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闲置9年燃气系统再用的质量安全评价

作者:黎耀初  
评论: 更新日期:2012年05月25日
2 埋地管道防腐检验
    埋地钢管的防腐是保证燃气管道长期安全运行的重要手段,本系统的埋地燃气钢管已敷设达9年之久,如何检测管道的防腐状况,是全面检验的重点工作。
2.1 燃气管道防腐绝缘层的检验
    对埋地燃气钢管防腐层的检验,我们采用了多频管中电流法及英国RD-PCM管线探测仪,检测埋地燃气管道防腐层破损点并对防腐层状况做出了综合评价,同时利用人体电容法核对检验防腐层破损点的位置。
    防腐层的防腐性能用防腐层绝缘特性参数Rg来评价。Rg是反映防腐层电阻特性参数,是防腐层体积电阻率ρ与防腐层为1的乘积,也是面积为S的防腐层与绝缘电阻R的乘积。经检测管道防腐层的漏损点、牺牲阳极组及Rg值如表1。
    由表1可以看出,埋地燃气管道的防腐层基本处于良好状态,年平均腐蚀率为O.02mm/a~O.04mm/a,但漏铁点较多。总计漏点273个。
1 埋地燃气管道防腐层检验结果汇总表

 

项目
检测结果
埋地管道防腐层状态
防腐层绝缘特性参数Rg(?m2)
5500~7500
少数路段为4500
防腐层等级
二级(良)
少数路段为三级(一般)
老化状况
老化轻微
老化较轻
防腐层破损漏铁点
大漏点
208
中漏点
49
小漏点
16
牺牲阳极组
105
2.2 牺牲阳极工作情况检验
    牺牲阳极实际是一个漏铁点,因此,在测定防腐层的状态时,可将牺牲阳极测出。埋地钢管腐蚀主要是由于电化学腐蚀。在一定条件下。极化作用可降低金属腐蚀速率,采用牺牲阳极或外加电源途径使阴极极化可以防止或减少金属腐蚀。根据实际测定,埋地燃气管道约近40%的管地保护电位不符合国家有关规定的要求。分析其原因,主要是漏铁点较多、阳极质量存在差异与数量不足所致,必须加以改善。
2.3 开挖检测
    根据检测结果,对漏铁点与阳极进行了选择性的开挖检测,共开挖21处,其中漏铁点13处、牺牲阳极8处。结果证实漏铁点检测定位准确性很高,部分漏铁管道防腐层破损严重,被检查的大部分牺牲阳极管地电位不满足规范要求。
2.4 管道内腐蚀情况检查
    钢管埋地后长期不使用,一般容易产生管道内腐蚀。对开挖取样的管道内壁情况观察,却没有发现异常情况,另外在管道吹扫过程中,仅吹扫出少量干燥的灰尘与铁锈。由此可以看出,该管道系统内腐蚀情况轻微。主要原因经分析是埋地后采用了充氮保护措施。
3 埋地燃气管道压力试验
    燃气管道的压力试验是检验管道在设计压力状态下是否有足够的强度和是否漏气的最重要的手段,是在燃气管道施工安装、外观检查、无损检测及调整修复等全部工作完成之后的最终检验,是确定燃气管道是否能安全启用的重要依据。
    压力试验包括强度试验与气密性试验。气密性试验应在强度试验合格后进行。我们在取样焊缝缺陷检验修复后对系统进行了压力试验,试验介质为压缩空气,所选压力表精度为1.5级。
3.1 燃气管道强度试验
    该系统的设计压力为O.2MPa,按国家规范规定,燃气管道强度试验的压力不低于1.5倍设计压力。修复后的燃气供应系统经管道分段与总体试验后均合格。
3.2 燃气管道气密性试验
    按国家相关规范规定,燃气管道气密性试验压力不应低于1.15倍设计压力。在采用1.5级压力测量基础上,为避免气密性试验出现判断失误,我们还采用了精度为0.4级的压力表进行了校核试验,结果均证明该系统气密性试验合格,可以通气使用。
4 结论与建议
    (1) 闲置燃气系统再用。可充分利用已投入的资金与资源,并可改善大气环境,是很好的资产增值和环境保护项目。
    (2) 经全面检验气化站设计与施工均符合国家标准要求,在设计条件下能安全使用,经评定其安全状况等级为1级,检验周期为6年。
    (3) 埋地燃气管道在设计时选用无缝钢管,采用聚乙烯粘胶带与牺牲阳极防腐,是目前城镇燃气管道设计中常采用的方案,适合该系统实际情况。
    在全面检查及取样焊缝缺陷修复后的强度与气密性试验均合格,证明该管道系统可在设计压力为0.2MPa范围内正常工作,可以投产运行。但在焊接缺陷检验中,发现部分弯管和三通焊缝质量存在问题,特别是管路中均未采用标准三通管件,造成焊接困难,使焊接缺陷增多。这些管道缺陷潜在的失效模式主要为腐蚀泄漏,不宜长期使用。在管道防腐检验中,发现漏铁点较多,很多管道防腐层破损严重,绝大多数是由于施工质量欠佳和第三方施工造成。牺牲阳极也有部分需调整更换。因此,参照现行《公用管道安全技术基础》和《在用工业管道定期检验规程》的要求,评定其安全状况等级为3级,检验周期为3年。
    根据上述结论,为了今后供气的连续稳定和安全可靠,也为了调整修复方便,提高施工效率,减少管理难度。提出如下建议:
    ① 对系统中所有埋地三通、弯头及其他缺陷管件进行更换,更换时全部利用三通标准件;
    ② 对所有防腐层破损漏铁点进行修复;
    ③ 对管道沿线深根植物进行清理,以保护管道外防腐层不被植物根系损坏;
    ④ 更换修复已失效的牺牲阳极,并采用增加阳极组数量,减小阳极组间距的方法,使管道达到完全保护;
    ⑤ 对修复后的燃气系统再经分段与总体压力试验,经强度试验与气密性试验均合格后,再将燃气系统重新启用;
    ⑥ 在管道燃气系统投产前还应按压力管道管理要求,制定各种管理规章制度,加强人员培训,提高管理质量;
    ⑦ 购置必要的检测仪器,定期对埋地燃气管道的防腐层和牺牲阳极进行检验和维护,这对燃气管道的长期安全运行有着十分重要的意义。
5 系统安全启用与运行
    在此次评价后,我们加紧对安全启用方案进行了落实,使该系统在2004年4月终于成功置换投产。整个管道供气系统一直运行良好,气化站和埋地管道从未出现任何泄露事故,至今已安全运行达5年。“实践是检验理论的最好办法”,我们用实践证明了这次评价是正确的。整改建议也有效合理,使该系统经过9年闲置后,又重新安全使用,经济效益和社会效益均十分显著。
    这次理论与实践相结合的闲置系统再用,在国内燃气行业内尚属首例,由于这类规范在国内尚未完善,现将报告整理出来,希望能为其他在用燃气管道系统的运行、维修和质量安全评估提供参考。
参考文献
1 中国市政工程华北设计研究院.珠海市现有燃气管道设施质量安全评估咨询报告.2003
2 国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会.在用含缺陷压力容器安全评定.中国标准出版社.GB/T19624-2004
3 沈松泉,黄振仁,顾竞成.压力管道安全技术.东南大学出版社.2000
4 江孝裎.城镇燃气与热能供应.中国石化出版社.2005
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