淺談輸配管理中的壓力管道全面檢驗(yàn)工作

上海大眾燃?xì)庥邢薰?陶驥華

淺談輸配管理中的壓力管道全面檢驗(yàn)工作

上海大眾燃?xì)庥邢薰?陶驥華

隨著社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展與進(jìn)步，國家越來越重視壓力管道的質(zhì)量安全。文章圍繞正在上海大眾燃?xì)夤据斉洳窟M(jìn)行的燃?xì)鈮毫艿廊鏅z測和年度檢測工作，對該工作進(jìn)行了回顧和總結(jié)，指出燃?xì)鈮毫艿赖陌踩耘c穩(wěn)定性與城市燃?xì)獾恼９?yīng)息息相關(guān)。

輸配管理 燃?xì)鈮毫艿?全面檢驗(yàn)

1 壓力管道全面檢驗(yàn)工作

天然氣輸配管道的全面檢驗(yàn)工作要求在不停輸?shù)臓顩r下實(shí)現(xiàn)。對天然氣管道檢驗(yàn)與評價的基本思路為：在各類資料審查的基礎(chǔ)上，對待檢壓力管道進(jìn)行宏觀檢查、腐蝕防護(hù)系統(tǒng)檢測，包括防腐層質(zhì)量檢測及評價、陰極保護(hù)檢測及評價，并抽查外部腐蝕環(huán)境(宏觀檢查、雜散電流測試等)，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估，并開展失效模式的檢測評價工作。針對重點(diǎn)管段選擇開挖位置，開展管體內(nèi)外腐蝕檢測，最終提供運(yùn)行維護(hù)建議。通過定期開展壓力管道檢驗(yàn)工作，基本摸清管道安全狀況，發(fā)現(xiàn)盡可能多的安全隱患與問題，確保管道的使用與管理能夠滿足現(xiàn)行國家和行業(yè)法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)的要求，在規(guī)定的運(yùn)行條件下安全使用。

大眾燃?xì)庥邢薰拘枰獙?shí)施全面檢驗(yàn)的壓力管道約有 790公里，其中鋼管約有 730公里，PE管有60公里，2015年已經(jīng)全面檢驗(yàn)的壓力管道為150公里。

2 壓力管道全面檢驗(yàn)工作的內(nèi)容

壓力管道全面檢驗(yàn)工作的內(nèi)容包括資料調(diào)查、一般性宏觀檢驗(yàn)、穿跨越宏觀檢驗(yàn)、腐蝕防護(hù)系統(tǒng)非開挖檢測與評價(管道外覆蓋層狀況檢測與評價、管道陰極保護(hù)效果檢測評價、管線腐蝕環(huán)境調(diào)查)、管體缺陷的探坑與露管段檢驗(yàn)檢測、焊縫質(zhì)量無損檢測、路由圖繪制，其流程見圖1。

圖1 檢驗(yàn)流程

2.1 非開挖檢測項(xiàng)

2.1.1 相關(guān)資料調(diào)查

(1)管道設(shè)計(jì)單位資格，設(shè)計(jì)圖紙、文件與有關(guān)強(qiáng)度計(jì)算書；

(2)管道元件產(chǎn)品質(zhì)量證明書；

(3)管道安裝單位資格，安裝監(jiān)督檢驗(yàn)證書，安裝及竣工驗(yàn)收文件和資料；

(4)管道使用登記證；

(5)管道平面圖與縱(橫)斷面圖；

(6)管道運(yùn)行記錄。包括輸送介質(zhì)壓力、電法保護(hù)運(yùn)行記錄、陰極保護(hù)系統(tǒng)故障記錄，管道修理或改造的資料，管道事故或失效資料，管道的各類保護(hù)措施的使用記錄，管線周圍的其它施工活動，管道的電法保護(hù)日常檢查記錄，輸送介質(zhì)分析報(bào)告(特別是含硫化氫、二氧化碳、氧氣、游離水和氯化物)。2.1.2 危害辨識

根據(jù)提交和收集的資料辨識危害管道結(jié)構(gòu)完整性的潛在危險(xiǎn)。潛在危險(xiǎn)主要分為以下幾種：

(1)與時間有關(guān)的危險(xiǎn)，如內(nèi)腐蝕、外腐蝕、應(yīng)力腐蝕開裂。

(2)固有的危險(xiǎn)，如制造、施工過程中產(chǎn)生的缺陷。

(3)與時間無關(guān)的危險(xiǎn)，如第三方破環(huán)、外力破壞、人為誤操作。

(4)其他危害管道安全的潛在危險(xiǎn)。

2.1.3 現(xiàn)場宏觀檢查

2.1.3.1 宏觀檢查的重點(diǎn)部位與管段

(1)穿跨越管道。

(2)管道出土、入土點(diǎn)、管道分支處、管道敷設(shè)時位置較低點(diǎn)的管道，以及位于排污管下或者其他液體管道下的管道。

(3)根據(jù)故障分析系統(tǒng)，曾經(jīng)發(fā)生過影響管道安全運(yùn)行的嚴(yán)重泄漏和嚴(yán)重事故的管道。

(4)工作條件苛刻及承受交變載荷的管道。

(5)存在第三方破壞的管道。

(6)曾經(jīng)為非機(jī)動車道或者綠化帶改為機(jī)動車道的、經(jīng)過空穴（地下室）的管道。

(7)位于變坡等位置的管道。

1.1.3.2 宏觀檢查的主要項(xiàng)目和內(nèi)容

(1)泄漏檢查，主要檢查管道穿跨越段、閥門、閥井、法蘭、凝水缸、補(bǔ)償器、套管等組成件的泄漏情況。

(2)通過打印圖紙現(xiàn)場核對位置與走向檢查。

(3)地面安全標(biāo)志檢查。

(4)管道沿線地表環(huán)境調(diào)查。

(5)穿跨越管道檢查，主要檢查穿越管道錨固墩、套管檢查孔的完好情況以及水流沖刷侵蝕情況，跨越管道防腐層、補(bǔ)償器完好情況，吊索、支架、管子墩架的變形、腐蝕情況。

(6)管線閥門、法蘭、補(bǔ)償器等管道元件的檢查。外防腐層是確保管道不產(chǎn)生腐蝕的第一道屏障，是最重要的防護(hù)措施，對它的檢查至關(guān)重要。外防腐層檢查主要檢查入土端與出土端、露管段、閥井內(nèi)、閥室內(nèi)管道防腐(保溫)層的完好情況。必要時可對風(fēng)險(xiǎn)較高地段管道采用檢測設(shè)備進(jìn)行地面非開挖檢測。

2.1.3.3 電性能測試

(1)測試絕緣法蘭、絕緣接頭、絕緣短管、絕緣套、絕緣固定支墩和絕緣墊塊等電絕緣裝置的絕緣性能。

(2)對采用法蘭和螺紋等非焊接件連接的閥門等管道附件的跨接電纜或者其他電連接設(shè)施，測試其電連續(xù)性。

2.1.3.4 陰極保護(hù)系統(tǒng)測試

確保陰極保護(hù)有效是管道腐蝕防護(hù)檢測的重要內(nèi)容。一般采用常規(guī)參比電極地表法通過測試樁、管道露管點(diǎn)、開挖點(diǎn)、閥井、加信號點(diǎn)等處測試管道沿線管地電位。并進(jìn)行CIPS/DCVG陰極保護(hù)效果分布測量，繪制管道保護(hù)電位沿距離分布圖，并綜合評價陰極保護(hù)運(yùn)行效果。

2.1.3.5 管線腐蝕環(huán)境調(diào)查

(1)土壤電阻率測試。土壤電阻率是土壤腐蝕性的一項(xiàng)基本指標(biāo)，根據(jù)管道沿線的環(huán)境情況，有針對性的測試管道經(jīng)過地區(qū)的土壤電阻率。測試位置主要包括沿線加電點(diǎn)、開挖坑檢點(diǎn)、可能具有腐蝕傾向的重要地段等。

(2)腐蝕速率檢測。

(3)土壤理化分析。

(4)雜散電流測試。針對管線不同地段的情況，沿線測試重要區(qū)段點(diǎn)，特別是有明顯干擾源的區(qū)域，如變壓器入地點(diǎn)、穿跨越鐵路與公路、與鐵路公路近距離并行段的抽查、高壓線跨越處、有管道交叉的區(qū)域等。若在開挖坑檢處發(fā)現(xiàn)具有明顯雜散電流干擾腐蝕特征缺陷時，應(yīng)采用雜散電流檢測儀SCM測試雜散電流。在進(jìn)行雜散電流測試時，應(yīng)確保雜散電流的檢測具有較為足夠的時間，收集到足夠的數(shù)據(jù)。對檢測出的數(shù)據(jù)，根據(jù)現(xiàn)行的標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)行評定。

(5)腐蝕防護(hù)系統(tǒng)綜合評價。在進(jìn)行外覆蓋層檢測和陰極保護(hù)檢測之后，結(jié)合管線腐蝕環(huán)境調(diào)查結(jié)果，對管線的腐蝕防護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行綜合評價。

2.2 開挖探坑檢測

探坑的選擇原則除需考慮上述因素外，更應(yīng)結(jié)合檢測數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，包括：腐蝕防護(hù)系統(tǒng)檢驗(yàn)評價結(jié)果、風(fēng)險(xiǎn)評估結(jié)果、一般性宏觀檢驗(yàn)結(jié)果等。綜合考慮上述因素后，在探坑總量一定的情況下，合理布置探坑位置將更有助于摸清管道安全狀況，消除管道運(yùn)行安全隱患。管體缺陷的檢測采用探坑檢測結(jié)合露管段直接檢測進(jìn)行，其選擇原則如下：

(1)探坑應(yīng)結(jié)合局部非開挖檢測的結(jié)果，擬選擇安裝過程中焊口質(zhì)量較差、防腐層有缺陷、有泄漏搶險(xiǎn)和關(guān)鍵地段的管段；彎頭(管道變向點(diǎn))、變坡點(diǎn)、三通等管件；管道埋設(shè)地勢低洼處、環(huán)境腐蝕性較強(qiáng)的地段，具體位置根據(jù)現(xiàn)場檢測情況確定。

(2)對于閥井兩側(cè)的露管段，隨橋敷設(shè)與管橋的露管段，入土點(diǎn)、出土點(diǎn)等部分進(jìn)行隨機(jī)抽查檢測。

(3)在檢測過程中，如果發(fā)現(xiàn)某一區(qū)域管體腐蝕現(xiàn)象較嚴(yán)重或焊接質(zhì)量較差，防腐層總體狀況、環(huán)境腐蝕性或雜散電力干擾較強(qiáng)等現(xiàn)象，應(yīng)在該區(qū)域進(jìn)行以探坑擴(kuò)探為主的重點(diǎn)檢驗(yàn)。

(4)根據(jù)管道使用年限、故障分析系統(tǒng)中發(fā)生事故地點(diǎn)、經(jīng)過的城市郊區(qū)的管段比例等。

(5)重點(diǎn)考慮風(fēng)險(xiǎn)分析結(jié)果。

開挖坑長度約為1.5～2.5 m，使管道沿長度方向位于探坑正中，管道兩側(cè)凈寬各為0.5 m，同時，管道底部掏空約 0.5 m。對地下水位較高的地區(qū)，應(yīng)及時排水。開挖后探坑檢測和露管段直接檢測內(nèi)容包括：外覆蓋層性能檢測、管段結(jié)構(gòu)與焊縫外觀檢查、管體壁厚測量、管體外壁腐蝕狀況檢測、管地電位近參比測試、硬度測試。

(1)外覆蓋層性能檢測。外覆蓋層外觀檢查(如色澤、外觀、是否有剝離、充水、龜裂、老化等現(xiàn)象)、外覆蓋層厚度測試、外覆蓋層破損狀態(tài)描繪等。

(2)管段結(jié)構(gòu)與焊縫外觀檢查。對開挖管段進(jìn)行結(jié)構(gòu)檢查與幾何尺寸測量，對本體、焊縫等部位進(jìn)行外觀和腐蝕檢查，對焊縫還需進(jìn)行焊縫成型質(zhì)量、焊瘤、咬邊、錯邊和表面裂紋等項(xiàng)目的檢查。

(3)管體壁厚測試。采用超聲波測厚方法進(jìn)行管道剩余壁厚測試，測厚位置應(yīng)在路由圖上的探坑檢測圖中標(biāo)明，以便在同一測厚點(diǎn)再次檢測，當(dāng)發(fā)現(xiàn)管道壁厚有異常情況時，應(yīng)在附近增加測點(diǎn)，并確定異常區(qū)域大小，必要時，可適當(dāng)提高整條管線的厚度抽查比例。

(4)測厚點(diǎn)選擇原則：導(dǎo)波檢測發(fā)現(xiàn)有異常信號的部位；易受介質(zhì)腐蝕和沖蝕的彎頭部位、三通部位、穿跨越管段部位、管段直徑突變的部位、壓縮站或加壓站出口的管段、低洼點(diǎn)以及部分焊縫兩側(cè)。在選擇測厚點(diǎn)時，還應(yīng)注意防腐保溫層下腐蝕、土壤—空氣界面腐蝕、其他潛在局部腐蝕部位等。

(5)管體外壁腐蝕狀況檢測。檢查鋼質(zhì)管道表面金屬腐蝕部位：腐蝕產(chǎn)物分布(均勻、非均勻)、厚度、顏色、結(jié)構(gòu)、緊實(shí)度和繪制腐蝕形狀圖，拍彩色照片，并對腐蝕產(chǎn)物成分進(jìn)行初步鑒定。對腐蝕坑的部位、長度、寬度以及深度進(jìn)行測量記錄。

(6)管地電位近參比測試。

(7)硬度測試。對于易產(chǎn)生應(yīng)力腐蝕傾向的介質(zhì)與材料組合，需選取有代表性的部位進(jìn)行硬度檢驗(yàn)。檢測時，當(dāng)焊接接頭的硬度值有異常時，應(yīng)視具體情況擴(kuò)大焊接接頭無損檢測抽查范圍。檢查部位為對接環(huán)焊縫兩側(cè)及角焊縫周圍。

2.3 風(fēng)險(xiǎn)評估

全面檢驗(yàn)是基于風(fēng)險(xiǎn)的專業(yè)性檢驗(yàn)。通過風(fēng)險(xiǎn)評估，能將管道按風(fēng)險(xiǎn)排序，從而將檢驗(yàn)重點(diǎn)集中在高風(fēng)險(xiǎn)管道上，達(dá)到在降低風(fēng)險(xiǎn)的同時減少檢驗(yàn)成本的目的。由專業(yè)檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)對資料審查分析完成后，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評估，常用的風(fēng)險(xiǎn)評估方法有行業(yè)專家評估法、相對評估法、方案評估法和概率評估法等。

2.4 安全等級評定

根據(jù)檢測與評估結(jié)果，按照《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則—公用管道》(TSG D7004—2010)確定出該管道的安全狀況等級，并出具檢測評價記錄與報(bào)告。

2.5 全面檢測對日常工作的幫助

全面檢測能準(zhǔn)確找出某路段內(nèi)管線如下情況：管線位置、埋設(shè)深度、防腐層情況、管道老化情況等，能直接了解地下管網(wǎng)的實(shí)時狀況，掌握管網(wǎng)安全運(yùn)行情況。

定期開展壓力管道檢測工作，能定時掌握管網(wǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，摸清管道安全狀況，盡可能多地發(fā)現(xiàn)管網(wǎng)安全隱患及問題，以便盡早地發(fā)現(xiàn)盡早解決，確保管道的使用能滿足國家及行業(yè)法規(guī)的標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的繁榮，燃?xì)鈮毫艿赖氖褂昧恐饾u增加，同時近年來壓力管道的安全狀況日益嚴(yán)重，壓力管道檢驗(yàn)工作越來越重要。壓力管道在運(yùn)行過程中由于受到環(huán)境的影響不可避免地會產(chǎn)生如腐蝕等一系列問題，進(jìn)而導(dǎo)致管道的微觀結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而帶來嚴(yán)重的安全隱患，甚至導(dǎo)致嚴(yán)重的安全事故。這就要求我們在壓力管道檢驗(yàn)過程中必須加強(qiáng)對存在問題的分析，形成針對壓力管道的定期全面檢驗(yàn)制度，防止燃?xì)鈮毫艿肋\(yùn)行過程中出現(xiàn)問題，并且要加強(qiáng)對壓力管道運(yùn)行狀態(tài)的檢查力度，及時處理燃?xì)鈮毫艿浪嬖诘陌踩[患和問題，進(jìn)而確保燃?xì)鈮毫艿赖陌踩\(yùn)行。

Discussion on Comprehensive Inspection of Pressure Pipeline in Gas Distribution Management

Shanghai Dazhong Gas Co., Ltd. Tao Jihua

With the continuous development and progress of society and economy, more and more attention has been paid to the quality and safety of pressure pipelines. This paper reviews and summarizes the work, which is the comprehensive and annual inspection work of gas pressure pipelines conducted by the transmission and distribution department, and points out that the normal supply of city gas is closely related to the safety and stability of gas pressure pipeline.

gas distribution management, gas pressure pipeline, comprehensive inspection