埋地钢质管道外腐蚀直接评价标准_第1页
埋地钢质管道外腐蚀直接评价标准_第2页
埋地钢质管道外腐蚀直接评价标准_第3页
埋地钢质管道外腐蚀直接评价标准_第4页
埋地钢质管道外腐蚀直接评价标准_第5页
已阅读5页,还剩49页未读 继续免费阅读

下载本文档

版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领

文档简介

Q/XFD000101—2006PAGEIQ/JFD000101.1—2004PAGE16Q/TY浙江浙能天然气运行有限公司标准Q/TY—2014埋地天然气钢质管道外腐蚀直接评价(ECDA)标准2012—08—15发布2012—08—31实施浙江浙能天然气运行有限公司发布目次TOC\o"1-1"\h\z\uHYPERLINK1 范围 1HYPERLINK2 规范性引用文件 1HYPERLINK3 术语和定义 1HYPERLINK4 一般性规定 2HYPERLINK5 预评价 2HYPERLINK6 间接检测与评价 11HYPERLINK7 直接检测与评价 15HYPERLINK8 后评价 22HYPERLINK9 ECDA记录和报告 24PAGE11前言埋地钢质管道在土壤中会发生腐蚀,腐蚀是导致管道失效的主要原因之一。通过使用ECDA的某些工具和技术,可以识别和确定腐蚀活性,修复腐蚀损伤以及针对造成腐蚀损伤的原因加以补救。ECDA的目标是将开挖和维修成本最小化的同时,通过对管道外腐蚀的风险进行有效管理,降低外腐蚀对管道完整性的影响,从而提高管道的安全状况。本标准依据国家及石油天然气行业相关规定、标准,在《钢质管道及储罐腐蚀评价标准埋地钢质管道外腐蚀直接评价》SY/T0087.1-2006的基础上结合浙江省天然气管道的保护经验制定。目的是为管道外防腐管理提供检测、维护等方面的指导原则。本部分标准的附录A为资料性附录。本标准由浙江浙能天然气运行有限公司提出并拥有解释权本标准适用于浙江天然气管道的施工、运行、维护等工作本标准由浙江浙能天然气运行有限公司技术质量中心归口本标准起草单位:浙江浙能天然气运行有限公司技术质量中心本标准由浙江浙能天然气运行有限公司技术质量中心负责解释本标准起草人:李想本标准审核人:本标准审定人:本标准批准人:本标准2014年首次发布。埋地天然气钢质管道外腐蚀直接评价(ECDA)标准范围本标准适用于陆上埋地天然气钢质管道外腐蚀直接评价。由于其他因素造成管道壁厚减薄损伤的安全评价也可参照本标准执行。对于埋地天然气钢制管道,原则上优先采用内检测技术进行检测与评价,亦可同时结合ECDA对管道进行检测评价;对于新建投产两年内未进行检测且不可采用内检测技术进行检测的管道,必须采用ECDA进行检测评价(管线长度在500m内的较短管道除外);较短管道优先采用耐压试验进行检测。本标准规定的ECDA评价方法具有局限性,因此在采用本标准时应采取相关的预防措施。本文所推荐的防腐层修复方式只针对于防腐层破损但管体基本完好的管道。规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本部分。GB/T21246埋地钢质管道阴极保护参数测量方法GB/T21447钢制管道外腐蚀控制规范GB/T21448埋地钢质管道阴极保护技术规范GB/T19285埋地钢质管道腐蚀防护工程检验SY/T0017埋地钢质管道直流排流保护技术标准SY/T0032埋地钢质管道交流排流保护技术标准SY/T0086-2003阴极保护管道的电绝缘标准SY/T0516-2008绝缘接头和绝缘法兰技术规范SY/T6151-2009钢质管道管体腐蚀损伤评价方法SY/T0087.1-2006钢制管道及储罐腐蚀评价标准埋地钢质管道外腐蚀直接评价Q/SY93-2004天然气管道检验规程TSGD7003-2010压力管道定期检验规则-长输(油气)管道GB/T21447-2008钢制管道外腐蚀控制规程术语和定义下列术语和定义适用于本标准。外腐蚀直接评价externalcorrosiondirectassessment(ECDA)评价外腐蚀对管道完整性影响的方法,由预评价、间接检测和评价、直接检测和评价、后评价四个步骤组成。ECDA管段ECDAregion有相似物理性质、相同运行历史,并采用同种检测方法的一个或几个管段。间接检测与评价indirectinspectionandassessment在管道上方或附近地面进行测量,以定位或识别防腐层漏点、腐蚀活性点或其他异常点的方法。直接检测与评价directinspectionandassessment对开挖处管道表面进行的检测和评价。腐蚀活性点corrosionactivity腐蚀正在进行,并以一定速率发展的部位,该发展速率足以导致管道在设计寿命内的承压能力降低。防腐层缺陷coatingdefect防腐层上所有的异常,包括剥离区和漏点等。保护率protectionratio对所辖埋地钢质管道施加阴极保护程度。按式(1)计算:(1)运行率operationratio埋地钢质管道年度内阴极保护有效投运时间与全年时间的比率。按式(2)计算:(2)土壤电阻率resistivityofsoil单位长度上土壤的电阻值,土壤电阻率是土壤导电性能的指标。一般土壤腐蚀性和土壤电阻率呈反相关,电阻率越低,土壤所含溶解盐越多,因而腐蚀性也越大。土壤氧化还原电位soilredoxpotential土壤中的氧化态物质和还原态物质在氧化还原电极(常为铂电极)上达到平衡时的电极电位,土壤氧化还原电位是反映土壤通气状况,反映土壤中各种氧化还原反应的一个综合指标,它受土壤水分、有机质、盐基状况、通气性的影响。土壤理化分析soilphysicalandchemicalproperties土壤的类型,土壤中含的水分、硫离子浓度、氯离子浓度都会影响土壤的腐蚀性,土壤含水量随季节的变化而变化,含水量变化会引起土壤通气状况的变动。在厌氧的土壤中SO42-含量的增多可能有硫酸盐还原菌繁殖,当土壤中硫酸盐含量>20mg/kg时,腐蚀严重。Cl-的存在破坏金属表面的钝化膜,增加土壤电导率,当Cl-含量>100mg/kg,腐蚀加剧。通过对土壤的理化分析,更准确的检测土壤的腐蚀性。土壤容重soil

bulkdensity土壤容重应称为干容重,又称土壤假比重,一定容积的土壤(包括土粒及粒间的孔隙)烘干后的重量与同容积水重的比值。土壤容重大小反映土壤结构、透气性、透水性能以及保水能力的高低,土壤容重越小说明土壤结构、透气透水性能越好。杂散电流straycurrent规定或设计回路以外的电流阴极保护catholicprotection通过阴极极化控制电化学腐蚀的技术,有牺牲阳极法和强制电流法。牺牲阳极sacrificialanode靠着自身腐蚀速度的增加而提供阴极保护电流的金属或合金。强制电流impressedcurrent又称外加电流,是通过外部电源施加的阴极保护电流。辅助阳极impressedcurrentanode与强制电流电源正极连接的,仅限于以导电为目的的电极。测试桩teststation埋地管道上引出来的,用于测试阴极保护参数的装置。IR降IRdrop电流在流过介质时所造成的电阻压降。管地电位potentialofpipelinetosoil管道在一定土壤介质中测量的电位值。注:工程人员一般将“阴极保护条件下的管地电位”习惯称之为“保护电位”。最大保护电位maximumprotectivepotential阴极保护状态下,允许的绝对值最大的负电位值。最小保护电位minimumprotectivepotential金属达到完成保护所需要的、绝对值最小的负电位值。电极电位naturalpotential由参比电极与被测电极系统组成的原电池的电动势。自然电位naturalpotential无外部电流影响的腐蚀电位。直流干扰DCinfluence在大地中直流杂散电流作用下,引起埋地构筑物腐蚀电位的变化。这种变化发生在阳极场叫阳极干扰,发生在阴极场叫阴极干扰。交流干扰ACinterference交流线路和设备使邻近埋地管道产生的电压和电流的变化。按干扰时间的长短可分为持续干扰和间歇干扰三种。土壤表面电位梯度surfacepotentialgradient单位长度上地表电位的变化值或电位对距离的变化。排流保护mitigatingcurrentprotection通过适当的绝缘或其他措施消除外来的杂散电流干扰。直流电位梯度direct-currentvoltagegradient(DCVG)一种通过沿线管道或环绕管道的、由防腐层破损点泄漏的、直流电流所产生的土壤中直流电压梯度的变化,来确定防腐层缺陷位置、大小以及表征腐蚀活性的地表测量方法。交流电位梯度alternatingcurrentvoltagegradient(ACVG)一种通过沿管道或环绕管道的、由防腐层破损点泄漏的、交流电流所产生的土壤中交流电压梯度变化,来确定防腐层缺陷位置的地表测量方法。一般性规定本评价方法是一个连续、不断修正趋准的过程,通过评价识别正在和将要发生的腐蚀部位并提出维护措施,达到不断改进的目的,因此应整体使用本评价方法,若部分采用可能产生误差。调查中需室内分析化验的项目应由现场检测人员按规定取样,送到被确认具有中国计量认证资格(CMA)的专业试验室,按相关标准中规定试验方法进行分析。ECDA评价前应编制调查大纲,整个检测与评价工作必须有从事腐蚀工作的工程师参加,并由腐蚀与防护专业队伍进行。ECDA评价中的安全问题还应符合有关标准的规定,不得降低原管道的安全程度。本评价方法包括以下四个步骤和内容。预评价:间接检测与评价和直接检测与评价前的准备工作,包括:资料及数据收集。EDA管段划分。检测方法和设备的选择。ECDA可行性评价。间接检测与评价:开展防腐层地面检漏等间接测试,结合历史记录,进行防腐层漏点和腐蚀活性点的分级评价。直接检测与评价:依据间接检测与评价确定开挖优先顺序及开挖点数量,进行开挖检测、腐蚀管道安全评价、分析腐蚀原因、提出维护措施,并对间接评价分级准则和开挖顺序进行修正。后评价:后评价的内容为确定再评价时间间隔,并对管道外腐蚀直接评价过程的整体有效性进行评价。4.6检测过程中的定位要求。4.6.1经纬度应采用WGS-84坐标系,高程采用黄海基面高程。4.6.2提供厘米级的定位精度,并具备接入CORS的能力。预评价资料及数据收集预评价管道基础数据收集预评价管道原始特性收集管道原始特性资料,并填写表格(见附录表1),内容应至少包括管道名称、ECDA管段名称、管段长度、材质、管径(mm)、壁厚(mm)、成管类别、厂家、制造日期、连接方式、腐蚀裕量、设计系数、管材屈服强度、焊缝系数、力学性能、材料的COD值、材料弹性模量;收集管道走向图和航拍图。预评价管道运行参数收集管道运行参数资料,并填写表格(见附录表2),内容应至少包括管道名称、ECDA管段名称、管段长度、输送介质、设计压力(MAOP)、运行压力(MPa)、设计温度(℃)、运行温度(℃)、设计输量(t/a)、运行输量(t/a)、流速(m/s)管道运行起停止次数。预评价管道防腐层概况 收集管道防腐层概况资料,并填写表格(见附录表3),内容应至少包括管道名称、ECDA管段名称、管段长度、种类、结构、厚度(mm)、防腐层绝缘电阻设计值(Ω﹒m2);收集防腐层下沟前的检漏情况,以及补口材料、补口结构及厚度、补口施工工艺等资料。预评价阴极保护系统概况及运行状况 收集管道阴极保护系统概况及运行状况资料,并填写表格(见附录表4),内容应至少包括管道名称、ECDA管段名称、管段长度、阴极保护及排流设施名称、保护站数量(座)、每站设备总数(台/站)、电源设备型号、控制电位、单电源输出电流(A)、输出总电流(A)、辅助阳极地床数、阳极结构、阳极接地电阻、阳极埋设方式、保护系统投运时间;其中,注意事项如下:保护站数量:牺牲阳极时,填阳极组数;排流保护时,填排流站数。每站电源设备总数:强制电流时填整流器台数,牺牲阳极时填阳极总支数,排流时填写装置总数。电源设备型号:整流器型号,牺牲阳极保护时为阳极种类型号,排流保护时填写排流种类和型号。控制电位:强制电流时填写汇流点电位,牺牲阳极时填写闭路电位,排流保护时填写排流点管地电位。单电源输出电源:强制电流时为单机输出电流,牺牲阳极时填写每组单支输出电流,排流保护时填写排流量。输出总电流:排流时填写全线排流量。辅助阳极地床数:强制电流和排流保护所用的辅助阳极地床数。阳极结构:强制电流、排流保护、牺牲阳极均填写阳极材料及填包料结构。阳极接地电阻:单支及单组接地电阻。阳极埋设方式:注明为立式、卧式或深井阳极。杂散电流干扰源位置及测试资料调查 调查交、直流电气化铁路、高压输电线路等可能构成干扰源的供电设施(包括整流器、变电所及其接地体等)与管道平行、交叉相互关系,并收集管道交(直)流干扰调查测试资料(见附录表5和附表6)。若无相关资料,应按本文5.1.2.3进行专项调查测试。管道附属设施穿跨越情况收集并填写管道附属设施表,及铁路、公路、河流的穿(跨)越工程等相关情况(见附录表7)。管道事故及维修情况 收集管道腐蚀泄漏事故及维修、大修等相关记录。 敷设环境调查管道沿线检查地面装置外观检查 检查管道标志桩、里程桩、测试桩和标志牌(简称三桩一牌)以及锚固礅、围栏等外观完好情况、丢失情况。管道防护带检查检查管道防护带周边是否有违章建筑、第三方施工和占压状况等。管道防护带、护坡堡坎的外观检查。管道防护带与其他建筑物的净距。穿、跨越管道检查穿越管道检查管道裸露、悬空、位移、受流水冲刷及剥蚀损坏情况,以及管道穿越处保护工程的稳固件及河道变迁情况。跨越管道检查管道的表面状况、结构配件的缺损情况,以及连接件等腐蚀损伤情况。水工保护设施情况。管道埋深及覆土检查,管道埋深应符合GB50251的规定。其他。 对于以上管道沿线检查项目(见附录表8),发现问题时,应记录并及时向主管部门和生产管理部门上报,以便采取整改措施。土壤腐蚀性测试土壤腐蚀性测试要求沿管线每个测试桩(约每公里处),在附近处采集一组土壤样品,并测试该处土壤电阻率、氧化还原电位,同时使用WGS-84坐标系记录采样点的GPS位置。在管道轴线同一深度处进行土壤采样,并对采样点的土壤环境进行分层描述,描述内容应至少包括:土壤深度、土壤颜色、土层干湿度(野外观察)、土壤松紧度(野外观察)、植物根系、地下水位(见附录表9)。采集的土壤样品需密封送至试验室进行土壤理化性化验分析,化验分析应包括土壤容重、含水率、HCO3-(%)、Cl-(%)、SO42-(%)、总含盐量(%)、土壤PH值(见附录表10)。土壤理性化的结果,要求提供两份报告,一份为盖有检测机构印章的图片形式文件报告,一份为EXCEL文档形式文件报告。土壤腐蚀性评判标准一般地区土壤腐蚀性评判标准见下表5.1。表5.1一般地区土壤腐蚀性分级等级强中弱土壤电阻率/(Ω﹒m)<2020~50>50土壤电阻率的测量采用ZC—8接地电阻仪进行测试,ZC—8接地电阻仪应水平放置,并将仪器导线按顺序接在探针上。四支金属探针应垂直等距地插入土壤,探针的插入深度为<5%a(a为每相邻两支探针之间的距离)。当检流计指针在中心线上时方可摇动手柄,指针接近平衡位置时加快发电机摇动的速度,摇动速度>120转/分,调整标度盘合指针指于中心线上,即可读数。土壤氧化还原电位的测量使用已标定的mV/pH计进行测量。测量前五支铂电极和甘汞电极用蒸馏水洗干净。把五支铂电极和甘汞电极小心插入土壤中,注意不要损伤电极,可先用其他工具将土壤刨松再插入电极。把mV/pH计的mV、pH选择开关拨到mV。打开电源开关,仪器显示应为零,若不为零调节面板上调零钮使仪器显示为零,mV/pH计调好后关闭电源开关。将第一个铂电极和甘汞电极连接线接到mV/pH计。打开电源开关,待仪器读数稳定后即可记录数据,依次将第2~5个铂电极连接到mV/pH计,并记录测量数据。关闭电源开关,撤去连接线,将五支铂电极和甘汞电极小心拔出,用干净柔软的物质轻轻抹去电极上的泥土,用蒸馏水将电极洗干净,将电极上的水用干净的纸巾吸干。土壤pH值的测量使用mV/pH计进行测量,mV/pH计使用前应进行标定。测量前连接好pH玻璃电极及甘汞电极。测量前将用pH玻璃电极及甘汞电极浸入蒸馏水中,待PH计度数稳定后,调节定位、斜率旋钮(定位旋钮为粗调,斜率旋钮为微调)使mV/pH计度数稳定为7.00后即可对样品进行测量。将适量土样放入玻璃容器中,倒入蒸馏水搅拌均匀。测量时,pH玻璃电极球炮与甘汞电极应全部浸入样品,待mV/pH计读数稳定后即可读数。测量另一样品前用蒸馏水将PH玻璃电极及甘汞电极冲洗干净,再进行测量。土壤pH值的测量可分别在室内、室外进行。在室内测量时,环境条件需满足:温度为20±5℃,湿度为50~70%,噪音、防震、防尘、防腐蚀、防磁与屏蔽等方面的环境条件应符合土壤pH值测量的检测规程和设备对环境条件的要求。土壤容重的测量用修土刀修平土壤剖面,并记录剖面的形态特征,按剖面层次分层采样,每层重复3个。将环刀托放在已知重量的环刀上,环刀内壁稍涂上凡士林,将环刀刃口向下垂直压入土中,直至环刀筒中充满样品为止。若土层坚实,可用手锄慢慢敲打,环刀压时要平稳,用力一致。用修土刀切开环刃周围的土样,取出已装上的环刀,细心削去环刀两端多余的土,并擦净外面的土。同时在同层采样处用铝盒采样,测定自然含水量。把装有样品的环刀两端立即加盖,以免水分蒸发。随即称重(精确到0.01克),并记录。将装有样品的铝盒烘干称重(精确到0.01克),测定土壤含水量。或者直接从环刀筒中取出样品测定土壤含水量。

结果计算:。其中土壤容重;m环刀内湿样质量;V环刀容积(一般为100);样品含水量,%。实验室理化分析 进行土壤测试的实验室按规定应配备土壤测试用试验设备。按如下方式进行测试:类型划分:按美国农业部的统一土壤分类系统(USCS)标准或者其它标准进行土壤类型划分。水份:用AASHTOT265修订版测试土壤水份。该方法先称量土壤质量,然后至少在110±5℃坩锅中干燥16小时。样品冷却后再次称量,并通过质量变化来计算含水百分含量。硫离子浓度:从样品罐取出土壤后,并立即用除气水称重配制成新鲜的50%土壤—水悬浮液。加入硫化物抗氧化缓蚀剂。用离子选择电极和双结参比电极进行测试(具体请参见EPA376.1)。氯离子浓度:准备50%土壤-水悬浮液,根据设备制造商推荐加入离子强度调节器,并用离子选择电极进行测量(具体请参见ASTMD512)。硫酸根离子浓度:准备50%土壤-水悬浮液;将50mL水提取物移到一个烧杯中,然后加热50mL甲醇-甲醛,最后用高氯酸铅(具体请参见ASTMD516)。交(直)流干扰测试管道直流干扰测试干扰判断指标 处于直流电气化铁路、阴极保护系统及其他直流干扰源附近的管道,应进行干扰源侧两方面的调查测试。当管道任意点上的管地电位较自然电位便宜20mV或管道附近土壤电位梯度大于0.5mV/m时,确认为直流干扰。 管道直流干扰程度一般按管地电位较自然电位正向偏移值(表5.2)所列指标判定;当管地电位较自然电位正向偏移值难以测取时,可采用土壤电位梯度(表5.3)所列指标判定杂散电流强弱程度。当管道任意点上管地电位较自然电位正向偏移100mV或者管道附近土壤电位梯度大于2.5mV/m时,管道应及时采取直流排流保护或者其他防护措施。表5.2直流干扰程度的判断指标直流干扰程度弱中强管地电位正向偏移值(mV)<2020~200>200表5.3杂散电流强弱程度的判断指标杂散电流强弱程度弱中强土壤电位梯度(mV/m)<0.50.5~5>5测试内容直流干扰源测试内容直流供电所及其干扰源的位置,馈电网络、回归网络的状态与分布。电车及其他干扰源运行状况。铁轨及其他干扰源对地电位及其分布。铁轨及其他干扰源漏泄电流趋向及电位梯度。其他需要测试的内容。被干扰管道测试内容本地区的腐蚀实例。管道与干扰源的相对位置、分布。管地电位及其分布(包括管地电位按管道里程分布及管地电位随时间变化的分布)。管壁中流动的干扰电流(大小及方向)。流入、流出管道的干扰电流的大小与部位。管道对铁轨的电压及方向(极性)。管道外防腐层绝缘电阻。管道沿线土壤电阻率。管道沿线大地中杂散电流方向和电位梯度。管道已有阴极保护和排流保护的运行参数及运行状况。管道及其他相邻、交叉的管道同其他埋地金属构筑物间的电位差及其电法保护(包括排流保护)运行参数和运行状态。其他需要测试的内容。测试工具仪器应具有防电磁干扰、长时间(可达1周~30天)持续可靠测量等性能,配套计算机辅助分析软件能实现杂散电流分析的智能化(如KF-SCM2009等);仪表及测量导线应符合GB/T21246《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》的有关规定;检测所用仪表必须是经过检定的且在检定有效期内的仪器。当所用仪表指示电源电压不足时,应立即充电或更换电池。参比电极可采用钢棒电极、硫酸铜电极,通常选用硫酸铜电极。采用钢棒电极时,其钢棒电极直径不小于16mm。现场测试要求安全要求管道直流干扰检测过程中,可能存在可燃性气体的环境,应避免在接线或拆线时产生电火花。在环境条件能满足安全工作的前提下,方可进行现场检测(在采气站、输气站、配气站等场所,还应遵守相关安全规定)。测试中应首先接好仪表回路,再进行与被测体的连接,最后开启测试仪表。测试结束时,按相反的顺序操作,与被测体的连接时采用单手操作法。仪器检查无影响仪器正常工作的损伤、变形;相关配件齐全,连接线无断路等不良损坏。参比电极的使用参比电极应竖直布置,保证与土壤接触紧密,参比电极应置于被测埋地金属体上方,距被测体1m处,每次测试时参比电极位置宜保持一致;参比电极设置处,地下不应有冰层、混泥土层、金属及其它影响测试的物体;土壤干燥时,应浇水湿润地面;参比电极采用钢棒电极时,插入土壤深度宜为100mm。测试开始前24h,应切断阴极保护电源。仪器仪表使用测试仪器仪表的使用按使用说明书进行。测试点测试点可利用管道现有的测试桩。读数时间间隔当使用通用仪表时,读数时间间隔一般为10~30s;电位交变激烈时,不得大于10s。当使用存储式杂散电流测试仪时,可采用仪表设定的读数时间间隔;当需要时,可在记录的数据中按所需时间间隔提取数据。管道交流干扰测试干扰判断指标交流杂散电流腐蚀:高压输电线路对埋地管道的电场作用、磁场作用和地电场作用,处于交流电干扰环境中的埋地金属管线,由于防腐层漏敷点及其它缺陷的存在,必然有交流干扰电流进入大地造成管线交流电腐蚀。一般说,交流所造成的腐蚀只相当于直流腐蚀的1%,但其腐蚀孔深可达直流腐蚀孔深的79%,所以对于其腐蚀区的集中及孔蚀的严重性不能不引起我们的重视。交流电对埋地管道干扰腐蚀程度:可采用管道交流电干扰电位,按表5.4中所列的指标进行判定。安全距离:交流电力系统的各种接地装置与埋地管道之间的水平距离不应小于表5.5的规定。表5.4交流电干扰判断指标土壤类别严重性程度(级别)弱中强判断指标(V)碱性土壤<1010~20>20中性土壤<88~15>15酸性土壤66~10>10表5.5管道与交流接地体的安全距离接地形式电力等级(kV)1035110220安全距离(m)临时接地0.51.03.05.0铁塔或电杆接地1.03.05.010.0电站变电所接地5.010.015.030.0测试内容高压输电线路管道与高压输电线路接近距离和长度。接地系统的类型及管道的距离。额定电压、额定电流、三相负荷不平衡度。最大单相短路故障电流和持续时间。最大相间短路故障电流和持续时间。电气化铁塔铁轨与管道相互位置、牵引变电所位置、馈电网络及供电方式、回归线网的电气参数、状态与分布。电气机车负荷曲线及运行状况(次数和时间的关系)。铁轨及其它干扰源对地电位及其分布。铁轨及其他干扰源漏泄电流趋向及电位梯度。被干扰管道本地区过去的腐蚀实例。管道与干扰源的相对位置、分布。管地交流电位及其分布(包括管地电位按管道里程分布及其随时间变化的分布)。管道对地漏泄阻抗。管道沿线土壤电阻率、大地导电率。管道已有阴极保护和排流保护的运行参数及运行状况。相邻管道或其他埋地金属构筑物干扰腐蚀与防护技术资料。测试工具仪器应具有防电磁干扰、长时间(可达1周~30天)持续可靠测量等性能,配套计算机辅助分析软件能实现杂散电流分析的智能化(如KF-SCM2009等)。测量仪表及测量导线应符合GB/T21246《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》的有关规定。检测所用仪表必须是经过检定的且在检定有效期内的仪器。现场测试要求要求使用SCM类检测仪,SCM类检测仪能够沿管道路线检测管道上任何杂散干扰电流的大小和方向。SCM检测图表明在某条管道上什么地方是电流流入点,什么地方是流出点。测定低幅值电流以及在密集的市内环境下使用灵敏探杆。灵敏探杆能够插入管线正上方的大地里代替SCM智能感应器使用,它能够大幅度地减小来自于其它平行、载流管线或驶过车辆的磁干扰。当管道的定位完并将SCM智能感应器或智能探针放置在管道的上方之后,进行测量的步骤总结如下:设置智能信号发送器。布置SCM智能感应器或智能探针。把SCM智能感应器连接到笔记本电脑。启动SCM智能感应器或智能探针。获取读数。ECDA所需数据应依照管段历史和环境具体情况进行确定。ECDA管段划分ECDA管段划分原则 管段应按管道材质、施工因素、管道腐蚀泄漏事故发生频率等运行中发现的问题、间接检测方法、管段的重要性、自然地理位置、地貌环境特点、土壤类别等因素进行划分。ECDA管段可以是连续的,也可是不连续的。可根据间接检测与评价及直接检测与评价的结果对管段的划分进行修正。单独管段划分建议 以下管段宜划分为单独管段:管道材质防腐层管道的裸管段、不同焊接方法段(如低频电阻焊区)、不同金属连接处的两端。施工因素影响防腐层老化和质量的共性部位(如弯头套管、阀门、绝缘接头、连结器、进出土壤管段、固定墩等支撑)、施工质量差异段、穿(跨)越段、未施加阴极保护的管段管道埋深差异大的管段。运行管理腐蚀事故多发段、重要性强的管段、阴极保护电流明显流失和改变区域、改线或更换段、防腐层和阴极保护修复段、交(直)流电干扰段、不同管输温度段。环境因素不同土壤性质和类型段、冻土段、沥青和水泥路面段、细菌腐蚀的管段。其他检测方法和设备选择检测方法要求 对同一ECDA管段应采用相同的间接检测方法,并考虑该方法对防腐层漏点及腐蚀活性点的检出能力。所有间接检测方法均有局限性,对一种间接检测方法检出和评价的“严重”点应采用另一种互补的间接检测方法进行再检,加以验证。间接检测方法的选择见表5.6,表中推荐的方法是目前常用方法,也可使用其他的间接检测方法,但应确定评价的可靠性及可行性。检测设备选择 每种间接检测方法应在每个ECDA区的整体长度范围内使用。各种间接检测的实施和分析应符合通用的工业惯例,间接检测方法选择参考表5.6。表5.6间接检测方法选择表条件密间隔检测CIS电位梯度检测DCVG/ACVG皮尔逊检测电流衰减检测防腐层漏损点21,221,2裸管阳极区2333河流或水下穿越附近2332冻土层以下3331,2杂散电流21,221,2腐蚀屏蔽3333近金属构筑物21,231,2近平行管道21,231,2高压线下21,223短套管2222建筑路面下3331,2无套管跨越21,221,2有套管的管道3333埋设较深2222沼泽地(局部)21,221,2岩石地带3332注:1.适用:对于小的涂层漏损点(独立的破损面积<600mm2)以及在正常操作条件下不会造成CP电位波动的条件。2.适用:大的涂层漏涂点(孤立的或连续的)以及在正常操作条件下会造成CP电位波动的条件。3.不适用:不适用这种工具。 初次应用ECDA时,应考虑采用抽样检查、重复间接检测,或其它验证方法来确保所测数据的一致性。检测设备要求现场间接检测和直接检测应配置必要的专用仪表、设备,最低配置种类宜符合表5.7的规定。表5.7现场调查专用设备、仪表序号设备名称序号设备名称序号设备名称1土样采集器9超声波测厚仪17锉刀2密间距电位检测仪10音频信号检漏仪18弹簧秤3接地电阻测试仪11带尾针游标卡尺(精度0.1mm)或千分表(精度0.01mm)或专用探针19直流电位梯度检测仪4GPS定位仪(WGS-84坐标系)12存储式杂散电流测试仪20粘弹体防腐胶带+粘弹体防腐膏+冷缠胶带5硫酸铜参比电极13试管+10%的盐酸+PH纸21交流电流衰减仪(PCM)6交流电位梯度检测仪14点腐蚀测量规22电火花检漏仪7万用表15直板/卷尺8电流电位差计16防腐层测厚仪ECDA可行性的评价ECDA可能不适用于以下环境,下列情况会使本标准中的间接检测方法应用困难或产生测量误差:防腐层剥离引起的电屏蔽部位。石方区、沥青路面、冻结地面、钢筋混凝土地面。附近埋设有金属构筑物的部位。穿跨越地区及其他不易进行检测或检测不能实施的区域。对不能使用本标准间接检测方法的管段,如能使用其他检测方法得到所需数据,那么仍可使用本ECDA方法。如果需评价的管段不能使用本标准的间接检测方法或其他检测方法,那么本标准的ECDA过程不能适用。间接检测与评价间接检测是在不开挖、不影响管道正常运行的情况下对埋地管道进行检测,其目的是识别和确定防腐层缺陷和其他异常点的严重程度,确定管道上已经发生、正在发生或可能发生腐蚀的区域。间接检测与评价目的全面检测外防腐层的现状(包括防腐层老化情况、破损位置及破损大小状况、破损处管体的腐蚀电流的流向等),并评价其完整性状况。全面掌握阴极保护系统的运行情况,对其保护水平(管道是否获得全面、合适的阴极保护,是否存在欠保护或过保护情况)给予评价。结合管道防腐层质量、阴极保护效果、管道施工单位技术水平及施工条件以及其他一些人文因素,采用肯特评分法对管道的安全运营做出正确的评估。间接检测与评价要求结合全线普查的形式,开展防腐层地面检漏等间接测试,结合历史纪录,进行防腐层漏点和腐蚀活性点的分级评价。间接检测之前,要求对预评价确定的每个ECDA管段的边界进行确认并设置明显标记。在检测中要注意保证足够小的检测密度,以便于做详细评估分析,其间隔的选择应使检测工具能顺利完成检测并确定管段中防腐层可疑破损点。检测必须使用GPS定位,并利用地面参照物进行描述来减少寻找定位点时的误差,进而更精确确定开挖位置。由于管道沿线环境有较大变化,因而间接检测的时间应紧凑,同时,为了提高检测结果的可靠性,应采用两种或多种功能互补的间接检测技术。初次展开ECDA评价时,对不能解释的检查结果,等级应暂时评定为“严重”。对评价结果进行分析,如果选择的两种间接检测方法存在明显差异应采取以下方法处理:应消除不同检测方法带来的位置误差。如果不能用检测方法、管道特性、环境等各方面的原因进行解释,宜采用其他间接检测方法或开挖检测进行分析。如果其他间接检测方法或开挖检测不能解决差异问题,应重新评价ECDA方法的可行性。差异问题解决后,应将每一间接检测管段的结果与预评价结果、历史腐蚀等记录进行比较,如果不一致,应重新评价ECDA方法的可行性、重新划分ECDA管段。间接检测与评价项目防腐层漏点及绝缘性能检测设备选择防腐层漏点检测可采用ACVG、DM防腐层检测仪器、皮尔逊和DCVG等方法进行综合检测,查找和定位管道防腐层破损点,并对管道防腐层进行绝缘性能评估(见附表11和表12)。本方法不适用于未与电解质(土壤、水)接触破损点的查找,另外下列情况会使本方法应用困难或影响测量结果的准确性:A字架距离发射机较近;剥离防腐层或绝缘物造成电屏蔽的位置;测量不可到达的区域,如河流穿越;管段的覆盖层导电性很差,如铺砌路面、冻土、沥青路面、含有大量岩石回填物。ACVG检测基本要求按交流电流衰减法的测量步骤将发射机接线连接好,并用接收机对管道定位。按仪器的使用说明书连接好A字架,将A字架的两个电极插入地面靠近发射机的接地极附近,A字架的指示箭头应显示远离信号接入点方向且dB值稳定。沿A字架箭头指示方向查找破损点。当A字架正好位于破损点正上方时,显示的箭头为两个方向,同时显示的dB值读数最小;将A字架旋转90度复测,两条连线的交点位置就是破损点的正上方。确定破损点准确位置后,应记录位置并做好地面标志。DCVG检测基本要求在测量之前,应确认阴极保护正常运行,管道已充分极化。电流中断器的连接:1.有阴极保护系统的管线,在相关的阴极保护工作站均应安装电流中断器,保证未加电流中断器的阴极保护工作站不对检测管段产生电流影响;2.将阴极保护系统停机,切断电源;3.将电流中断器串联到阴极保护系统中,认真核对电源极性,保障连接正确;4.认真检查以上各环节,在确定无误后,将阴极保护工作站开机运行。有自动保护和报警的恒电位仪,要将设置改为手动。连接DCVG主机:在准备检测的管段,按《操作手册》的规定将HEXCORDER(DCVG)直流电位梯度测试仪连接妥当,通电检查后,按《操作手册》的规定设置好相关参数。对两支酸铜电极手杖进行校正。将两支硫酸铜电极手杖与测量主机连接,设备安装及通/断周期设置完毕后,测量人员沿管道行走,标有“PIPING”的硫酸铜电极手杖一直保持在管道正上方,另一支硫酸铜电极放在管道正上方或垂直于管道并与其保持固定间距(1~2m),以1~3m间隔进行测量。当两支硫酸铜电极都与地面接触良好时读数,记录同步断续器接通和断开时直流电位梯度读数的变化,以及柱状条显示的方向或数字的正负。根据地表电位梯度数值的变化幅度与极性的变化,在发现检测电位梯度显示值明显变大时,在此点周围仔细测试,找出破损点及最大电位梯度值,确定破损点位置,做好记录。在确定的破损点位置处,对土壤中电流流动的方向分别进行测量与辨别,以判断破损点部位管道的腐蚀活性。原则上,破损点腐蚀状态的评价分为四种类型:阴极/阴极(C/C)、阴极/中性(C/N)、阴极/阳极(C/A)和阳极/阳极(A/A)。在确定的破损点位置处,测量、记录并储存该点的通电电位(Von)、断电电位(Voff)、电位梯度(VG,on和VG,on)、GPS坐标或里程;应同时记录附近的永久性标志、参照物等信息,并在破损点位置处做好标识,尤其是通/断状态下电流均从破损点流出到土壤的点。破损点大小判定防腐层破损点大小判定依据:根据现场ACVG法检测的db值和DCVG法检测的IR%,结合试验段开挖验证的结果,进行判定。判定依据如下表6.1:ACVG判断依据表6.1ACVG判断依据检测方法严重中等轻ACVG≥65db≥40db~<65db<40dbDCVG判断依据根据计算得到的IR%值,可以将破损点分为表6.2四类:表6.2DCVG判断依据检测方法通常认为不严重,无需修复,阴极保护系统的正常运行可以对破损区域裸露的管道提供长期有效的保护。推荐进行修复处理;通常认为这类破损威胁不严重,可以通过适当的阴极保护系统进行充分防护。对于这类破损应进行标示并采取附加监测措施,监测措施的水平应随着破损状况的恶化不断提高。此类破损点可能已出现严重的涂层破坏,应排定修复的时间安排。对这类破损点应立即进行修复。DCVGIR%=1~15IR%=16~35IR%=36~60IR%=61~100注:式中:——破损点位置处百分比IR降;——通电状态时测得的直流地电位梯度值,mV;——断电状态时测得的直流地电位梯度值,mV;——破损点位置处的通电电位,mV;——破损点位置处的断电电位,mV。管道阴极保护有效性测试阴极保护参数测试前应分析管道阴极保护历史运行参数,确定管道保护率、运行率。沿管线每个测试桩(约每公里处)测试管道自然电位、保护电位。管道保护电位测试应符合SY/T0023的规定,测试消除土壤IR降后的极化电位;外加电流阴极保护及牺牲阳极保护评价指标应符合SY/T0087的规定。管道保护电位异常的管段可采用UJ33a直流电位差计测试管内电流,具体测试方法参照GB/T19285-2003附录I相关规定。阴极保护应具有完善的阴极保护参数检测装置,常用检测装置有:阴极保护参数测试桩。电绝缘性能测试系统。阴极保护参数站内检测系统。阴极保护参数远程遥测、遥控系统。交、直流干扰测试系统。阴极保护测试点位置选择强制电流阴极保护管道的汇流点和保护末端。牺牲阳极安装处和两组阳极的中间处。电绝缘装置安装处。被保护管道与其他埋地管道的交叉处。电气化铁塔和大型河流穿跨越处。在交、直流电干扰区域内的管道应根据具体情况确定检测点的位置和间距。阴极保护效果评价保护效果评价指标分别见表6.3和表6.4。当管地电位和保护率不满足合格判据的要求时,应结合其他检测结果,进行综合分析,给出整改建议。表6.3阴极保护效果评价检测参数保护电位/V保护率/%一般土壤硫酸根>5%电阻率>500Ω﹒m合格判据<-0.85<-0.95<-0.75100表6.4强制电流保护效果评价检测参数合格判据保护状态下的管地电位/V一般土壤<-0.85硫酸根>5%<-0.95电阻率>500Ω﹒m<-0.75保护率/%100运行率/%>98辅助阳极、牺牲阳极检测评价 埋深应在冰冻线以下且不小于1m,间距为2~3m。其与被保护管道之间的连接应牢固,辅助阳极的埋设位置、深度、距被保护管道的垂直距离、回填料、电缆接头的制作、阳极床接地电阻等都应符合设计要求。采用牺牲阳极保护时,牺牲阳极的选择参见表6.5;采用外加电流阴极保护时,辅助阳极的选择参见表6.6。表6.5牺牲阳极评价牺牲阳极种类土壤电阻率/(Ω﹒m)带状镁阳极>100镁(-1.7V)60~100镁40~60镁(-1.5V)<40锌<15注:1.在土壤潮湿情况下,锌阳极使用范围可扩大到30Ω﹒m; 2.表中电位均相对饱和Cu/CuSO4电极; 3.对于高电阻率土壤环境及专门用途,可选择带状牺牲阳极。表6.6辅助阳极评价辅助阳极种类应用环境含铬高硅铸铁阳极盐渍土、海滨土、酸性或硫酸根离子含量较高的土壤柔性(线性)阳极高电阻土壤和外防腐层质量较差、处于复杂管网或地下构筑物的管道钢铁阳极一般土壤、高电阻率土壤高硅铸铁、金属氧化物阳极一般土壤电性能测试电绝缘性能测试阴极保护系统的电绝缘性能测试包括绝缘法兰、绝缘接头、绝缘固定支墩、绝缘衬垫和绝缘支撑块等,测试前应对以上装置的外观进行观察;绝缘法兰、绝缘接头电绝缘性能测试应符合SY/T0023的规定。电连续性检查 经调查确认,需采取措施保证非焊接连接的被保护管道之间,应设置跨接电缆或其他有效的电连接措施。被保护管道系统应具有良好的电连续性,应考虑电连续性的部位如下管道上采用法兰和螺纹连接的弯头、三通、阀门等非焊接连接的管道附件之间。非电性连接的被保护体之间。直接检测与评价直接检测与评价目的依据全线普查和间接检测与评价确定开挖优先顺序及全部防腐层破损点和腐蚀严重点,进行开挖检测、腐蚀管道安全评价、分析腐蚀原因、提出维护措施,并对间接评价分级准则和开挖顺序进行修正,直接检测内容参见附表13。直接检测与评价步骤排列地面检测标示的优先级;在腐蚀最可能的管道开挖并集收数据;进行土壤腐蚀性测试;测量防腐层损伤状况及管体腐蚀缺陷;腐蚀管道安全评价;原因分析;过程评价(间接评价分级准则、开挖顺序的修正)。开挖要求根据间接检测结果、管道周边环境及管道历史运行资料,确定如下抽样原则:开挖顺序一类:腐蚀可能正在进行的点,正常运行条件下可能对管道构成近期危险。存在多个相邻:“严重”等级的点。两种以上间接检测和评价均为“严重”等级的点。初次开展ECDA评价时,检测结果不能解释的点或不同间接检测方法结果有差异的点。同时存在“严重”、“中”等级的点,结合历史和经验判断有可能出现严重腐蚀的点。无法判断腐蚀活性严重程度的点。二类:腐蚀可能正在进行的点,正常运行条件下可能不会对管道构成近期危险。孤立并未被列入一类“严重”等级的点。只存在“中”等级点的集中区域,并以往有腐蚀事故记录。三类:腐蚀活性低的点,正常运行条件下管道发生腐蚀的可能性极低。间接检测判断为“轻”等级的点。未被列入一类、二类的点。开挖数量 对列入一类的点,原则上应全部开挖检测,如果数量多,可按抽样检查程序,按一定比例抽样开挖,并根据开挖验证的结果处理其他未开挖的点;对列入三类的点,一般不需要开挖检测;对列入二类的点,开挖数量按下列情况确定:在同一ECDA管段中,对二类点至少选择一处相对严重点进行开挖检测。首次开展ECDA时,至少选择两处。如果在二类点的开挖检测结果表明腐蚀深度超出管壁原厚度的20%,并比一类点更严重,那么需要至少增加一处以上的直接开挖检测点,首次开展ECDA时,应至少增加两处直接开挖检测点。如果间接检测的评价结果均为三类点,则要求至少选择两处相对严重的点进行开挖验证。管道低洼积液处、以往失效管段和高后果区管段根据现场检测情况确定。若现场有这类情况,应确保包括有这类探坑。开挖一般要求防腐层局部修复时以缺陷点位置为中心进行人工开挖,并保持土层顺序不混乱,应注意与管道同沟敷设的通信光缆的安全,不应对管道防腐层造成新的损伤。以防腐层缺陷点位置为中心进行探坑开挖,一般开挖坑尺寸为2m×2m,坑深为超出管底0.5m,按照土质条件适当放坡(放坡比黄土为1:0.2;砂壤土为1:0.5;砂土为1:1)。开挖坑内若有地下水时,坑长加长1m,在坑的一头底部开挖一个0.5×0.5m2深坑、以利排水。直接开挖检测时,探坑中暴露管段的悬空裸露长度不得小于1m。当开挖探坑中的管段出现缺陷时,应将缺陷完整暴露或暴露到能够准确判断缺陷的性质和范围为止,其悬空裸露长度应符合管道运行安全要求。开挖测量中破坏的防腐层或发现的管体损伤处应按评价结果采取局部修补、整体修补等其他措施予以维修,其质量标准不低于管道原有水平。对于特殊点需进行大修或者更换的管段,可进行简单处理,另行考虑措施。开挖检测内容土壤腐蚀性检测要求对探坑中的土壤进行土壤腐蚀性测试,土壤腐蚀性测试方法参照本文5.1.2.2规定。探坑处管地电位检测 要求检测探坑处管地电位,并进行记录。防腐层检测 开挖处应检测并记录防腐层名称、外观、厚度、粘结力、漏点情况。注意防腐层破损处有无粉末状物质,以判断是否存在局部应力腐蚀环境。防腐层缺陷确认作业坑开挖完成后,应采用电火花检漏仪对暴露管段的防腐层表面进行检漏(3PE外防腐层检漏电压25kV),以排除存在的针孔等微小不可见缺陷。要求使用DCVG对防腐层破损点进行精确定位。在作业坑两侧采用PCM/A字架进行检漏,确认防腐层缺陷已经完全被挖出(即开挖前缺陷定位时的信号已消失)。防腐层外观检查表面有无气泡、蚀坑、破损、裂纹、剥离现象,若防腐层破损严重,现场有必要时需切开防腐层,记录其材料和结构,同时测量防腐层膜下液体的PH值,并在防腐层清理干净后进行照片记录。防腐层下液体PH值测试如果在涂层下出现液体,使用注射器或者棉布取样。使用氢离子纸或者其它的替代品测试液体的pH值。小心揭开一定长度的涂层,让试纸可以在涂层背面滑动。把涂层再次压在试纸上几秒钟,然后移开pH试纸。观察和记录试纸的颜色。防腐层厚度检测采用防腐层测厚仪,测量调查点的上、下、左、右4个方向及破损点的厚度,要求在每个方向直径为4cm的圆内至少要读取三个数据,取每个方向下的最小壁厚值进行记录。电火花检漏检测若防腐层有大面积破损或脱落,则无需对原防腐层进行电火花检测,直接铲除防腐层进行修复,并对修复后的防腐层进行电火花检测。若防腐层存在单个破损点,需采用电火花检漏仪对原防腐层破损点周边防腐层进行检测。若开挖未发现明显防腐层缺陷时,需采用电火花检漏仪对原防腐层进行检测。电火花检漏仪进行检测时,检漏电压为5V/μm,在连续检测时,检漏电压应每4h校正一次。检查时,探头应接触防腐层表面,探头移动速度约为0.2m/s,无漏点为合格;若有漏点,则需立马修复,直至无漏点为止。记录漏点数及漏点分布情况。并拍照记录漏点情况。防腐层粘结力检测若防腐层破损严重,现场必要时需对防腐层进行粘结力检测。用锋利刀刃垂直划透防腐层,至钢管管体,形成边长约40mm、夹角约45°的V形缺口,用刀尖从切割线交叉点挑剥切口内的防腐层,如果很难将防腐层挑起,挑起处的防腐层呈脆性点状断裂,不出现成片挑起或层间剥离的情况,则认为该防腐层黏结力合格;在管道破损点附近取3处进行粘结力测试,按“无变化”、“减少”、“剥离”三种情况记录。管体腐蚀状况的检测管体金属腐蚀产物的处理管体金属腐蚀严重时,有明显的腐蚀产物时,要求对金属腐蚀产物进行分析。具体操作内容如下:清除破损防腐层后,应对管道金属表面的腐蚀产物、金属腐蚀状况进行检测和记录。外观目检:需详细描述金属腐蚀的部位,腐蚀产物分布、厚度、颜色(见表7.1)、结构、紧实度,并对现场腐蚀状况进行彩色拍照。表7.1腐蚀产物成分判别产物颜色主要成分产物结构黑FeO红棕至黑Fe2O3六角形结晶红棕Fe3O4无定形粉末或糊状黑棕FeS六角形结晶绿或白Fe(OH)2六角形或无定形结晶灰FeCO3三角形结晶腐蚀产物成分需现场初步鉴定,需要进一步的成分和结构分析的,则在现场取样,密封保存后送实验室分析。腐蚀类型判定 清除腐蚀产物后,参照下表7.2判断腐蚀类型:表7.2腐蚀类型判别类型特征均匀腐蚀腐蚀深度较均匀一致,创面较大点蚀腐蚀呈坑穴状,散点分布,呈麻面,深度大于孔径电干扰腐蚀蚀点边缘清楚,坑而光滑管体金属腐蚀坑的处理清除腐蚀产物后,记录腐蚀形状示意图、位置及腐蚀类型,并对腐蚀的管体进行拍照记录。对管壁腐蚀坑深和腐蚀面积进行测量,要求用带尾针游标卡尺(精度0.1mm)或千分表(精度0.01mm)或专用探针测量最大腐蚀坑深、坑蚀轴向长度和环向长度。管壁腐蚀坑深测量选择最严重区域作为管道壁厚损失测量区,用探针法或超声波法测量最大腐蚀坑深或最小剩余壁厚。为避免偶然误差,同一位置重复读数3~5次。当存在多个腐蚀坑点,难以确定最大坑深时,可依此测量一系列较大腐蚀坑,记录其坑深数据。取其最大值为最大坑深值,或根据最大的10~12个坑深数据,可用极值统计法推算其最大可能值。具体要求参照SY/T0087.1-2006标准5.6.6规定。管壁腐蚀面积测量危险截面可采用在腐蚀区内打方格测量来确定,格间距5~20mm(视腐蚀区面积决定),在每个交点测量坑深或壁厚。插值估计处于壁厚最小要求值的位置,将这些位置点连线(等高线),就构成危险截面形状。其大小用最大轴向和环向长度表示。最大轴向长度:测量危险截面沿管道轴向的最大长度,误差不超过1mm。当存在多个危险截面,并且相邻截面轴向间隔距离小于25mm时,应视为同一缺陷,最大长度为相邻截面轴向长度和间距长度之和。 最大环向长度:首先测量危险截面沿管道环向最大弧度长度,误差不超过1mm。当存在多个危险截面,并且相邻截面环向间隔距离小于6倍壁厚时,视为同一缺陷。当最大长度小于25mm时,应视为同一缺陷,最大长度为相邻截面环向长度和间距长度之和。具体要求参照SY/T0087.1-2006标准5.8.4规定。管体壁厚检测 用测厚仪测量蚀坑最小剩余壁厚,以及管体的上、下、左、右四个方位的厚度,在每个方向直径为4cm的圆内至少要读取三个数据,取每个方向下的最小壁厚值。管体缺陷初步评估 要求有经验的工程师,根据缺陷的部位以及管线的设计参数和结构细节情况,在不考虑技术经济分析的条件下,所进行的最简单的缺陷评估。现场检测人员可以根据初步评估的结果提出是否需要进行下一步检测与评估,是否需要对管线进行监测,如果需要,应提出下一步检测的项目以及需要进行监测的项目。轴向缺陷初步评估所谓轴向是指管线的轴线的纵向方向,若缺陷沿轴向长度为l,缺陷深度为d,壁厚为t,则根据圆管的实际壁厚ta。与公称壁厚t之间的差别的不同情况,可分为以下三种情况进行评估:ta=t时。根据油气长输管线施工时的档案资料,若已查得含缺陷管线的实际壁厚ta与公称壁厚t相等,则可依照检测出的腐蚀缺陷(轴向)的深度不同,分别按下列准则进行评估:点蚀深度d小于或等于公称壁厚t的20﹪,且最小剩余厚度(t-d)至少为原公称壁厚t的80﹪,则含该缺陷的腐蚀区的管线仍可使用。腐蚀缺陷的最大深度dmax大于公称壁厚t的80﹪;或是最小剩余厚度(t-dmax)小于公称壁厚t的20﹪,则含该缺陷的管段必须更换或修复。点蚀深度d介于公称壁厚t的20﹪~80﹪之间,则应进行进一步Ⅱ级甚至Ⅲ级评估。ta≥t时。这时设以t净代表(ta-d),如图7.1所示,而d为检测出的相对于未被腐蚀表面的蚀坑深度,则只要是t净大于或等于0.8t,即可以允许缺陷深度d大于公称壁厚的20﹪,腐蚀缺陷的长度不受限制,即腐蚀区可为任意长。图7.1圆管实际壁厚大于公称壁厚的情况ta<t时。这种情况与上面那种情况相反,是公称壁厚t大于实际壁厚ta。显然,在这种情况下,只要剩余厚度t净≥0.8t,即可允许腐蚀区长度l不受限制。t净仍为实际壁厚ta减去测得的相对于未被腐蚀表面的缺陷深度d,即t净=ta-d,如图7.2所示。图7.2圆管实际壁厚小于公称壁厚的情况环向缺陷初步评估环向腐蚀是指腐蚀缺陷的长度沿圆管的圆周分布的缺陷,一般是当缺陷沿环向的长度大于1/12(即8.33﹪)圆周(圆管的)长时;或是腐蚀缺陷的深度已大于50﹪公称壁厚t时,才作为环向腐蚀来考虑,并应测量其环向腐蚀长度,以便进行评估。评估时区分为下列两类情况:需要考虑腐蚀的环向扩展长度。若存在以下三种条件之一,即应考虑腐蚀的环向扩展长度:腐蚀缺陷的环向长度大于纵向长度,且缺陷的纵向长度太小,不需要对纵向缺陷进行修复;或是即使对纵向缺陷修复后,也不会改善管线因环向腐蚀缺陷长度造成管线的强度减弱的状况时;管线承受特别大的轴向拉伸应力时;腐蚀区位于管线承受压应力部位,腐蚀缺陷形成后,将会导致管线发生屈曲时。管线可以不加修理继续安全运行。若环向腐蚀缺陷的中心在垂直于管线中性轴的轴线上,而对环向腐蚀缺陷的评估取安全系数为1.5时,则凡符合下列条件之一的环向腐蚀缺陷,即可不必进行修理,而继续安全运行:环向腐蚀缺陷的深度贯穿壁厚小于一半(不计其环向长度长短);虽环向缺陷深度贯穿壁厚已大于一半,但却小于壁厚的0.6;而且缺陷环向长度小于或等于1/6圆周(圆管)范围;环向腐蚀缺陷的深度已贯穿壁厚的0.6,但是小于或等于壁厚的0.8,而且缺陷环向长度小于或等于1/12圆周(圆管)范围。缺陷修复进行防腐层修复时,应首先初步判断防腐层破损点处管体外壁缺陷状况,对于防腐层破损但管体相对完好的管道应采取以下防腐层修复措施;若管体金属损失严重,则需及时记录并上报相关部门以便采取下一步措施。防腐材料选择要求采用粘弹体防腐膏+粘弹体防腐胶带+冷缠胶带进行修复,修复方式为缠绕或贴补方式。直径大于30mm的防腐层缺陷的修复采用缠绕式,直径小于30mm的防腐层缺陷的修复采用修补式。防腐层缠绕式修复若原防腐层判废后,应把原防腐层铲掉,用粘弹体防腐材料对在役管线的修复操作按以下几个步骤进行:原防腐涂层的拆除及表面清理;粘弹体防腐材料(粘弹体防腐膏和粘弹体防腐胶带)的安装;粘弹体外保护带(热缩外护带或者冷缠带)的安装;修复安装质量检测。原防腐层缺陷表面处理清除暴露管段上的泥土,使防腐层缺陷完全露出,测量并记录缺陷尺寸及位置,填写管道外防腐层缺陷修复施工纪录表,对缺陷处进行拍照。对缺陷处的防腐层进行修整,将已剥离的防腐层除去(如发现3PE外防腐层大面积整体剥离则应立即报告业主,以便考虑适宜的处置措施),应使产生锈蚀的管体完全裸露,测量并记录管体腐蚀的深度、面积及位置,填写管道外防腐层缺陷修复施工纪录表,对管体腐蚀状况进行拍照;当管道最小剩余壁厚Tmm≥0.9管道壁厚0T时,管道可以继续使用;当管道最小剩余壁厚Tmm≤0.20T或Tmm≤2mm时,立即上报业主进行管体补强维修;当管道最小剩余壁厚Tmm在0.20T~0.90T之间时,应进行管道剩余强度计算并评价后,提出修复建议,需要管体补强的立即上报业主。对已裸露的管体表面进行处理,将腐蚀产物清理干净,至少应达到St2级。将缺陷四周100mm范围及需环包的外防腐层表面的污物清理干净,缺陷防腐层边缘修成钝角坡口,防腐层缺陷处管体表面进行手工除锈,采用热熔胶填充、补伤片贴敷修复外防腐层缺陷时,应将聚乙烯/FBE表面打毛。粘弹体修复方法粘弹体胶带缠绕方法起始部位搭接工厂预制的PE或FBE涂层100mm,自10点钟或2点钟位置开始向下缠绕,周向搭接长度不小于100mm,如图7.3所示;使用300mm宽胶带自另一端环向对包,轴向搭接宽度50mm,使搭接部位平整、密封良好,如图7.4和图7.5所示意。下图为拆除防腐层存在环焊缝时的修补方法,若无环焊缝,则修复方式参照以上修补方法。图7.3管道拆除保温后图7.4300mm粘弹体胶带原位缠绕示意图图7.5300mm粘弹体胶带自另一端原位缠绕示意图粘弹体质量验收粘弹体防腐胶带施工完成后立即进行外观和漏点检测,并填写管道外防腐层缺陷修复施工纪录表及管道防腐层缺陷修复质量验收表。目测检查粘弹体防腐胶带缠绕质量,防腐胶带表面应平整、搭接均匀、无鼓包、无破损;如搭接部位存在小褶皱,可用手按压直至褶皱部位完全密封。应采用电火花检漏仪对粘弹体防腐胶带层进行漏点检查,检漏电压15KV,以无漏点为合格。如存在漏点,应修补直至检漏合格。缠绕聚乙烯增强纤维胶带粘弹体防腐胶带层质检合格后,方可进行缠绕聚乙烯增强纤维胶带(外护带)的缠绕施工。宜使用100mm宽的外护带,从一端开始缠绕外护带,先在原位缠绕一周,留出约3mm宽的粘弹体胶带不缠绕外带,如图7.6所示;然后螺旋缠绕外护带,缠绕外护带时保持一定张力,胶带搭接宽度50%~55%,直至另一端,在结束部位原位缠绕一周外护带,留出3mm宽的粘弹体胶带不缠绕外护带,如图7.7所示。图7.6聚乙烯外护带原位缠绕一周图7.7聚乙烯外护带螺旋缠绕及终端原位缠绕示意图防腐层贴补式修复原防腐层除漏点处均完好或直径小于30mm的防腐层缺陷,宜采用贴补方式。修补时应将破损点周围5cm范围内的防腐层打毛,清理后先在破损点处敷上粘弹体防腐膏,再贴补上粘弹体防腐胶带,并用冷缠胶带进行缠绕。防腐层修复完成后的质量检验记录原防腐层在保护状况下及修复完成后的彩色照片外观检查。目视整个补口表面,冷缠胶带及粘弹体胶带表面应平整、无气泡、皱褶、空鼓等缺陷。防腐层厚度检测。测量防腐层的上、下、左、右四个方向防腐层厚度,在每个方向直径为4cm的圆内至少要读取三个数据,取每个方向下的最小防腐层厚度值,记录在表内。最薄点防腐层厚度不低于原始厚度的75%;粘弹体胶带防腐层(不含外带)厚度应不低于1.8mm,含热缩外带总防腐层厚度不低于3.8mm。具体内容和相关要求参见SY/T5918-2011标准7.7.2.3的规定。回填要求防腐层修补管段需经检查确认合格并达到规定的稳定时间后,方可进行土方回填。回填时应避免在中午太阳直射的高温状态下进行,并应从管道两边将管道底部回填土夯实。耕作土地段管沟应分层回填,表面耕作土置于最上层。管沟内如有积水,应抽干积水后再回填干土。管道水平中心线以下的回填土不应为湿的湿软土壤。回填应按以下步骤进行管沟底至管顶上方200mm,用过筛细土进行小回填,粒径小于等于5mm.管道水平中心线以下,必须人工分层回填并夯实,每层厚200mm;在管道无法夯实的情况下,应采取加固措施。小回填完成后方能采用机械大回填。地面整形:管道水平中心线以上松填,一般应高出地面30~50cm。后评价后评价的目的 后评价的目的是明确再评价时间间隔和评价ECDA过程的整体有效性。后评价主要步骤再评价时间间隔的确定。ECDA有效性评价。反馈。确定再评价时间间隔的条件“立即维修”处必须在直接检查期间维修。“计划维修”处应在再评价时间间隔内维修。“监控”处的腐蚀应按本方法证明没有明显增长。再评价时间间隔的确定再评价时间间隔是动态、可变的,它代表上次调查维修后管道所残留的最大腐蚀缺陷发展到影响管道安全的危险缺陷所需的时间。再评价是新一轮检测和评价活动。再评价时间间隔是开展下―轮评价的最低时间要求,一般不宜超过此时间间隔的要求。新建管道投产后两年内应开展一次预评价的相关资料调查,作为管道投产初期的基础资料。管道运行10~15年内应开展首次ECDA评价(腐蚀严重的管线可相应缩短首次调查时间)以后进入定期再评价阶段。不同管段可有不同的腐蚀发展速率和再评价时间间隔。可根据前次调查发现的腐蚀程度、维修程度以及腐蚀发展速度估算再评价时间间隔。如果检测中未发现腐蚀缺陷,再评价时间间隔可取新管线的首次调查时间间隔,即10~15年。剩余寿命估算公式(3)如下(3)失效压力比(量纲1)=计算失效压力÷屈服压力最大操作压力比(量纲1)=最大操作压力÷屈服压力 式中RL剩余寿命(年); C校正系数,取0.85(量纲1); SM安全裕量,等于失效压力比减去最大操作压力(MAOP)比(量纲1); t管道公称壁厚(mm); GR腐蚀速率(mm/年)。再评价时间间隔根据剩余寿命的近似估算:根据式(3)计算的剩余寿命RL值,最大再评价时间间隔应取剩余寿命的一半。不同ECDA管段可有不同的再评价时间间隔。根据腐蚀速率的计算见式(4)。再评价时间间隔(年)=(Tmm-Tmin)/GR(4)式中Tmm上次调查维修后,按本标准确定的被评价管段的最小剩余壁厚(mm);Tmin最小安全壁厚(mm);GR腐蚀速率(mm/年)。腐蚀速率(GR)应根据合理的工程分析,具体可采用以下几种方法确定:通过一定时间间隔实际测量被评价管段的管道最大腐蚀坑深,计算实际腐蚀速率。注意估算首次发生腐蚀的时间。缺乏被评价管道的实际腐蚀速率时,可按《埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法》SY/T0029-98估算被评价管道的外壁腐蚀速率。缺乏被评价管道的实际腐蚀速率时,可参考采用相同管材、相近腐蚀环境的管道腐蚀速率数据。缺乏被评价管道的实际腐蚀速率时,推荐按0.4mm/年的点蚀速度作为被评价管道的外壁腐蚀速率。ECDA有效性评价ECDA评价是一个不断提高管道安全程度的连续过程,应对评价过程的有效性、评价方法有效性进行评价。最终对管道因外腐蚀造成的安全状况作出整体评价及改进。应采用以下方法评价ECDA过程的长期有效性。跟踪ECDA过程中分级和重排优先次序的数目。再分级和重排优先次序的指示所占百分数较大时表明建立的准则可能不可靠。跟踪ECDA的应用过程。如潜在问题调查的开挖数量增加表明需要进行加密腐蚀监测;多次间接检测的管道总公里数增加表明需要进行加密腐蚀监测;有效的间接检测方法在管线上使用长度的增加表明政DA应用更有针对性。跟踪ECDA的应用结果。按本标准得出的“立即维修”和“计划维修”点的出现频率减小表明整个管网的腐蚀管理水平在提高。在本次直接评价后至在下次再评价前,管道未发生因外腐蚀造成的泄漏和破裂,则证明该评价管段腐蚀安全的完整性满足要求。如果在下次开展的ECDA评价中发现管道腐蚀状态没有改善,宜重新评价应用本评价方法的有效性,或考虑采用其他的评价管道腐蚀完整性方法。反馈每次ECDA评价后,应及时归纳反馈评价中的相关数据和信息,完善本评价方法,反馈的主要内容有:对间接检测结果的确认和分类。直接检查中收集的数据。安全评价、维护方案、原因分析。间接评价分级准则、开挖顺序的修正。确定过程有效性的直接检查。评价长期有效性的准则。检测和周期性再评价的安排。ECDA记录和报告预评价、间接检测与评价、直接检测与评价、后评价应提交检测、评价报告。预评价需提供的报告内容按本文要求收集的资料和数据,包括提供管道原始特性表、管道运行参数表、管道防腐层概况表、阴极保护系统概况及运行状况表、杂散电流干扰源与管道位置关系等。敷设环境调查情况报告,包括管道沿线检查情况、土壤腐蚀性测试、杂散电流干扰测试。每个ECDA管段的特点及范围。每

温馨提示

  • 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
  • 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
  • 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
  • 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
  • 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
  • 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
  • 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。

最新文档

评论

0/150

提交评论