.8 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）20-0114-03

The indexes of Corrosion Assessment for Buried Gas Pipeline

ZHANG Xuejuan

（National Center of Occupational Safety and Health，Beijing 102308）

Abstract： In order to evaluate the corrosion resistance of buried gas pipelines， it is the primary task to determine its evaluation indexes. The gas group's evaluation of the integrity of pipeline anti-corrosion layer and corrosion trend， as well as the current situation of corrosion assessment of buried gas pipelines were described in this paper. Finally， the third-party damage， operation management and maintenance， type of anti-corrosion layer， operating life of operation， burialdepth of pipe section and soil resistivity， DC stray current， insulation resistance of the anti-corrosion layer and cathodic protection status， the nine factors were determinedas the evaluation indexes of the corrosion performance of the buried gas pipeline.

Keywords： buried gas pipeline；corrosion assessment；soil corrosion

隨着我国国民经济的快速发展，天然气的需求量持续增加，主要用于民用采暖、工艺生产和工业燃烧等[1]。天然气主要是通过管道输送到千家万户，而管道一般都埋于地下，这就导致管道被腐蚀。埋地管线随着使用年限的增加，管道本身会发生老化、腐蚀等现象，再加上各种人为因素的破坏，导致管道泄漏事故频繁发生，严重影响管道的正常运行，对人民的生命和财产安全造成威胁，给社会带来严重的经济损失。如何进行埋地燃气管线防腐性评估，是目前防腐评估领域比较重视的。由于我国城市的燃气管线在敷设之初并未构建对应的原始设计资料与运行数据库，管线开始使用后的运行数据记录也全部由人工完成，造成大量资料缺失。燃气管线的检测数据也仅仅局限于部分管线，不能完全满足风险评估的要求。

本文对埋地燃气管道防腐性评估指标进行探讨，以期为准确评估埋地燃气管道防腐性提供基础数据，也为实现埋地燃气管道系统的安全性、管线安全运行提供科学依据。

1 燃气管线防腐层完好程度及腐蚀趋势评价现状

燃气集团对埋地管线的评价主要是通过地面检测和环境检测2方面来评估管道防腐层的完好程度及对腐蚀趋势进行评价。

1.1 地面检测

检测内容主要包括：一是探测埋地管道的位置、走向、深度和防腐层破损点的情况，比较破损点的大小；二是测试管道外防腐层绝缘面电阻值，检测腐蚀电流密度和平均腐蚀速率；三是检测土壤电阻率和直流杂散电流。

1.2 相关标准

依据《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》（CJJ 95—2013）、《钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准》（SY/T 0087—95）和《埋地钢质管道外防腐层修复技术规范》（SY/T 5918—2011）等规范的规定，各检测参数的分级标准如表1至表4所示。

1.3 环境因素评价

环境因素评价主要是对管线所处的周围环境情况进行检测。由于管线的所处环境复杂，加之实际各种因素的限制，目前不可能做到对整条管线进行检测，只能选择有代表性的点进行检测。在被检测的管线上，选择部分点进行环境因素检测，包括土壤电阻率、直流杂散电流、氧化还原电位、腐蚀电流密度和平均腐蚀速率等与管道腐蚀有关的参数。

1.4 防腐层完好程度及腐蚀趋势评价

将管线及周边环境的检测结果与标准对照，进行分析，进而评价该管线。

燃气集团对埋地燃气管道的评价主要是通过评估每个指标来确定管线的整体水平，缺乏系统性。目前，针对埋地燃气管道腐蚀问题开展的地面检测工作，检测内容集中在对防腐层破损点的定位，以及对防腐层绝缘程度进行测评，这对埋地燃气管道的检测、维护与管理工作来说，仅仅是其腐蚀检测工作中的一部分。由于实施地面检测时，周围环境条件复杂，受各类情况的干扰也很严重，有些管线由于运行时间长，相关基础数据资料、档案严重不全或缺失。此外，埋地燃气管线一般处于各类建筑物分布密集的场所，地面检测手段也受到限制，所以，目前燃气管道地面检测技术也面临着诸多技术难题。

2 埋地燃气管道腐蚀评估现状

很多学者采用不同的方法对管道进行风险评估，林武春[2]将管道风险定义为失效后果和失效可能性的乘积，从管道失效概率和管道失效后果2方面对已完成现场检验的管道进行风险评估。赵雄[3]等人应用双参数（F、E）综合参数异常评价法（SPAE）对塔里木油田某输油管道出站2km管段防腐层性能进行量化分析、评价和开挖验证，发现评价结果与防腐层实际状况完全相符。杨振宏[4]运用模糊综合评价方法对燃气管道系统的安全状况进行评价，认为第三方破坏、误操作、设计和腐蚀是引起城市燃气管道失效的影响因素。陈国华[5]确定了土壤腐蚀性、防腐层性能、阴极保护状况、杂散电流和管道服役时间作为城市地下钢质燃气管道的外腐蚀程度评价指标。陈秋雄[6]等人认为，防腐层种类、钢管壁厚、建设监理力度、运行时间、土壤腐蚀性、管地电位、防腐层电阻率和缺陷密度是影响腐蚀预期的主要因素。马宇等人[7]指出，土壤腐蚀性、杂散电流、防腐层种类、防腐层电阻率、漏点线密度、管地电位、壁厚损失和运行年数等8个指标是影响埋地燃气管道腐蚀破坏的主要因素。徐佳佳等人[8]运用人工神经网络方法，通过土壤腐蚀性、管道自然电位、防腐层状态及阴极保护度4项指标相互作用的结果来判断管道的腐蚀状态，评定出管道的危险等级。

3 埋地燃气管道防腐性评估指标的确定

从学者的研究中可以看出，影响埋地燃气管道腐蚀性的因素可以分为以下5类：其周围所处的环境、管体自身的运行情况、输送介质的特性、第三方破坏及平时的维护管理。由于燃气管道的运输介质为天然气，没有腐蚀性，因此不考虑内腐蚀[9]。

第一，管道周围所处的环境主要包括该地区的土壤环境、管道所埋深度和杂散电流的影响。在不同的土壤中，管道的腐蚀性差别很大。像介质中土壤电阻率、离子种类与数量、矿物类型及pH等直接影响腐蚀程度。杂散电流是流散于土壤中的电流，由轨道电车、地下铺设的电缆等各类用电设备设施的接地装置或有些用电设备漏电产生的。有关研究发现，杂散电流造成的腐蚀比土壤腐蚀还要严重。

第二，管体自身运行情况。主要与埋地管道运行年限、管道的防腐层种类、钢管壁厚、绝缘面电阻值和阴极保护状况等有关。当管道越接近设计寿命，其发生腐蚀的危险性就越大。防腐层保护是埋地燃气管道腐蚀防护最基本的方法，不同防腐涂层，其防腐性能不同，塑料粉末涂层有良好的防腐性能，复合材料的复合结构涂层性能卓越，是今后的发展方向[10]。阴极保护技术是电化学保护技术的一种，就是利用外加手段（向被腐蚀的金属结构表面施加一个外加电流）迫使电解质中被保护金属表面都成为阴极，从而抑制金属离子的迁移，以达到减弱或避免腐蚀的目的。

第三，第三方破坏。主要是因为在管线附近有施工开挖行为，或者有耕种农作物等其他人为活动造成的管线结构破坏损伤。此外，还包括线路情况、自然灾害、地面设施、地面活动情况、巡线频率和交叉施工等几个方面[11]。

第四，管线的运行维护管理。对燃气管道检查不到位，未及时发现燃气管道存在的安全隐患，并及时处理。同时，也受到维护管理人员自身因素的影响。

通过查阅大量文献资料[12-15]，同时也咨询了相关专家，参与了燃气集团的检测工作，在此基础上，本文确定评估埋地燃气管道防腐状况的指标主要包括第三方破坏、运行管理维护、防腐层种类、运行年数、管段埋深、土壤電阻率、直流杂散电流、防腐层绝缘电阻和阴极保护状况9个。

4 结语

通过基于文献资料、现场实践调研和专家咨询等方式，确定了埋地燃气管道防腐性评估指标包括第三方破坏、运行管理维护、防腐层种类、运行年数、管段埋深、土壤电阻率、直流杂散电流、防腐层绝缘电阻和阴极保护状况。

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