城市燃气管网安全性检测与评价（二）
发布时间：2010-01-14 共1页
3．2 土壤环境的腐蚀性
对二高压线开挖5个探坑后测量土壤电阻率、土壤pH值、土壤含水率、土壤含盐量、氧化还原电位、直流杂散电流等参数的结果，并依据cJJ95—2003(J273-2003)标准，对各参数进行了评价 5(受城市的客观原因限制不能得到某些数据及其评价结果)。从表4可以看出，土壤电阻率的评价等级为较弱或中等，pH值的评价等级为较弱，含水率的差异比较大，分别为弱或强，含盐量为弱或较弱等级，氧化还原电位为较弱或较强等级，直流杂散电流的评价等级为较弱。一般来说，在相同的条件下，土壤电阻率、直流杂散电流、氧化还原电位、土壤含水率对土壤的腐蚀性起主导作用，面土壤的含盐量、pH值对土壤的腐蚀性相对影响较小。在评价过程中，优先考虑决定性因素。综合表4的评价结果，图1示出了二高压线中所开挖5个坑土壤腐蚀性的评价结果。此地区土壤基本属于中等腐蚀性土壤，但应考虑土壤含水率和微生物腐蚀对管道的影响。
3．3 管体的腐蚀状况与评价
3．3．1 按照管道壁厚的安全评价
开挖探抗后，去除管体的防腐层，管体表面并没观察到明显的腐蚀坑。表5给出了001和003号坑对应管顶、管底及“4”、“8”点钟的位置测量管线的剩余壁厚的结果。从表5可以看出，管线的壁厚存在一定的不均匀性，其中003号坑最大壁厚与最小壁厚的差值接近平均壁厚的20％。然面管体外表面没有观察到明显的点蚀存在，这表明管道内壁可能存在腐蚀。这是由于管道服役时间长，有运行腐蚀性较强的煤气的服役记录。管体腐蚀相对深度可以由式(1)来计算：
A= d/t*100％(1)
式中：A为管体腐蚀相对深度；d为管体腐蚀深度(最大壁厚一最小壁厚)；t为管体原始壁厚。
5个坑的管体腐蚀相对深度，其数值在6％ ～16％范围内，根据标准Y／T6151—1995可知。几处管道发生腐蚀的程度并不严重。能够维持正常运行 6。但从管壁的厚度来看，根据GB50251-2003部分输气管道最小壁厚的规定值，003号探坑管道剩余的最小壁厚小于国标规定的最小壁厚，不符合最小壁厚要求，其他管段剩余壁厚符合国标要求，可以安全运行。
3．3．2 按照管道承压能力计算安全评价结果
由于检测过程中没有发现明显的蚀坑、腐蚀裂纹的存在，管道的设计压力计算公式可以根据式(2)来计算，在评价中可以将其计算结果看作管道的最大安全操作压力。其计算公式为
P=σsFt／D (2)
式中：P为设计压力，MPa；F为安全运行系数，具体数值见表8； 为管道材料的最小屈服强度，MPa；D为管道外径，mm；t为管道设计壁厚，mm．
列出了城市管道系统常用输气管道材料的最小屈服强度。在不清楚管道所用钢号的情况下，为保守起见，取最小的屈服强度计算，此处将管道的设计壁厚也取为测量最小壁厚值。另外考虑到城市人口密集，取地区类型为四类，则安全系数F取0.4。
对于二高压线的DN500管道，为了计算管道所能承受的最大安全操作压力，取最小壁厚计算(003坑)，其参数取值为t=5．4 mm；F=0．4：D =500 mm；σs=206 MPa，根据式(2)计算出该管道可用的最大安全操作压力为1．78 MPa，远远大于高压管线目前的最高运行压力0．8 MPa，可以得出管道承受内压是安全的。
综合以上的安全评价可以得出以下结果：二高压地区的高压管道，部分管体已遭到破坏，003号探坑处已经不符合强度安全要求，建议尽快更换。其他探坑处的管道在现在的服役条件下，剩余壁厚仍然可以提供足够的强度，但是管体已经发生腐蚀，建议加强检测或施加阴极保护。
4．结束语
(1)二高压线所处地段未加阴极保护，直流杂散电流干扰程度中等；大部分地方土壤含水量偏高。土壤呈弱碱性，存在细菌腐蚀，土壤腐蚀综合评价腐蚀性中等。
(2)管线防腐层老化严重，厚度较薄且有破损点，保护性能比较差，但尚可使用。
(3)管体中可能发生内腐蚀，尤其是003号探坑处的管道腐蚀较为严重，剩余壁厚低于国标要求；剩余壁厚不足，建议在该坑附近加密探坑，确定腐蚀严重管段长度后，进行更换管道或加固维修。其他管道的管体强度和剩余壁厚两个方面都符合国标要求，可以继续使用。考虑到防腐层整体性能不好，且土壤含水率偏高，存在微生物腐蚀，建议施加阴极保护，或加强对管道的定期检查和打孔检测。
（安全工程师）
对二高压线开挖5个探坑后测量土壤电阻率、土壤pH值、土壤含水率、土壤含盐量、氧化还原电位、直流杂散电流等参数的结果，并依据cJJ95—2003(J273-2003)标准，对各参数进行了评价 5(受城市的客观原因限制不能得到某些数据及其评价结果)。从表4可以看出，土壤电阻率的评价等级为较弱或中等，pH值的评价等级为较弱，含水率的差异比较大，分别为弱或强，含盐量为弱或较弱等级，氧化还原电位为较弱或较强等级，直流杂散电流的评价等级为较弱。一般来说，在相同的条件下，土壤电阻率、直流杂散电流、氧化还原电位、土壤含水率对土壤的腐蚀性起主导作用，面土壤的含盐量、pH值对土壤的腐蚀性相对影响较小。在评价过程中，优先考虑决定性因素。综合表4的评价结果，图1示出了二高压线中所开挖5个坑土壤腐蚀性的评价结果。此地区土壤基本属于中等腐蚀性土壤，但应考虑土壤含水率和微生物腐蚀对管道的影响。
3．3 管体的腐蚀状况与评价
3．3．1 按照管道壁厚的安全评价
开挖探抗后，去除管体的防腐层，管体表面并没观察到明显的腐蚀坑。表5给出了001和003号坑对应管顶、管底及“4”、“8”点钟的位置测量管线的剩余壁厚的结果。从表5可以看出，管线的壁厚存在一定的不均匀性，其中003号坑最大壁厚与最小壁厚的差值接近平均壁厚的20％。然面管体外表面没有观察到明显的点蚀存在，这表明管道内壁可能存在腐蚀。这是由于管道服役时间长，有运行腐蚀性较强的煤气的服役记录。管体腐蚀相对深度可以由式(1)来计算：
A= d/t*100％(1)
式中：A为管体腐蚀相对深度；d为管体腐蚀深度(最大壁厚一最小壁厚)；t为管体原始壁厚。
5个坑的管体腐蚀相对深度，其数值在6％ ～16％范围内，根据标准Y／T6151—1995可知。几处管道发生腐蚀的程度并不严重。能够维持正常运行 6。但从管壁的厚度来看，根据GB50251-2003部分输气管道最小壁厚的规定值，003号探坑管道剩余的最小壁厚小于国标规定的最小壁厚，不符合最小壁厚要求，其他管段剩余壁厚符合国标要求，可以安全运行。
3．3．2 按照管道承压能力计算安全评价结果
由于检测过程中没有发现明显的蚀坑、腐蚀裂纹的存在，管道的设计压力计算公式可以根据式(2)来计算，在评价中可以将其计算结果看作管道的最大安全操作压力。其计算公式为
P=σsFt／D (2)
式中：P为设计压力，MPa；F为安全运行系数，具体数值见表8； 为管道材料的最小屈服强度，MPa；D为管道外径，mm；t为管道设计壁厚，mm．
列出了城市管道系统常用输气管道材料的最小屈服强度。在不清楚管道所用钢号的情况下，为保守起见，取最小的屈服强度计算，此处将管道的设计壁厚也取为测量最小壁厚值。另外考虑到城市人口密集，取地区类型为四类，则安全系数F取0.4。
对于二高压线的DN500管道，为了计算管道所能承受的最大安全操作压力，取最小壁厚计算(003坑)，其参数取值为t=5．4 mm；F=0．4：D =500 mm；σs=206 MPa，根据式(2)计算出该管道可用的最大安全操作压力为1．78 MPa，远远大于高压管线目前的最高运行压力0．8 MPa，可以得出管道承受内压是安全的。
综合以上的安全评价可以得出以下结果：二高压地区的高压管道，部分管体已遭到破坏，003号探坑处已经不符合强度安全要求，建议尽快更换。其他探坑处的管道在现在的服役条件下，剩余壁厚仍然可以提供足够的强度，但是管体已经发生腐蚀，建议加强检测或施加阴极保护。
4．结束语
(1)二高压线所处地段未加阴极保护，直流杂散电流干扰程度中等；大部分地方土壤含水量偏高。土壤呈弱碱性，存在细菌腐蚀，土壤腐蚀综合评价腐蚀性中等。
(2)管线防腐层老化严重，厚度较薄且有破损点，保护性能比较差，但尚可使用。
(3)管体中可能发生内腐蚀，尤其是003号探坑处的管道腐蚀较为严重，剩余壁厚低于国标要求；剩余壁厚不足，建议在该坑附近加密探坑，确定腐蚀严重管段长度后，进行更换管道或加固维修。其他管道的管体强度和剩余壁厚两个方面都符合国标要求，可以继续使用。考虑到防腐层整体性能不好，且土壤含水率偏高，存在微生物腐蚀，建议施加阴极保护，或加强对管道的定期检查和打孔检测。
（安全工程师）
