2 土壤腐蚀性检测
长输管道根据土壤情况划分检测单元时,往往以土壤电阻率数据为主。《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法SY/T0023-97》推荐土壤电阻率的测试,采用等距(四极)法测管道埋深处的电阻率。对于城镇燃气管道,上方地面往往是铺设方砖的人行道,根本无法找到足够的土壤空间,去以管道埋深作为间距插入4根接地极。对此,有些检测单位在远离管道的绿化带中进行测试,或在管道上方以方便插入为准,随意确定接地极间距,检测数据并不能代表管道埋深处的情况;即使地表为土壤,由于管道周边的其他地下金属结构影响,无法满足接地极测试条件,结果偏差达30%~40%[2],作为检测单元划分依据是不合适的。
实际上,我们发现管道上方附近通常都有行道树或小面积裸露土壤处,树坑中可以方便地进行极化电流密度测试。极化电流密度测试是在测量现场将与管道钢同质的试件(探头)插入土壤中,仪器自身的电源使试件电位产生10mV的极化,即可从仪器上直接读出数值。由于该项目是在现场与管道埋设的土壤完全相同的环境下测定的,因此能较准确地反映土壤的原位腐蚀性。更重要的是,其测试快捷方便,很适合作为检测单元划分的手段。
氧化还原电位测试时需对铂电极及时彻底脱膜,通常难以做到,加之杂散电流的影响,使实际测试数据可信度不高。考虑到城镇土壤中很少存在细菌腐蚀,笔者认为通常不必进行该项测试;确有必要时由专业人员进行专项测试。该项指标通常是区域性的,测试不必考虑在管道沿线。同样,土壤电阻率也是区域性的。可在城市内不同地质类型处,随机选择满足测试的点进行测试,结果作为该片区的统一等级。
管道杂散电流干扰是城市燃气管道腐蚀的重要原因。它分为直流杂散电流和交流杂散电流干扰两种方式。直流杂散电流的测试,按照要求应在管道沿线测试间距10米的电位梯度。由于城市燃气管道上方,多数覆盖了方砖、混凝土或沥青路面,无法保证间距。此时可在两个树坑内测试。树坑之间可以为水泥或其他路面,应注意结果处理时按实际间距计算电位梯度。间距无法达到10米时,应尽可能大,以减少误差;但间距太大时,不能反映管道实际位置的情况,一般不宜超过20米。
土壤的电解失重、PH值、氯离子量情况,需要通过土样分析才能确定。土样的采集可从开挖现场取管道埋深处的原土进行测试,确保分析评价的准确性。
3 防腐状况检测
燃气管道防腐层检测分为防腐层绝缘电阻测量和防腐层缺陷检测。地下燃气管道防腐层绝缘质量是反映管道整体老化程度的重要参数,也是划分评价单元的基本参数,必须进行准确的检测。《埋地钢质管道防腐绝缘层电阻率现场测量技术规定SY/T6063-93》规定采用变频选频法,从管道的阴保测试线发射和接收讯号。在城镇燃气管道上没有阴保测试线,又存在大量的分支,限制了该仪器的使用。在全面检测时,应以开挖坑内暴露的管体为发射和接收点,注意检测单元中不得有钢质分支。一般检测时,则以管中电流法测试为主,其可靠度稍差,但基本不受接入点的限制。
在管道下沟回填的施工过程中,可能存在一些防腐层碰伤,管道埋地后第三方施工或土壤应力,也会造成防腐层老化破损。国内一般仅采用SL-2088型管道防腐层探测检漏仪,检测快捷。但实际使用中发现,由于周边其他管道的影响,经常发生误报,故应对所有报警点用DCVG仪进行鉴别。DCVG仪检测比较麻烦,进度效率较低,但精度较高。二者结合,可以较好满足破损点修复任务,并最大限度避免不必要的开挖。
对于探坑内防腐层检测,《钢管防腐层检漏试验方法SY/T0063-92》规定使用电火花检测仪对暴露的防腐层进行检测。传统上都是将接地极插在探坑内管道附近的土壤中,铜丝电刷扫过防腐层,缺陷处就会有火花发生。然而在近期对三层夹克的钢管进行检测时发现,在破损处没有火花出现。经分析,是接地不当所致。对于早期的冷缠胶带防腐层,探坑附近的土壤中,总会存在许多破损点,插在土壤中的接地极通过这些破损点与管体连通。三层夹克整体质量优异,探坑两侧很长的管道上都没有破损点,接地极无法与管体良好连通,所以破损点处不会发生火花。对此,我们将检测仪的地线延长数十米,直接连到最近的凝液缸或阀门上,而不是插在土壤中。结果证实所有破损点都被检出。
4 阴极保护系统检测
《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法SY/T0023-97》规定,管道保护电位测试通过管道的阴保测试线进行。在城镇燃气管道上没有阴保测试线,但存在大量的凝液缸或阀门等漏铁点,可以进行检测。管道沿线的电位,应采用CIPS进行密间隔电位测试。将万用表通过10米左右的导线直接连到最近的这类漏铁点上,另一端连接硫酸铜电极。将电极插入管道沿线上方的土壤中,得到各点的电位,标绘到图上形成连续的电位测试曲线。
5 检测施工组织及注意
对于城镇地下燃气管道的腐蚀检测与环境调查状况检测。首先应根据被检测段所在的现场环境,分析检测内容及重点,进而确定检测组织、人员。应建立一个稳定的项目组织机构,由责任心强、工作态度认真的专业人员担任项目经理。特别是重要控制环节的检测,最好由专门的技术人员旁站监督,以确保检测质量。这似乎是老生常谈,但确实是决定检测,以及维修决策成败的关键。
施工前需制定周密的检测流程,并通知供气单位。检测人员在得到该片区的管网巡查员许可后,才能开始进行操作。不能自作主张在管道系统上进行任何接线操作,以免影响在役管道的正常运营,这是需要格外注意的。