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FSGASFSGASFSGAS埋地燃气管网安全管理与腐蚀控制技术FSGASFSGASFSGAS主要内容一、地下燃气管网的安全管理制度二、埋地燃气管道防腐层系统完整性常用检测方法原理简介三、阴极保护系统检测四、埋地钢质燃气管道杂散电流干扰检测五、埋地燃气管道腐蚀风险评估六、安全管理与检测应用效果七、建议八、埋地PE燃气管道位置探测方法FSGASFSGASFSGAS1、完善的安全管理制度一、地下燃气管网的安全管理制度新建燃气管网的管理运行燃气管网的管理施工区域地下燃气管网的管理FSGASFSGASFSGAS设计1、埋地钢质燃气管道防腐系统;2、埋地钢质燃气管道必须设计安装阴极保护系统(市内埋地燃气管道宜采用牺牲阳极阴极保护系统,长输燃气管道采用牺牲阳极阴极保护或外加电流阴极保护均可);3、阴极保护系统设计时,必须对管道通过区域土壤腐蚀性进行检测与调查(即土壤电阻率,自然腐蚀电位、氧化还原电位,土壤酸碱性、土壤类型、杂散电流)。FSGASFSGASFSGAS设计4、阴极保护工程设计与安装应该由具有专业设计安装资质的公司,需报集团公司安全技术部审核批准;5、埋地PE燃气管道,必须设计安装示踪线(PE燃气管道的示踪线以1.5——2.5mm2的多股铜芯塑料绝缘层导线为宜(单芯线也可以),示踪线横截面不得低于1.5mm2)。FSGASFSGASFSGAS1、埋地钢质管道回填土后路面恢复前,要请与建设单位无关的专业检测人员对管道存在的防腐层完整性、阴极保护系统保护状况、防腐层总体施工质量进行检测与评价,并出具检测报告,无检测合格报告,工程不能结算;2、埋地PE管道覆土后要对“示踪线”导通情况进行检测验收;3、发现有防腐层缺陷点、阴极保护不合格等,不符合规范要求的问题立即通知施工单位进行维修整改,整改完成后再复测,直至合格为止。新建设管道检测管理制度FSGASFSGASFSGAS1、新建埋地燃气管道建设完成后1——2年内,要请专业检测技术人员对管道进行全面系统的检测与评价,查找管道与土壤环境不适应形成的防腐层缺陷,评价阴极保护系统是否达到了规范要求等,确保管道防腐系统完好。检测方面要求(1)检测埋地管道防腐层质量,是否存在缺陷点(2)检测阴极保护系统保护效果(3)检测管道埋深是否符合规范要求投入运行后管道检测管理制度FSGASFSGASFSGAS投入运行后管道检测管理制度2、定期对管网的运行安全状况进行检测与评估,根据佛山集团公司燃气管网特点检测内容要求如下:(1)定期探测与调查燃气管道周围运行环境是否满足输气管道安全管理规范要求;(2)检测与评价埋地输气管道防腐层绝缘质量状况,根据检测结果对防腐层质量分级;(3)探测管道外防腐层是否存在的缺陷点,发现防腐层存在缺陷点时及时采取措施,确保防腐系统的完整性;(4)检测与评价燃气管网阴极保护状况,牺牲阳极运行消耗情况等;(5)检测管网中是否存在杂散电流腐蚀干扰情况。(6)根据各种检测结果,对管道的状况进行安全评估。FSGASFSGASFSGAS投入运行后管道检测周期1、新建成的埋地燃气管道,投产运行1年——2年内完成管网全线首次防腐系统普查检测与评价;2、新建管道运行第5年全线普查一次,10年内阴极保护运行正常再完成一次普查,否则应该增加普查次数;3、运行超过10年的埋地燃气管道,每3年普查一次;4、特殊情况下,由主管部门确定普查。5、重点调查应每1-2年一次,但有交、直流干扰段和重要位置应每年进行一次调查、调整、评定管道的腐蚀性和安全性。6、管道的阴极保护系统,阴极保护电位每年做一次系统检测与保护状况评价。FSGASFSGASFSGAS1.新埋地管道竣工后,采用Pearson法,检测仪器采用国产SL系列与英国雷迪仪器RDPCM”进行防腐层系统检测。2.检测人员正在对新管道防腐是否存在缺陷进行检测,发现缺陷后立即通知施工单位维修,否则不能够验收。FSGASFSGASFSGAS二、埋地燃气管道防腐系统完整性常用检测方法原理简介FSGASFSGASFSGAS埋地钢质燃气管道运行过程中主要受到外环境的腐蚀,内腐蚀很小可以忽略。外腐蚀通常因涂层破坏、失效、土壤、杂电干扰等使防腐系统失效而发生。目前,国内外对埋地钢质管道外防腐完整性直接检测与评价的方法有:交流电位梯度法(皮尔逊法或ACVG)、直流电压梯度(DCVG)/密间隔电位(CIPS)联合测量法、管中多频电流衰减率测量法(PCM法、S—CAN法)等,各种检测方法的特点见下表。埋地燃气管道防腐缺陷与防腐层总体质量检测FSGASFSGASFSGAS埋地燃气管道防腐缺陷检测方法对比表检测方法用途常用仪器优点缺点交流电位梯度法(皮尔逊法或ACVG)检测埋地钢质管道防腐层缺陷点国产SL——系列检漏仪器方法易掌握、破损点定位准确、检测灵敏度高、效率高、定性判断破损点严重性需要检测经验、不能够定量区分破损点严重程度直流电位梯度法(DCVG)检测埋地钢质管道防腐层缺陷点加拿大CI—50DCVG检测仪器方法易掌握、破损点定位准确、检测灵敏度高、可区分破损点腐蚀状况不加信号识别器时干扰多、不适合市内管道检测、检测效率很低管道多频管中电流衰减率法检测埋地钢质管道防腐层缺陷点、分段评价防腐层总体质量英国雷迪RD系列PCM检测仪器、美国C-SCAN扫描仪、国产选频变频检测仪能够检测破损点和防腐层质量、仪器综合检测性能好,能够定量确定防腐层缺陷点严重程度破损点定位精度差、检测灵敏度差、C-SCAN扫描仪昂贵、使用A字架检测破损点、效率低、干扰多FSGASFSGASFSGAS埋地燃气管道防腐缺陷检测方法对比表(续表)检测方法用途常用仪器优点缺点管道涡流检测方法检测防腐层破损点与管道腐蚀厚度加拿大GDP16能够确定破损点大小、确定管道腐蚀厚度仪器昂贵、灵敏度低、检测效率很低密间距电位测试技术(CIS、CIPS)检测管道电位、评价阴极保护效果、杂散电流干扰评价加拿大CIPS—10、澳大利亚PCS—200能够间接定位防腐层破损点、发现杂散电流其准确率较低,易受外界干扰,操作复杂、检测效率低FSGASFSGASFSGAS埋地燃气管道防腐层系统检测仪器1.RD——PCM(检测与评价防腐层总体质量)2.交流电位梯度检测仪器(音频检漏仪)—检测定位防腐层缺陷点FSGASFSGASFSGASRD—PCM(管道电流衰减率)法原理简介这种方法基于“点电流源供电”的电磁场分布理论,无论交流或直流,电磁场分布与介质的均匀程度密切相关,因此,检测地理论基础是假定管道周围土壤电阻率差别不大,特别是沟回填土比较均匀一致。管道的信号电流分布符合下式:I=I0e-ax式中:I—管道中任意处的电流强度值;I0—发射机向管道施加电流点的电流值;x—测量点到供电点的距离;a—衰减系数(与被测管道的防腐层绝缘电阻、导电率、防腐层厚度、管道的直径、厚度、材质、电容有关)。FSGASFSGASFSGASLnI=LnI0+Lne-axLnI=-ax+LnI0LnI1-LnI2=(-ax2+LnI0)-(-ax1+LnI0)=-a(x2-x1)当测量间距离x1-x2取单位长度1时:Y=LnI1-LnI2=-a即:Y=8.686α=Idb1-Idb2/x2-x1Idbx=20lgIx为x点的电流分贝值Y—单位长度管道电流平均衰减率。RD—PCM(管道电流衰减率)法原理简介FSGASFSGASFSGAS(PCM)法检测管道电流数据分析图FSGASFSGASFSGASFSGASFSGASFSGAS交流电位梯度法也称作皮尔逊法(由于这种方法为此人发明)。主要用来查找防腐层的破损点,一般来说是查找“防腐质量相对很差”的部位。严格地说是它不能对包覆层的绝缘性能做分级评价,但与其它方法共同使用可得到较好的检测效果。该方法效率高,成本较低,操作简便,实地标定防腐层破损点的位置,不需要进行繁琐的内业计算工作。2、交流电位梯度法检测防腐层破损点FSGASFSGASFSGAS交流电位梯度法(PEARSON法)交流电位梯度测量示意图信号曲线信号曲线FSGASFSGASFSGASB、交流电位梯度场地面分布示意图FSGASFSGASFSGAS埋地燃气管道防腐层缺陷点分类管理一类防腐层破损点:防腐层破损严重,或破损面积较大,防腐层已经失去了防腐作用,相当于管道裸露在土壤中,这类破损点处管道已经或正在发生严重量腐蚀。一类防腐层缺陷点管道阴极保护系统电位达标与否,必须立即对破损的防腐层进行修复,否则管道迟早会发生腐蚀穿孔。FSGASFSGASFSGAS二类防层破损点:防腐层质量很差,破损点处防腐层还存在,但已几乎失去防腐作用,防腐层和管道之间已发生了严重剥离,水已进入了防腐层与管道之间,有些点管道已发生了不同程度腐蚀,这类破损点需要在1-2年内进行修复。否则也会发展成一类点形成穿孔。这类点若有阴极保护时可以缓期维修,但会加速牺牲阳极的损耗。FSGASFSGASFSGAS三类防腐层破损点:防腐层老化严重,或存在缝隙或渗水现象,防腐层与管道存在轻度剥离,防腐层的绝缘电阻率很小,漏电严重,或者是防腐层很薄。裸露后用眼睛观察不出裸铁点,用电火花仪检查时有火花产生。这类防腐层破损点,在有阴极保护系统保护电位达到保护标准情况下,可以不用修复。没有阴极保护时3年内需要修复。FSGASFSGASFSGAS检测人员正在对探测中发现的地下燃气管道防腐层缺陷点做标记。FSGASFSGASFSGAS地下燃气管道探测发现安全隐患的管理1.燃气管道与其它管道形成搭接2.管道防腐层严重破损点FSGASFSGASFSGAS地下管线施工场所安全管理地下管线由巡线班进行定期检测巡查,其中巡线班通过日常巡查,主要发现由于施工开挖等外部因素对管线造成的安全隐患,立即通知探测部门对管道位置做精确探测。FSGASFSGASFSGAS地下管线施工场所安全管理保护施工开挖造成影响的燃气管线:采取插小黄旗、标识带的措施FSGASFSGASFSGAS三、阴极保护系统检测FSGASFSGASFSGAS检测与评价管网的阴极保护系统,常用管/地电位检测技术(P/S地表参比检测法)——即万用表和CU/CuSO4参比电极即可。另外密间隔电位(CIPS法)检测方法必要时也要用,准确精度评价管道阴极保护效果。密间隔电位法原理是每隔1米左右测量一个管道的“管/地”电位数据,通过分析埋地钢质管道上一系列“管/地”电位数据绘成的变化曲线,评价管道各个点的阴极保护状况,根据曲线上管地电位变化幅度,分析判断各段管道是否达到标准要求或是否存在杂散电流(检测结果曲线见图6)。FSGASFSGASFSGAS密间隔电位(CIPS)测量数据分析图FSGASFSGASFSGAS地表参比测量法地表参比测量法可以测量管道的自然电位、牺牲阳极开路电位和牺牲阳极闭路电位(埋地管道的保护电位),是最常用的检测方法(接线方法见下图)。FSGASFSGASFSGAS地下燃气管道阴极保护电位检测1.地下燃气管道阴极保护系统,每年进行一次系统检测,评价管网的保护效果和牺牲阳极消耗情况。2.检测人员正在做管道保护电位数据采集。FSGASFSGASFSGAS五、埋地钢质燃气管道杂散电流干扰检测FSGASFSGASFSGAS直流杂散电流腐蚀是危害地下钢质管道燃气安全的一大问题,特别是没有安装牺牲阳极保护的管网,入户的钢质管道没有与地下钢质管道实施绝缘隔离(即没有安装绝缘法兰),居民家庭用电设施产生的杂散电流就会流入燃气管道,这种情况下,有些钢质管道往往安装一年不到就发生腐蚀穿孔泄漏事故,特别是近年来城市地铁系统越来越多,因此检测管网中的杂散电流是非常必要的。管道直流杂散电流检测FSGASFSGASFSGAS管道直流杂散电流检测检测与评价管网的杂散电流,通常的检测项目有管道对地电位、管道中杂散电流强度、土壤杂散电流电位梯度三个项目。常用的检测仪器是英国雷迪公司生产的杂散电流检测系统(SCM),这种仪器能够连续长时间检测记录管道的电位和管道中的杂散电流强度,可在被检测管道上同时布设多台仪器进行检测,施加检测信号识别系统,方便查找杂散电流来源。FSGASFSGAS
本文标题:埋地燃气管网安全管理与腐蚀控制技术
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