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陕津集输公司管道防腐工作的情况介绍

柳兴茂
 
摘要:陕津输气管道均采用聚乙烯三层结构防护层,阴极保护有外加电流与牺牲阳极两种保护方法。重要过铁路、公路套管管内采用带状镁阳极保护。保护电位达到了规定的的要求。管线运行后,外加电流保护段保护电位值比较正常。但发生过防腐层破坏,欠缺的是对恒电位仪及阳极地床的管理。牺牲阳极保护段,阳极丢失、外防腐层受损等问题比较严重。今后的管理,重视防腐工作,防腐方面的人才储备,防腐管理工作的开展。
 
陕气进津输气管线工程建设始于1997年4月,1998年6月完工。是天津市的重点工程。它的建成实现了以天然气为主、煤制气为辅、液化气补充调节的历史转变,对改善天津市的能源结构具有重大意义。
一、陕气进津输气管道的防腐保护
管线西起河北省永清县,东至天津市第一煤气厂。陕津线线路长约63.3km,管材选用Φ426×6、Φ426×7、Φ426×8的S360螺旋缝双面埋弧焊钢管。钢管外壁的防腐采用聚乙烯三层结构,子牙河穿越段外防腐采用环氧粉末喷涂,全线采用阴极保护进行电化学防腐。
1、陕气进津输气管道采用的聚乙烯三层结构防护层(全称为熔结环氧挤塑聚乙烯结构防护层)
它的结构由底层、中间层、面层三层组成。底层为环氧,中间层为胶黏剂层,面层为挤塑聚乙烯,防护层总厚度大于2.9mm。由于其强度粘结性能、防腐蚀性能等方面的优越性,因此,聚乙烯三层结构作为埋地管道的外防腐层,是非常理想有效的。同时,采用聚乙烯三层结构外保护的油、气管道的绝缘电阻高,远远大于SYJ36—1989设计规范所规定的标准,说明管道的防护层质量良好。在工作中我们感到采用,聚乙烯三层结构(环氧粉末喷涂)与阴极保护的联合防护方式,保护电流较小,投资少、效果好。
2、陕气进津输气管道使用的阴极保护有外加电流与牺牲阳极两种保护方法
(1)自永清首站至子牙河南岸共54km采用外加电流保护。
管线沿途皆是田地,土壤电阻率较高,杂散电流干扰少。外加电流保护站设在王庆坨站,阳极地床位于在王庆坨站东北400m处,埋设有40根Φ100×1500mm高硅铸铁阳极,接地电阻不大于0.5Ω,设计寿命20年。站内配有恒电位仪两台PS—1型、一台CB—5自动控制台,一开一备,当一台有故障时,能通过控制台自动切换到另一台恒电位仪上,实现恒电位仪常年供电保护。外加电流的汇流点位于王庆坨站正南,管线上方。沿途管线设有56个保护电位测试桩。王庆坨阴极保护站负责向永清方向保护36km,向天津方向保护18km。
(2)自子牙河南岸至一煤气厂南围墙约8km采用牺牲阳极保护。
管线沿途处于近郊,土壤电阻率较低,杂散电流干扰源多。此段阳极采用锌基合金阳极,规格为14.8kg/支和22.2 kg/支两种,共用10组、45支锌阳极。锌阳极4—5支为一组,每组间距约700米,每支阳极间距3m,成一字形平行管道埋设,阳极与管道垂直距离大于1.5m。此保护段星光路上埋有排流阳极二支。管道保护电位不大于-0.90 V,沿途管线设有8个保护电位测试桩。
(3)陕津线重要过铁路、公路套管管内采用带状镁阳极保护。
每根管段缠绕带状镁阳极2条,缠绕方式为平行工艺管螺旋焊缝,对称分布于焊缝两侧。管段保护参数:保护电位应低于-0.85 V,保护年限30年。
(4)采用长效埋地型饱和Cu/CuSO4作为外加电流与牺牲阳极保护的参比电极,埋设在管道测试桩下。便以测试管道保护点位。
 (5)分别在外加电流保护段管线汇流点、及牺牲阳极保护段津浦铁路两边共三处埋有检查片3组,用于检查、对比管道腐蚀及保护的情况。
外加电流保护段,恒电位仪输出保护电位一直稳定在-1.250 V,全段保护电位在-1.0—-1.250 V范围内,接地电阻不大于1Ω,输出电流0.2A。
牺牲阳极保护段,管道自然电位-0.410—-0.738V;管道保护电位-1.3 V左右;阳极输出电流(每组15.6—23.4mA;阳极开始电位-1.003—-1.104 V;土壤电阻率9.19—13.56Ω·m。保护电位达到了SYJ20—86保护标准规定的-0.85 V的要求,保护效果好。阳极开始电位符合SYJ20—86“锌合金牺牲阳极应用技术标准”的要求,阳极寿命可确保使用30a。
二、陕津线防腐工作的运行管理
1998年至2003年管线运行初期,由于领导重视,管道防腐管理比较到位,管道防腐层保护良好,极少出现外力破坏造成的防腐层损坏。管道阴极保护比较理想,保护电位1—2月测试一次,外加电流保护设备如恒电位、阳极地床运行正常、维护及时。1999年发生过一次阳极地床架空电缆被盗,由于及时恢复并加装防盗报警,此后没有再发生被盗。(2010年夏,由于电杆倾倒,电缆埋入地下)
2003年至2008年,由于经济的发展,近郊基础建设逐渐增多,公路、铁路、南水北调、京沪高铁等工程建设开始影响陕津线管道的运行安全。牺牲阳极保护段,由于外单位施工,牺牲阳极多次遭受破坏、丢失。其中2004年星光路拓宽,阳极丢失三组共14支,测试桩丢失两个。南水北调造成子牙河南岸牺牲阳极丢失一组4支。
防腐层也屡遭破坏,每年都发生二、三起,今年上半年全公司两条管线防腐层破坏就发生了四、五起。
运行至今,陕津线外加电流保护段的防腐,由于受外界因素影响较少,除防腐层发生过破坏及时修复外,总体来讲,阴极保护电位值比较正常。
全线问题比较严重的是牺牲阳极保护段,保护电位整体上升(2005年,保护电位-1.0 V左右)。
三、管道防腐破坏造成的损害
1、牺牲阳极丢失的危害。牺牲阳极丢失,意味着保护效果变差,不仅如此,阳极与管道的连接保护点变成了腐蚀电流的流出点、腐蚀点。
2、外防腐层受破坏也严重影响管道的安全。
四、搞好管道防腐应该注意做好以下几点
1、领导要高度重视
领导要重视防腐工作,要从人力上、物力上保障此项工作的开展。
2、防腐方面的人才储备
缺乏防腐方面的人才,防腐工作需要有一定技术知识的人才,尤其需要有责任心的人才。
3、防腐管理工作的开展
(1)做好与管线交叉的施工防范。一是:要防止对管道的外力破坏即防腐层与阴极保护的破坏。二是:要了解、预判施工时对管道防腐的影响,注意收集有关的设计图纸及其他资料,要及时交涉、解决现在、将来可能对管道的损坏。三是:要观察、监控对管道防腐的长期影响。
(2)防腐层的维护
管道防腐层与阴极保护的联合防护中,防腐层的保护是第一位的,实践中腐蚀几乎都发生在防腐层的缺陷处。
监测防腐层的技术状态,建立防腐层修补、维修、更换(大修)的程序,加强计划和规范。
定期对埋地管道进行防腐层缺陷检测并评价,制定修补、维修、更换的计划。
(3)电化学的保护
外加电流保护的有关设备要定期维护、巡检、检查、测试。
牺牲阳极系统要定期检查、检修、测试。
交、直流干扰的调查与防护。
管线绝缘接头要定期检查。
(4)运行资料的管理
外加电流、牺牲阳极运行资料要进行累计、整理。
防腐技术资料、腐蚀事故资料、阴极保护系统事故资料要进行调查、记录、累计、整理和总结。
收集与管线交叉、平行的铁路、管线等有关交直流电、电化学保护的信息资料。
综上所述,管道防腐要有严格的维护管理制度,关键是人们对维护管理的认识仍需要加强。特别是人们往往注重当前的效益、经济利益,而维护工作需要花钱,所产生的效果往往是隐形的或长远的,不容易体现眼前效益或政绩。因此维护管理在某些人中变成“口头重要”,维护款项不到位,维护工作不落实、不及时的情况时有发生。这是一种“短期行为”的表现。在燃气事业大发展时期,应该重视对已有设施的合理维护。
各位领导、各位同仁,以上是我对陕津集输公司管道防腐工作的汇报及存在问题解决办法的拙见。有不足之处,望多提宝贵意见。相信,只要我们持有进取之心,不断改善管道防腐的工作、努力提高防腐技术应用水平和管理水平。定会促进防腐事业的蓬勃发展。
作者:柳兴茂   天津燃气集团陕津集输公司高分子化工专业,大本毕业,安全工程师
 电子邮箱:1072437420@qq.com