埋地燃?xì)怃摴馨踩u(píng)估檢測(cè)技術(shù)探討及實(shí)踐

陽(yáng)泉市煤氣公司 呂志斌 趙曉峰 俞錚

山東正元地理信息工程有限責(zé)任公司 雷斌

0 前言

2011年，按照《山西省城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)安全評(píng)估報(bào)告編制提綱》的要求，陽(yáng)泉市煤氣公司會(huì)同山東正元地理信息工程有限責(zé)任公司，完成了《陽(yáng)泉市煤氣公司埋地燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行評(píng)估報(bào)告》，作為陽(yáng)泉市煤氣公司的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人，就該項(xiàng)工作的前期考察學(xué)習(xí)及實(shí)際編制檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)安全評(píng)估檢測(cè)技術(shù)總結(jié)討論如下，供燃?xì)馔薪梃b。

1 檢測(cè)項(xiàng)目及方法

1.1 管道防腐層絕緣性能評(píng)估

目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)防腐層檢測(cè)多采用電磁法，從原理上具體可分為電壓梯度法和電流梯度法兩種方法。本文論述的檢測(cè)方法為多頻管中電流法，使用的儀器是英雷迪生產(chǎn)的 RD-PCM管道電流測(cè)試儀。由三部分組成，如圖1所示：

圖1 RD-PCM管道電流測(cè)試儀示意

儀器發(fā)射功率：150 W；發(fā)射頻率：4 Hz、8 Hz、 128 Hz和640 Hz；量程：100 mA、300 mA、600 mA和1 000 mA。

接收機(jī)配有磁力儀(磁靴)用于檢測(cè)近直流的發(fā)射頻率；A形架用來(lái)進(jìn)行破損點(diǎn)定位。

多頻管中電流法有以下特點(diǎn)：在非開(kāi)挖的情況下對(duì)管道進(jìn)行檢測(cè)，不但可以對(duì)檢測(cè)管道進(jìn)行探測(cè)，而且還可以準(zhǔn)確的查出破損點(diǎn)的位置；利用該法算出的管道防腐層絕緣電阻是該段管道的防腐層絕緣電阻(?·m2)的平均值；兩種檢測(cè)方法(電流梯度法和地面電場(chǎng)法)相互印證；管道探測(cè)、防腐層檢測(cè)可同時(shí)進(jìn)行，測(cè)量方法簡(jiǎn)便適于野外作業(yè)，測(cè)量的數(shù)據(jù)可用微機(jī)進(jìn)行處理。

管道防腐層絕緣性能是衡量防腐層質(zhì)量好壞的重要標(biāo)志，測(cè)試時(shí)由RD-PCM管道電流測(cè)繪儀的發(fā)射機(jī)向目標(biāo)管線上發(fā)射低頻的檢測(cè)電流，電流沿管道流動(dòng)并隨著距離增加而有規(guī)律地率減，在防腐層較差的管段，電流流失較大。測(cè)試過(guò)程中，沿管道上方地面上用 RD-PCM接收機(jī)測(cè)量一組電流值I，逐點(diǎn)記錄檢測(cè)點(diǎn)距離Xi及電流值Ii，將此數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)便可進(jìn)行計(jì)算處理。多頻管中電流法計(jì)算方法如下：

式中：Y—電流變化率；

IdB—X點(diǎn)的電流，A；

a—率減系數(shù)；

X—測(cè)量點(diǎn)到原點(diǎn)的距離，m；

Ф—管道外徑，mm；

P—管壁厚度，mm；

ρ—管道鋼材的電阻率，?·m；

f—檢測(cè)電流頻率，Hz；

R—管道縱向電阻，?；

Rg—防腐層絕緣電阻，?·m2；

C—管地分布電容，μF/m；

L—管道自感，mH/m。

從(1)、(2)兩式可看出：通過(guò)測(cè)量管道電流及距離就可以計(jì)算出防腐層的絕緣電阻。

我國(guó)《埋地鋼質(zhì)管道瀝青防腐層大修理技術(shù)規(guī)定》(SY/T 5918—2004)，對(duì)計(jì)算結(jié)果參照表一進(jìn)行防腐層質(zhì)量評(píng)價(jià)，見(jiàn)表1。

表1 管道外防腐層絕緣電阻值的質(zhì)量分級(jí)

1.2 防腐層破損點(diǎn)檢測(cè)

對(duì)破損點(diǎn)采用RD-PCM管道電流測(cè)繪儀配合A型架進(jìn)行精確定位。先用RD-PCM管道電流測(cè)繪儀的發(fā)射機(jī)對(duì)管道施加低頻電流信號(hào)，用RD-PCM管道電流測(cè)繪儀接收機(jī)的“FF”功能配合A型架進(jìn)行破損點(diǎn)的定位。當(dāng)電流施加到埋地鋼質(zhì)管道上時(shí)，在其周圍會(huì)產(chǎn)生一正比于該電流的交變電磁場(chǎng)。當(dāng)管線的防腐層出現(xiàn)破損時(shí)，檢測(cè)信號(hào)電流會(huì)在破損點(diǎn)上因流入大地有額外的損耗，形成地面電場(chǎng)，電流讀數(shù)會(huì)突然跌落，出現(xiàn)較大的梯度變化，說(shuō)明出現(xiàn)管道故障：防腐層破損或與其它金屬管線搭接。此時(shí)應(yīng)加密測(cè)量點(diǎn)，為進(jìn)一步確定破損點(diǎn)所在管道的具體部位，需要借助地面電場(chǎng)法(泊松法)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

工作時(shí)，沿管道方向逐步檢測(cè)，將A型架的地極插入土壤中進(jìn)行讀數(shù)，PCM接收機(jī)將自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)水平，計(jì)算電流方向和分貝(dB)讀數(shù)。PCM接收機(jī)面板上的電流方向即指示破損點(diǎn)的方向。若PCM接收機(jī)面板上的電流方向在第一個(gè)位置是向前的；而第二個(gè)位置PCM接收機(jī)面板上的電流方向是向后的，在排除分支和管線搭接的情況后，說(shuō)明在這兩個(gè)位置之間存在破損點(diǎn)。以更小的間隔進(jìn)行檢測(cè)，直到找到電流方向的變化點(diǎn)、分貝(dB)讀數(shù)最低的位置。此時(shí)可以肯定破損點(diǎn)就在A型架的中間位置，便可進(jìn)行破損點(diǎn)的精確定位工作。

1.3 管道沿線腐蝕環(huán)境檢測(cè)

腐蝕檢測(cè)主要包括兩方面的內(nèi)容：環(huán)境腐蝕能力評(píng)價(jià)和研究對(duì)象的腐蝕狀況評(píng)價(jià)。前者根據(jù)研究對(duì)象所處環(huán)境不同，又可分為大氣環(huán)境、土壤環(huán)境和海水(工業(yè)水)環(huán)境。后者根據(jù)檢測(cè)地點(diǎn)不同，又可分為現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)。常用檢測(cè)方法主要有：直接觀察法、無(wú)損檢測(cè)法和在線檢測(cè)法。

埋地管線外壁遭受的腐蝕主要為土壤和環(huán)境的腐蝕。為此，埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕檢測(cè)主要包括：

1.3.1 土壤基本性質(zhì)調(diào)查

對(duì)土壤基本性質(zhì)的調(diào)查，可從宏觀上評(píng)判管道遭受的自然腐蝕情況。對(duì)土壤腐蝕性的調(diào)查主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)土壤離子成分的分析。對(duì)土壤常規(guī)離子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-、CO32-和HCO3-)成分的分析，首先在現(xiàn)場(chǎng)取原土并密封，帶回實(shí)驗(yàn)室后采用火焰原子吸收分析陽(yáng)離子，用常規(guī)化學(xué)分析方法分析陰離子。

(2)土壤類型歸類。將現(xiàn)場(chǎng)取回的土壤樣品分粒，并進(jìn)行歸類。

(3)土壤pH測(cè)試。在實(shí)驗(yàn)室或現(xiàn)場(chǎng)采用校正過(guò)的pH計(jì)、玻璃電極和飽和甘汞電極進(jìn)行測(cè)試。

(4)土壤含水量測(cè)試。將現(xiàn)場(chǎng)密封取回的土壤樣品，采用失重法進(jìn)行測(cè)試。

(5)土壤電阻率計(jì)算。土壤電阻率采用等間距四電極法，通過(guò)測(cè)定接地電阻來(lái)計(jì)算電阻率。

土壤物理化學(xué)性質(zhì)影響金屬腐蝕的途徑或作用機(jī)理是相當(dāng)錯(cuò)綜復(fù)雜的，它的含水量、含鹽量、pH值、電阻率、細(xì)菌、透氣性等因素，都互相依存，互相作用，綜合影響概括見(jiàn)表2：

表2 土壤諸因素對(duì)鋼鐵金屬腐蝕作用的影響

1.3.2 雜散電流(電位梯度)分布情況

對(duì)埋于地下的金屬管道而言，更嚴(yán)重的損害來(lái)自于雜散電流的電腐蝕效應(yīng)。雜散電流由土壤流入管道部分是陰極，由管道流向土壤的部分是陽(yáng)極，電腐蝕總是發(fā)生在金屬與電解質(zhì)存在的陽(yáng)極區(qū)，陽(yáng)極電腐蝕對(duì)金屬的破壞作用相當(dāng)嚴(yán)重，能引起管道銹蝕、腐爛穿孔，據(jù)科學(xué)測(cè)算，1 A的直流雜散電流在一根鋼管上流進(jìn)流出，一年內(nèi)將導(dǎo)致大約10 kg的金屬流失。直流雜散電流危害最大，交流雜散電流的腐蝕隨頻率增加而減小，50 Hz交流電的危害大約相當(dāng)于相同強(qiáng)度直流電的1%。對(duì)雜散電流的方向和大小作一調(diào)查，有助于確定管道的腐蝕嚴(yán)重區(qū)。應(yīng)對(duì)管線區(qū)附近存在的建筑物，尤其是雜散電流源進(jìn)行調(diào)查。

對(duì)雜散電流的測(cè)量采用電位梯度法，直角三點(diǎn)法和圓周法是常用的測(cè)量方法?？梢詼y(cè)量土壤中沿管道方向的電位差，也可以測(cè)量管道上電位的變化情況。電位差的測(cè)量在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行，電位梯度的計(jì)算由內(nèi)業(yè)完成。

根據(jù)我國(guó)有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，電位梯度約0.5 mV/m時(shí)即認(rèn)為有雜散電流的影響，電位梯度大于2.5 mV/m時(shí)認(rèn)為有較嚴(yán)重的雜散電流影響，應(yīng)該采取排流措施。

1.4 管道陰?，F(xiàn)狀檢測(cè)

1.4.1 工作原理

金屬在土壤中腐蝕主要為電化學(xué)過(guò)程。因金屬晶粒不均勻、晶界缺陷等造成其化學(xué)不均勻性，加上土壤的電化學(xué)腐蝕環(huán)境，使得在金屬—土壤相界面上形成多個(gè)腐蝕原電池，造成局部陽(yáng)極為鐵的溶解反應(yīng)，局部陰極為氧的去極化反應(yīng)：

陽(yáng)極過(guò)程：Fe→Fe2++2e

陰極過(guò)程：O2+2H2O+4e→4OH-

對(duì)鋼質(zhì)管道進(jìn)行陰極保護(hù)，是通過(guò)外加陰極電流或與一個(gè)腐蝕電位低于鐵自然電位的金屬(如常用的鎂陽(yáng)極)偶接，將管道電位降至低于局部微陽(yáng)極開(kāi)路電位從而抑制腐蝕的發(fā)生。

1.4.2 工作方法

管道對(duì)地電位是表征管道遭受腐蝕情況的最直觀參數(shù)。進(jìn)行管地電位測(cè)試時(shí)，采用便攜式Cu/CuSO4參比電極(以下簡(jiǎn)稱硫酸銅電極，用CSE表示)作為參比電極。所有測(cè)試連接點(diǎn)必須保證電接觸良好，測(cè)量導(dǎo)線應(yīng)采用銅芯絕緣屏蔽軟線。

便攜式參比電極在使用前應(yīng)去掉電極頭表面的膠皮帽，將電極頭半透膜浸入用棉布袋包裝的濕潤(rùn)犧牲陽(yáng)極填包料或濕潤(rùn)氯化鈉細(xì)顆粒中。將裝有便攜式犧牲陽(yáng)極的棉布袋埋于管道測(cè)試點(diǎn)附近的潮濕土壤中，埋設(shè)深度應(yīng)大于2 cm，且接觸良好。

將電壓表調(diào)至適宜的量程，電壓表的兩條輸入線分別與管道測(cè)試點(diǎn)和便攜式參比電極的導(dǎo)線相連，讀取穩(wěn)定電壓值。連續(xù)測(cè)定3次，其差值應(yīng)不大于0.01 V，作好記錄，并注明該電位值的地點(diǎn)。

應(yīng)用高精度毫伏表和參比電極，利用管道測(cè)試樁或出露點(diǎn)對(duì)施加陰極保護(hù)的管道(測(cè)保護(hù)電位)或未施加陰極保護(hù)的管道(測(cè)自然電位)電位進(jìn)行測(cè)定，以得出管道對(duì)地的電位值，從而確定施加陰極保護(hù)管道的保護(hù)情況(過(guò)保護(hù)或欠保護(hù))或確定未施加陰極保護(hù)管道的腐蝕傾向(腐蝕或未腐蝕)。

1.4.3 技術(shù)要求

根據(jù)《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕與防護(hù)調(diào)查方法標(biāo)準(zhǔn)》(SY/T 0087—1995)有關(guān)規(guī)定，管線的保護(hù)電位在-0.85 V以下即認(rèn)為達(dá)到了有效的陰極保護(hù)。

(1)管地電位(保護(hù)電位)：測(cè)試點(diǎn)為所有的出露點(diǎn)及測(cè)試樁，采用參比電極法測(cè)量。

(2)犧性陽(yáng)極開(kāi)路電位：在犧性陽(yáng)極處將管道與犧性陽(yáng)極斷開(kāi)，采用參比電極法測(cè)量。

(3)自然電位：直接測(cè)量埋在土壤中相同材質(zhì)鋼片，相對(duì)飽和Cu/CuSO4參比電極的電位。

1.5 漏氣檢測(cè)

1.5.1 漏氣檢測(cè)的工作原理

管道中的氣體，在一定壓力下從漏點(diǎn)沖出，沿一定的空隙(尤其是大的構(gòu)造)向周圍擴(kuò)散，并到達(dá)地面。通過(guò)燃?xì)鈾z測(cè)儀與 PGC氣相色譜儀，對(duì)地面滲出氣體的性質(zhì)、成份進(jìn)行分析、對(duì)比，即可確定是否存在漏氣及漏氣點(diǎn)的大致位置。結(jié)合防腐層破損點(diǎn)的測(cè)量定位進(jìn)一步打孔、驗(yàn)證即可準(zhǔn)確確定漏氣點(diǎn)的位置。

1.5.2 漏氣點(diǎn)檢測(cè)方法

傳統(tǒng)的燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢方法是沿燃?xì)夤艿婪较蜻M(jìn)行巡視，采取聽(tīng)、看、摸、聞、查等方法，借助地面塌陷、裂痕、水面冒泡、樹(shù)草枯萎、積雪表面黃斑等異?，F(xiàn)象進(jìn)行分析判斷是否存在燃?xì)庑孤?，或用感覺(jué)器官判斷有無(wú)燃?xì)猱愇?、燃?xì)庑钩雎曧懙惹闆r判斷燃?xì)庑孤?，另外就是通過(guò)對(duì)燃?xì)夤艿兰捌鋬蓚?cè)一定范圍內(nèi)的各類窨井、地下空間進(jìn)行燃?xì)庑孤z測(cè)，分析判斷燃?xì)獾男孤?/p>

現(xiàn)代燃?xì)夤芫W(wǎng)巡檢理念和方法發(fā)生了根本性的變化，即由過(guò)去的被動(dòng)式檢查轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在的主動(dòng)式檢測(cè)，從檢測(cè)計(jì)劃、檢測(cè)儀器、檢測(cè)隊(duì)伍等各方面加以保證。本次陽(yáng)泉市煤氣公司的燃?xì)夤芫W(wǎng)漏氣檢測(cè)配置了專業(yè)檢測(cè)組，在管道定位檢測(cè)、防腐層破損點(diǎn)定位檢測(cè)的基礎(chǔ)上，用手推式燃?xì)夤艿罊z漏儀，沿著燃?xì)夤艿佬羞M(jìn)，對(duì)燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行了普查，收到了很好的效果。

1.5.3 氣點(diǎn)定位的工作方法

在手推式燃?xì)夤艿罊z漏儀進(jìn)行檢測(cè)中，探頭吸盤緊貼地面采集氣體，如果有報(bào)警信號(hào)，將探頭迎風(fēng)，報(bào)警消失，若反復(fù)幾次都是如此，即可初步確定該地有大量不明氣體或燃?xì)庑孤┮伤泣c(diǎn)存在。

利用 PGC氣相色譜儀對(duì)氣體進(jìn)行進(jìn)一步檢測(cè)分析排查，確認(rèn)氣體屬性及濃度，便可知該處是否有燃?xì)庑孤?/p>

在防腐層破損點(diǎn)檢測(cè)定位的基礎(chǔ)上，利用燃?xì)鈾z測(cè)儀沿著防腐層破損點(diǎn)在地面上投影位置的周圍進(jìn)行打孔(地面板結(jié)可打孔，也可尋找地面天然縫隙、孔洞)，打孔后封閉開(kāi)口處，待孔內(nèi)氣體積聚一定時(shí)間后，用燃?xì)鈾z測(cè)儀檢測(cè)濃度，尋找濃度最高點(diǎn)，如果濃度最高點(diǎn)與防腐層破損點(diǎn)位置一致，即可判斷該點(diǎn)為漏氣點(diǎn)，從而進(jìn)行開(kāi)挖維修。

1.6 管體檢測(cè)

1.6.1 管道剩余厚度檢測(cè)

管道剩余厚度測(cè)定方法較多，超聲波測(cè)量厚度已被廣泛應(yīng)用，且具有較高的精度。超聲波測(cè)量厚度的原理與光波測(cè)量原理相似，探頭發(fā)射的超聲波脈沖到達(dá)被測(cè)物體并在物體中傳播，到達(dá)材料分界面時(shí)被反射回探頭，通過(guò)精確測(cè)量超聲波在材料中傳播的時(shí)間來(lái)確定被測(cè)材料的厚度。在采樣點(diǎn)測(cè)得管道的剩余厚度，與管道公稱厚度比較，得出管道的內(nèi)腐蝕狀況及管道的腐蝕速率。

1.6.2 管道強(qiáng)度檢測(cè)

管道剩余強(qiáng)度是管道風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中的重要指標(biāo)。通過(guò)對(duì)管道進(jìn)行開(kāi)挖，現(xiàn)場(chǎng)用硬度計(jì)進(jìn)行管道硬度測(cè)試以確定管道抗拉強(qiáng)度，通過(guò)對(duì)管道抗拉強(qiáng)度進(jìn)行評(píng)估，可以計(jì)算出當(dāng)前管道可承受的壓力情況，在管材比較均勻，無(wú)特殊損傷的情況下可根據(jù)下列公式計(jì)算：

鋼管壓力=(鋼管材質(zhì)抗拉強(qiáng)度×2×壁厚)/(管道外徑×安全系數(shù))

2 檢測(cè)結(jié)果及技術(shù)分析

陽(yáng)泉市煤氣公司為了做好本次燃?xì)夤芫W(wǎng)安全評(píng)估工作，委托山東正元地理信息工程有限公司對(duì)市區(qū)埋設(shè)年代在 20年以上的中低壓燃?xì)夤芫W(wǎng)進(jìn)行了檢測(cè)及綜合評(píng)價(jià)工作。主要檢測(cè)任務(wù)是對(duì)管道的外防腐層進(jìn)行絕緣電阻測(cè)試、防腐破損點(diǎn)檢測(cè)及管道防腐狀況綜合評(píng)估、管道泄漏點(diǎn)檢測(cè)，并對(duì)管網(wǎng)整改提出建設(shè)性意見(jiàn)，以采取有效措施確保燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行。

本次檢測(cè)工程檢測(cè)測(cè)管線長(zhǎng)度 54.41 km(其中防腐鋼管長(zhǎng)度40.88 km，鑄鐵管道長(zhǎng)度13.53 km)；實(shí)地定位破損點(diǎn)376個(gè)；對(duì)所有具備檢測(cè)條件的管道全部進(jìn)行了外防腐絕緣性能測(cè)試；運(yùn)用手推式燃?xì)夤艿罊z漏儀對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)管道進(jìn)行了仔細(xì)排查，經(jīng)打孔與開(kāi)挖驗(yàn)證，共檢測(cè)出漏氣點(diǎn) 19處。以下是部分檢測(cè)項(xiàng)目及結(jié)果：

2.1 管道防腐層缺陷檢測(cè)結(jié)果

該測(cè)區(qū)燃?xì)夤芫€共發(fā)現(xiàn)防腐層破損點(diǎn)376個(gè)，從中抽取部分破損點(diǎn)進(jìn)行了開(kāi)挖驗(yàn)證。

表3 防腐層破損點(diǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表(部分)

PS500中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行陽(yáng)泉市支行樓前和PS144氯堿廠宿舍樓開(kāi)挖情況見(jiàn)圖2、3。

圖2 PS500中國(guó)農(nóng)業(yè)銀行陽(yáng)泉市支行樓前開(kāi)挖情況

圖2 PS144氯堿廠宿舍樓開(kāi)挖情況

2.2 管道防腐層絕緣性能檢測(cè)結(jié)果

經(jīng)調(diào)查，測(cè)區(qū)內(nèi)管段防腐材料絕大部分采用絕緣性能較好的瀝青防腐材質(zhì)，但該瀝青質(zhì)地本身較差，且防腐層厚度較薄(大致在5 ~10 mm之間，最大厚度不超過(guò)12 mm)。部分管道焊口采用絕緣效果較差的環(huán)氧煤瀝青，特別是管道彎頭、三通等接口部位防腐不夠縝密。

本次檢測(cè)通過(guò)外業(yè)對(duì)測(cè)區(qū)內(nèi)中低壓干管進(jìn)行電流測(cè)試，所采集數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)PCM專業(yè)軟件評(píng)估分析，部分檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 管道分段電流評(píng)估分析表(部分)

經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析，市區(qū)內(nèi)防腐級(jí)別為優(yōu)、良的管段合計(jì)只占 10.4%，也就是說(shuō)，測(cè)區(qū)內(nèi)只有約十分之一的管段能剛好受到外防腐層的有效保護(hù)；約有二分之一的管段開(kāi)始逐漸老化；約十分之二的管道外防腐已基本失去功效，管體處于自然腐蝕階段。

2.3 腐蝕環(huán)境檢測(cè)結(jié)果

2.3.1 土壤電阻率測(cè)試數(shù)據(jù)

表5 管道土壤電阻率數(shù)據(jù)(部分)

土壤電阻率是表征土壤導(dǎo)電能力的指標(biāo)。在地下金屬管道宏電池腐蝕過(guò)程中，極間電位差常常高達(dá)數(shù)百毫伏，而電極的可極化性大小對(duì)于腐蝕電流已不起顯著作用，此時(shí)腐蝕電流的大小受電阻控制。所以，在其他條件相同的情況下，土壤電阻率愈小，腐蝕電流愈大，則土壤腐蝕性愈強(qiáng)。

市區(qū)土壤大多屬于回填土，土壤電阻率相差較大，腐蝕性有很大差異。測(cè)區(qū)土壤電阻率數(shù)值基本在20~50 ?×m，個(gè)別超過(guò)100 ?×m，平均在40 ?×m左右。從整體上考慮，應(yīng)當(dāng)采取就低不就高的原則，測(cè)區(qū)管道所處地段土壤腐蝕性中等。

2.3.2 土壤理化性質(zhì)分析

在管道沿線隨機(jī)提取了多個(gè)土壤樣品，其取土位置為與其編號(hào)對(duì)應(yīng)的土壤電阻率測(cè)量位置，取樣點(diǎn)為原土，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行了處理，結(jié)果列于表6。

表6 土壤有關(guān)理化性質(zhì)數(shù)據(jù)(部分)

從土壤樣品的分析來(lái)看，土壤類型為碳酸鹽型和鈣型風(fēng)化土壤，土壤主體為中性偏堿，土壤含水量在15%左右，腐蝕性中等。

2.3.3 管道沿線雜散電流檢測(cè)

本次雜散電流的測(cè)量我們采用電位梯度法，將三支校正過(guò)的參比電極(1、2、3)分別按垂直及平行管道方向置于潮濕土壤中，電極距為3 m，分別測(cè)定1~2和2~3之間的電位差，然后通過(guò)矢量合成的方法得到測(cè)試點(diǎn)的空間電位梯度。共測(cè)量雜散電流24處，從現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果可以看出，測(cè)區(qū)燃?xì)夤艿澜?jīng)過(guò)的地區(qū)普遍存在雜散電流影響，但大部分地段影響程度較小。

2.4 漏氣檢測(cè)結(jié)果

本工程采用SL-908B漏氣檢測(cè)儀，沿管線敷設(shè)附近地面進(jìn)行漏氣排查，經(jīng)對(duì)濃度較高的可疑漏氣點(diǎn)鉆孔或開(kāi)挖鑒別，共確定泄漏點(diǎn) 19處，并對(duì)漏氣點(diǎn)進(jìn)行了修補(bǔ)處理，泄漏點(diǎn)見(jiàn)表7。

表7 泄露點(diǎn)統(tǒng)計(jì)表(部分)

因陽(yáng)泉市地處山西東部黃土高原腹地，屬半干旱地區(qū)，降水偏少。經(jīng)破損點(diǎn)開(kāi)挖發(fā)現(xiàn)，測(cè)區(qū)內(nèi)管網(wǎng)除了埋地較淺(1.0 m以上)的管段地處濕潤(rùn)的地表，易受土壤外環(huán)境腐蝕外，埋地較深(1.5 m以下)的管段因土壤環(huán)境干燥，受外環(huán)境影響較小。因此，泄漏點(diǎn)多發(fā)生在易受外環(huán)境腐蝕的埋深較淺的管段，特別是管道穿越下水的地段，起因大都是破損點(diǎn)經(jīng)長(zhǎng)期腐蝕，造成穿孔漏氣。

2.5 整改技術(shù)結(jié)論

(1)對(duì)評(píng)價(jià)為一般、良的管道防腐層破損點(diǎn)進(jìn)行開(kāi)挖修復(fù)，對(duì)管體較嚴(yán)重腐蝕點(diǎn)進(jìn)行修補(bǔ)，并定期(建議每半年一次)進(jìn)行破損泄漏檢測(cè)，也可對(duì)管道防腐進(jìn)行更新。

(2)對(duì)防腐評(píng)價(jià)差、劣的管段及大于20年以上的鑄鐵管道進(jìn)行管道更新，更新管道外防腐層建議采用加強(qiáng)瀝青或三層PE防腐。

(3)對(duì)沒(méi)有開(kāi)挖或不能實(shí)施開(kāi)挖的破損點(diǎn)采用打孔方式定期進(jìn)行濃度監(jiān)測(cè)，因每個(gè)破損點(diǎn)都是潛在的漏氣點(diǎn)，監(jiān)測(cè)周期應(yīng)不大于2個(gè)月。

3 結(jié)束語(yǔ)

燃?xì)夤艿朗浅鞘兄匾牡叵禄A(chǔ)設(shè)施之一，燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全運(yùn)行對(duì)城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展及社會(huì)穩(wěn)定都有著重要的意義，燃?xì)夤芫W(wǎng)檢測(cè)技術(shù)是其安全評(píng)估的重要依據(jù)，也是燃?xì)夤芫W(wǎng)安全運(yùn)行監(jiān)管的重要保證措施之一，同時(shí)也是管道更新、改造和綜合治理所需要了解的重要信息。

本次燃?xì)夤芫W(wǎng)安全評(píng)估報(bào)告已經(jīng)上報(bào)了省市有關(guān)主管部門，并得到了高度重視。主管部門調(diào)研后，對(duì)老舊管網(wǎng)的改造意見(jiàn)形成了共識(shí)，在政府和企業(yè)的共同努力下，老舊燃?xì)夤芫W(wǎng)將會(huì)得到逐步的更新改造，從根本上保證燃?xì)夤芫W(wǎng)的安全運(yùn)行。