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摘 要：本文以某天然氣管道為例開展腐蝕檢測(cè)工作，并分析腐蝕原因，各處專業(yè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)確了解天然氣管道使用的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)及可能出現(xiàn)的問題，之后給出合理解決意見，保證天然氣傳輸安全。

關(guān)鍵詞：輸氣管道;腐蝕風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià);應(yīng)用

輸氣管道質(zhì)量不單單會(huì)影響天然氣輸送效率，還會(huì)對(duì)輸送過程安全及周邊人們的安全帶來較大影響。一旦出現(xiàn)輸氣管道泄露問題，輕則會(huì)因?yàn)樘烊粴忉尫攀怪苓吘用癯霈F(xiàn)惡心、嘔吐等不適感，重則會(huì)因?yàn)橛龅矫骰鸲l(fā)生爆炸，對(duì)周邊環(huán)境及居民安全構(gòu)成威脅。而導(dǎo)致輸氣管道泄露最根本的原因?yàn)楣艿栏g，所以做好該項(xiàng)工作分析，給出專業(yè)性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)報(bào)告，這對(duì)于處理高?，F(xiàn)象有著重要意義。

1風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的基本概念與常規(guī)步驟

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)是一種以系統(tǒng)理論認(rèn)知、系統(tǒng)運(yùn)行管理實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及系統(tǒng)完整性影響因素分析結(jié)果為基礎(chǔ)的科學(xué)方法。通過對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行量化對(duì)比與細(xì)化分析，為風(fēng)險(xiǎn)管理決策的制定提供可靠的參考依據(jù)，進(jìn)而達(dá)到降低風(fēng)險(xiǎn)系數(shù)，提高風(fēng)險(xiǎn)管理水平的目的。

風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)經(jīng)過長期的理論探究與實(shí)踐積累，已經(jīng)逐步形成得到共性認(rèn)知的常規(guī)步驟。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)的常規(guī)步驟如下：收集可靠的文件資料;明確風(fēng)險(xiǎn)變量因素;創(chuàng)建風(fēng)險(xiǎn)變量預(yù)估模型;風(fēng)險(xiǎn)變量的量化處理與細(xì)化分析;風(fēng)險(xiǎn)概率評(píng)估計(jì)算;風(fēng)險(xiǎn)數(shù)值計(jì)算分析。

2天然氣管道腐蝕檢測(cè)案例分析

以某天然氣管線為例，在對(duì)該天然氣管道展開腐蝕檢測(cè)時(shí)，如果所需檢測(cè)的影響因素種類與數(shù)量較多，且存在一定的客觀性檢測(cè)限制因素，相關(guān)人員可以采用既有的一種或多種檢測(cè)數(shù)值作為參考依據(jù)。通常，選擇的具有代表性的影響因素主要包括雜散電流、覆蓋層電阻率、陰極保護(hù)狀況等。其中，陰極保護(hù)狀況又包括氧化還原電位、管地自然電位、管地保護(hù)電位和陰極保護(hù)度等影響因素。雜散電流極易受到周圍環(huán)境因素的干擾，而導(dǎo)致雜散電流失穩(wěn)的原因是多樣化的，復(fù)雜化的。一般情況下，影響雜散電流穩(wěn)定性的因素主要包括電流泄漏和電位梯度兩種。

本次工作的重點(diǎn)內(nèi)容主要包括雜散電流測(cè)試、電性能測(cè)試、線路外防腐層絕緣保護(hù)測(cè)試、陰極保護(hù)系統(tǒng)測(cè)試和導(dǎo)波測(cè)試。

3某天然氣管道腐蝕檢測(cè)

3.1雜散電流檢測(cè)

結(jié)合管道特征共設(shè)置5處檢測(cè)點(diǎn)，檢測(cè)管道上存在的雜散電流情況。經(jīng)最終檢測(cè)結(jié)果分析可知，在5處檢測(cè)點(diǎn)內(nèi)有一處存在微弱的雜散電流干擾，整體影響效果不明顯，可忽略不計(jì)。

3.2電性能檢測(cè)

電性能檢測(cè)是為確定陰極保護(hù)效果，維持閥室、站場(chǎng)設(shè)備正常運(yùn)行。根據(jù)本項(xiàng)目所選管道特征，分別在以下幾個(gè)區(qū)域開展電性能檢測(cè)工作：閥室、站場(chǎng)絕緣法蘭、絕緣固定支墩、絕緣墊片、跨接電纜及陽極地床埋設(shè)區(qū)域，獲取準(zhǔn)確的電阻值或電阻率數(shù)，分析絕緣效果。

（1）絕緣性檢測(cè)

在站內(nèi)共設(shè)置4個(gè)檢測(cè)點(diǎn)開展絕緣性檢測(cè)，測(cè)試結(jié)果分別為：-0.766/-0.765、-1.091/-0.781、-0.715/-0.712、-0.698/-0.572。從這組數(shù)據(jù)中看出，第三組數(shù)據(jù)下的絕緣檢測(cè)性能較差，其余均呈現(xiàn)良好反應(yīng)。

（2）陽極地床檢測(cè)

該檢測(cè)環(huán)節(jié)主要是為獲取陽極地床電阻值及土壤的電阻率參數(shù)。測(cè)試結(jié)果顯示，陽極地床接地電阻1.28歐，土壤電阻率為每米36.6歐，與規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)相符，說明陽極地床上的絕緣法蘭、接頭及固定支架有著較好的絕緣效果，不存在腐蝕問題。

（3）外防腐層檢測(cè)

外防腐層檢測(cè)選擇的方式以交流電流衰減法為主，該方法屬于非開挖檢測(cè)技術(shù)的一種，可在不破壞防腐層結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對(duì)管道外防腐層存在問題及破損點(diǎn)位置予以指出和說明。具體措施為：將電流施加到管道內(nèi)，觀察電流通過管道后產(chǎn)生的變化，記錄和分析衰減值，以此判斷外防腐層絕緣電阻參數(shù)及破損點(diǎn)位置。同時(shí)整個(gè)檢測(cè)過程中，還能對(duì)管道的埋設(shè)深度、搭接情況及電導(dǎo)系數(shù)予以獲取和記錄。本項(xiàng)目中共設(shè)置8段電流衰減測(cè)試段，測(cè)試點(diǎn)有196個(gè)之多，保證了最終檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3.3陰極保護(hù)檢測(cè)

陰極保護(hù)檢測(cè)中最常使用方法以常規(guī)參比電極法、CIPS法和DCVG法這三種為主。常規(guī)參比電極法屬于傳統(tǒng)測(cè)試方法，是通過測(cè)試樁、暴露觀點(diǎn)、開挖點(diǎn)對(duì)管地電位實(shí)行檢測(cè)的一種方法，目的是判斷管道保護(hù)電位是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求[1];CIPS法是利用近間距電位測(cè)量方式，在每隔1-2米距離內(nèi)設(shè)置測(cè)量點(diǎn)，對(duì)管地電位加以測(cè)量，判斷陰極保護(hù)情況;DCVG及直流電壓梯度法，利用的是電流通過外防腐層鋼管位置產(chǎn)生的電壓梯度變化參數(shù)，確定存在的干擾點(diǎn)及問題。在使用傳統(tǒng)方法開展檢測(cè)工作時(shí)，管地電位測(cè)量點(diǎn)設(shè)置在測(cè)試樁位置上，共設(shè)置9個(gè)，測(cè)得管地電位參數(shù)在-0.65--0.777之間，9個(gè)測(cè)試點(diǎn)的管地電位均未達(dá)到陰極保護(hù)要求。

使用CIPS和DCVG檢測(cè)法過程中，要確保兩種方法的同時(shí)作業(yè)，將管道分為三部分開展測(cè)試工作，即井站A至井站B、井站B至閥室C和井站D至閥室C。測(cè)試得出結(jié)果發(fā)現(xiàn)，每段的陰極保護(hù)電位均在-850MV以下，未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。由此可知，測(cè)試區(qū)域管道存在陰極保護(hù)不合理的現(xiàn)象，如果不能加以處理，在后續(xù)使用中會(huì)存在析氫、陰極剝離等危害管線的問題[2]。相應(yīng)建議為，利用恒電位保護(hù)儀開展調(diào)整工作：輸出電流30A;輸出電壓54V;最大輸出功率30kW;最高保護(hù)電位-1.25V;最低保護(hù)電位-0.85V;安裝地點(diǎn)：各站場(chǎng);數(shù)量：2個(gè)。

3.4導(dǎo)波檢測(cè)

導(dǎo)波檢測(cè)是為確定探傷點(diǎn)所在位置，分析故障問題。通常情況下，探傷點(diǎn)所在位置集中在：制造安裝中，出現(xiàn)返修情況的焊接接頭及固定焊口位置;存在嚴(yán)重咬邊或錯(cuò)邊的焊接接頭;閘室的第一道焊接接頭;跨越部位的焊接接頭。在探傷過程中，需要對(duì)這些部位加以檢查，判斷是否存在明顯的應(yīng)力集中問題。導(dǎo)波檢測(cè)得出結(jié)果為，在跨越區(qū)域內(nèi)存在明顯的信號(hào)異常情況，說明該區(qū)域管道存在腐蝕問題，接口位置不嚴(yán)。使用長距離超聲導(dǎo)波再次進(jìn)行檢驗(yàn)，結(jié)果與上述完全吻合。

4風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

4.1因素風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值

本項(xiàng)目輸氣管道規(guī)格為Φ273.1×6.4，管道壓力控制在4兆帕左右，管線總長度約11千米，采用的陰極保護(hù)以強(qiáng)制電流保護(hù)為主。從上了解到，管道產(chǎn)生問題的原因有第三方破壞、腐蝕破壞和失誤這三方面。結(jié)合這三方面因素開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估并給出最終評(píng)分。即測(cè)得數(shù)據(jù)，開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，管道裸露程度評(píng)分為20分，保護(hù)措施評(píng)分為30分，內(nèi)壓波動(dòng)評(píng)分為24分，疲勞破壞因素74分，懸空因素20分，洪水抵抗能力45分，失穩(wěn)、強(qiáng)度破壞因素79分。

4.2相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估值

該評(píng)估值是從分析指數(shù)和管理相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)兩方面實(shí)現(xiàn)的。從指數(shù)評(píng)分值可以看出，管道影響因素中腐蝕破壞評(píng)分最低，為54分，分值越低越說明管道存在的腐蝕現(xiàn)象越嚴(yán)重。故而有必要加強(qiáng)該段管道檢測(cè)，確定腐蝕位置及嚴(yán)重程度，給出合理解決方案。從管理相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)指數(shù)來看，指標(biāo)數(shù)相對(duì)正常，但這恰恰說明管道已經(jīng)進(jìn)入到危險(xiǎn)階段，需要加大檢測(cè)力度，并且需要結(jié)合管道施工基礎(chǔ)數(shù)據(jù)資料，確定管道具體情況，給出專業(yè)的解決方案。

最終綜合評(píng)價(jià)指數(shù)得出，輸氣管道存在較低、較高和高風(fēng)險(xiǎn)問題，其中較低風(fēng)險(xiǎn)段的管道長度在9.75%左右，高峰險(xiǎn)段6.92%。

5結(jié)論

經(jīng)過3個(gè)月時(shí)間開展的檢測(cè)和計(jì)算工作，最終得出檢測(cè)區(qū)域內(nèi)管線存在破損位置34個(gè)左右，平均每千米有三個(gè)破損點(diǎn)，防腐層等級(jí)在93.57%，其中等級(jí)較差的防腐層在1.76%左右。深坑內(nèi)管道檢測(cè)并未發(fā)現(xiàn)明顯缺陷。但由于管道陰極保護(hù)為零，增加了管道的危險(xiǎn)性，所以重點(diǎn)對(duì)陰極保護(hù)實(shí)行調(diào)整，維護(hù)管道安全性[3]。在實(shí)際作業(yè)中，一是對(duì)陰極保護(hù)率較低的原因展開分析和探討，給出專業(yè)評(píng)價(jià)報(bào)告，根據(jù)報(bào)告內(nèi)容，制定針對(duì)性的整改措施;

二是因陰極保護(hù)實(shí)效，所以在管道作業(yè)中需做好破損點(diǎn)實(shí)時(shí)檢測(cè)，不斷嘗試方案調(diào)整和優(yōu)化;

三是埋深較淺的管道，要么增加回填層厚度，要么設(shè)置加固標(biāo)志，避免第三方破壞;

四是及時(shí)清理構(gòu)筑物，減少占?jí)好娣e，改進(jìn)管道質(zhì)量。注重管道埋設(shè)區(qū)域土壤結(jié)構(gòu)檢測(cè)，對(duì)軟性土壤實(shí)施技術(shù)處理，避免沉降、塌陷問題;

五是根據(jù)管道特征實(shí)施相應(yīng)的防腐處理，科學(xué)控制混凝土材料的含水率，為管道埋設(shè)提供良好環(huán)境;

六是對(duì)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的破損點(diǎn)重新實(shí)施防腐和保溫處理，對(duì)存在嚴(yán)重缺陷、材質(zhì)硬化問題的區(qū)域予以補(bǔ)強(qiáng)。

6結(jié)語

上文對(duì)輸氣管道腐蝕檢測(cè)及其方法展開分析和探討，并結(jié)合工程的實(shí)際情況，總結(jié)管道腐蝕問題產(chǎn)生原因及集中區(qū)域，之后利用所得數(shù)據(jù)開展風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，給出專業(yè)評(píng)價(jià)報(bào)告，幫助施工人員了解管道問題所在，從而制定針對(duì)性的改善方案，對(duì)現(xiàn)存問題加以處理，以維護(hù)輸氣管道運(yùn)行的安全性，降低危險(xiǎn)系數(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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