近期不少燃氣運營企業(yè)的運維負責人咨詢,如何通過標準化的防腐層檢測降低城市燃氣管網(wǎng)的腐蝕泄漏風險?還有住建、應急管理部門的相關管理人員也在關注,如何將防腐層檢測工作納入城市燃氣管道完整性管理體系,滿足現(xiàn)行的城鎮(zhèn)燃氣運維監(jiān)管要求?這兩類問題正是當前城市管網(wǎng)安全管理領域的核心訴求,也是行業(yè)落地管道保護措施的關鍵切入點。
埋地燃氣管道的腐蝕失效是引發(fā)泄漏、爆炸等安全事故的核心誘因之一,行業(yè)通常采用防腐層加陰極保護的雙重防護方案延緩管道腐蝕速度,其中防腐層作為第一道防線,其完好性直接決定了管道的使用壽命和陰極保護系統(tǒng)的運行效率【1】。據(jù)國內(nèi)城市管網(wǎng)運行安全調(diào)研數(shù)據(jù)顯示,超過70%的燃氣管道泄漏事件都與防腐層破損、陰極保護失效直接相關,定期開展規(guī)范的防腐層檢測,是降低管網(wǎng)運行風險、落實管道完整性管理要求的核心手段。
對于燃氣運營企業(yè)而言,定期開展防腐層檢測*直接的價值是提前識別隱患,避免因管道腐蝕泄漏引發(fā)的安全事故、停氣損失以及應急處置成本。傳統(tǒng)的燃氣管道運維多采用事后搶修的模式,往往在泄漏事件發(fā)生后才開展排查整改,不僅會造成居民生活不便、企業(yè)生產(chǎn)損失,還可能引發(fā)公共安全事件。而規(guī)范的防腐層檢測可在防腐層出現(xiàn)破損但尚未發(fā)生管道腐蝕穿孔的階段,*精準識別隱患位置,提前開展整改,單次整改的成本僅為泄漏后搶修成本的15%左右,同時可大幅降低安全事故發(fā)生的概率。
對于城市管網(wǎng)監(jiān)管部門而言,推動轄區(qū)內(nèi)燃氣管道定期開展防腐層檢測,是落實《城市地下管線管理條例》要求、防范城市公共安全風險的核心抓手。各地近兩年開展的城鎮(zhèn)燃氣老舊管網(wǎng)更新改造工作中,也明確要求將防腐層檢測結果作為管網(wǎng)是否需要更新的核心判定依據(jù),避免不必要的開挖更換,降低城市管網(wǎng)改造的總體投入。
當前主流的便攜型管網(wǎng)防腐層檢測儀,集成了交流電位梯度法(ACVG)、密間隔電位測試(CIPS)兩大核心功能,既可精準定位防腐層破損點,定位誤差可控制在10厘米以內(nèi),也可同步開展陰極保護有效性檢測,無需額外攜帶多臺設備,適配城市管網(wǎng)復雜的作業(yè)場景。設備防護等級達IP65,可在-20℃到50℃的環(huán)境下穩(wěn)定運行,整機重量不足3kg,單人即可完成全程檢測作業(yè),相較于傳統(tǒng)檢測方式效率提升50%以上。
管道完整性管理是覆蓋燃氣管道全生命周期的管理體系,要求從管道的設計、建設、運維到報廢的全流程,持續(xù)開展風險識別、隱患整改、效能評估工作【2】。防腐層檢測作為管道風險識別的核心技術手段,需要嵌入到管道完整性管理的各個環(huán)節(jié)中。
在燃氣管道建設竣工驗收階段,需采用防腐層檢測設備對管道外防腐層的漏點、絕緣電阻進行全面檢測,檢測結果符合《油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范》【3】相關要求的,方可投入使用。不少城市已經(jīng)將新建燃氣管道的防腐層檢測報告納入竣工驗收的必備材料,沒有合規(guī)檢測報告的項目不予備案,從源頭保障城市管網(wǎng)的運行安全。
在燃氣管道運維階段,需根據(jù)管道的服役年限、所處區(qū)域的風險等級,制定差異化的防腐層檢測周期。其中服役年限超過10年的老舊燃氣管道,至少每2年開展一次全面的防腐層檢測;位于學校、商圈、交通樞紐等人口密集區(qū)域的重點管段,至少每年開展一次專項檢測;經(jīng)過重大施工項目周邊的燃氣管道,需在施工結束后開展專項防腐層檢測,排查施工過程中可能造成的防腐層損傷。
對于燃氣運營企業(yè)而言,將防腐層檢測數(shù)據(jù)納入企業(yè)的管道完整性管理平臺,可動態(tài)跟蹤不同管段的防腐層狀態(tài)變化,預判腐蝕發(fā)展趨勢,合理制定運維計劃,避免不必要的檢測和整改投入。對于監(jiān)管部門而言,歸集轄區(qū)內(nèi)所有燃氣管道的防腐層檢測數(shù)據(jù),可掌握整個城市管網(wǎng)的腐蝕風險分布,針對性開展監(jiān)管執(zhí)法,提升城市管網(wǎng)的整體安全管理水平。
不少燃氣運營企業(yè)在開展防腐層檢測時,往往忽略了與陰極保護系統(tǒng)的協(xié)同評估,導致檢測結果的參考價值大幅降低。防腐層出現(xiàn)破損后,破損位置的陰極保護電流會出現(xiàn)泄漏,不僅會導致破損位置的管道得不到有效保護,還會影響整個陰極保護系統(tǒng)的運行效率,甚至造成其他管段的保護電位不達標【4】。
采用集成了CIPS功能的防腐層檢測儀,可在不關閉陰極保護電源的情況下,同步開展防腐層破損點定位和管道保護電位檢測,一次性獲得防腐層狀態(tài)、陰極保護有效性兩類數(shù)據(jù),無需兩次進場作業(yè),大幅降低檢測成本。檢測過程中可自動記錄每個檢測點的位置坐標、防腐層絕緣電阻、保護電位等參數(shù),自動生成檢測報告,無需人工整理大量數(shù)據(jù),降低了人為誤差的概率。
國內(nèi)某新一線城市的燃氣運營企業(yè),2023年對轄區(qū)內(nèi)120公里的老舊城市管網(wǎng)開展全面檢測,采用一體化防腐層檢測儀開展作業(yè),僅用15個工作日*完成了全部檢測工作,共識別出37處防腐層破損點、2處陰極保護失效段,整改后該區(qū)域的燃氣管道腐蝕泄漏風險下降80%以上,全年未發(fā)生一起因腐蝕引發(fā)的泄漏事件,相關檢測數(shù)據(jù)同步上傳至該市的城市管網(wǎng)監(jiān)管平臺,滿足了監(jiān)管部門的備案要求。
需要注意的是,開展防腐層檢測和陰極保護檢測的機構,需要具備城鎮(zhèn)燃氣檢測相關的CMA資質(zhì),出具的檢測報告方可作為隱患整改、監(jiān)管備案的有效依據(jù)。檢測過程需嚴格遵循現(xiàn)行的*標準和行業(yè)規(guī)范,檢測數(shù)據(jù)需留存不少于5年,符合管道完整性管理的檔案管理要求。
針對城市管網(wǎng)不同類型的燃氣管道,防腐層檢測的實施要點也存在差異。對于新建的埋地鋼質(zhì)燃氣管道,竣工驗收階段的防腐層檢測需重點排查管道接口位置的防腐層缺陷,避免施工過程中造成的接口防腐層處理不到位的問題,同時要檢測防腐層的整體絕緣電阻,確保符合設計要求。
對于服役中的燃氣管道,開展防腐層檢測時,要同步排查管道周邊是否存在雜散電流干擾的情況,雜散電流會加速管道的腐蝕速度,也會影響陰極保護系統(tǒng)的運行效果,若檢測發(fā)現(xiàn)存在雜散電流干擾,需同步采取排流措施,保障管道的運行安全。
對于已經(jīng)開展過防腐層整改的管段,整改完成后需再次開展防腐層檢測和陰極保護有效性檢測,確認整改效果符合要求后方可納入正常運維序列。
總體而言,規(guī)范開展防腐層檢測,是落實城市燃氣管道完整性管理要求、保障城市管網(wǎng)運行安全的核心技術手段,無論是燃氣運營企業(yè)還是監(jiān)管部門,都需要充分認識到防腐層檢測和陰極保護系統(tǒng)運維的重要性,建立常態(tài)化的檢測機制,從源頭降低燃氣管道的安全運行風險。
參考文獻
【1】 埋地鋼質(zhì)管道防腐層檢測技術規(guī)范
【2】 城鎮(zhèn)燃氣管道完整性管理規(guī)范
【3】 油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范
【4】 埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術規(guī)范
【5】 城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范