保護(hù)城市生命線
——一起高壓燃?xì)夤艿佬孤┌咐?/h1>
2017-10-25 07:54:21文/宋盼
質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)化 2017年7期
文 /宋 盼
【特種設(shè)備安全知識(shí)講座 第34期】
保護(hù)城市生命線
——一起高壓燃?xì)夤艿佬孤┌咐?/p>
文 /宋 盼
燃?xì)夤艿廓q如城市的大動(dòng)脈，遍布整個(gè)城市的地下，燃?xì)鈱儆谝兹家妆瑲怏w，燃?xì)夤艿酪坏┌l(fā)生泄漏，極易產(chǎn)生嚴(yán)重的爆炸事故和不堪后果。本期講座邀請(qǐng)上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院的工程師宋盼，為大家介紹一起在用城鎮(zhèn)埋地高壓燃?xì)夤艿佬孤┑陌咐?，幫助大家了解相關(guān)的專業(yè)知識(shí)。
一、關(guān)鍵詞點(diǎn)擊
1.城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?/p>
指城鎮(zhèn)范圍內(nèi)的用于公用或民用的可燃?xì)怏w管道，城鎮(zhèn)燃?xì)庖话惆ㄌ烊粴狻⒁夯蜌夂腿斯っ簹?。燃?xì)夤艿缹儆诠霉艿繥B1級(jí)，根據(jù)它的設(shè)計(jì)壓力，被劃分為高壓燃?xì)夤艿?、次高壓燃?xì)夤艿篮椭袎喝細(xì)夤艿廊齻€(gè)級(jí)別，其中，高壓燃?xì)夤艿牢ｋU(xiǎn)性最大。
2.露管
指因?yàn)橥饨缭蛟斐陕竦胤笤O(shè)的壓力管道長(zhǎng)期裸露在大氣中的現(xiàn)象。長(zhǎng)期露管會(huì)使管道受損概率加大，造成管道腐蝕、變形，甚至泄漏爆炸的后果。
二、案例簡(jiǎn)介
在對(duì)某燃?xì)馄髽I(yè)在用埋地燃?xì)夤艿肋M(jìn)行定期檢驗(yàn)時(shí)，工作人員發(fā)現(xiàn)位于某立交橋下有一段長(zhǎng)約35m的管道存在露管現(xiàn)象，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)該露管外防腐層破損嚴(yán)重，且破損處管道金屬表面外腐蝕較嚴(yán)重，露管中段部位有一處腐蝕穿孔，此外，在該管段兩側(cè)均有水泥磚墻占?jí)海ㄒ?jiàn)圖1、圖2）。
圖1 燃?xì)夤艿缆豆芏?/p>
圖2 燃?xì)夤艿涝獯u墻占?jí)?/p>
該埋地管道基本信息為：全長(zhǎng)約60 km，管道外徑和壁厚為Φ529mm×10mm（即公稱直徑為DN500mm），工作壓力小于0.8MPa，工作溫度為常溫，為GB1-Ⅳ次高壓燃?xì)夤艿?。管道均為埋地敷設(shè),由于原始設(shè)計(jì)資料不全，僅查知部分管段的設(shè)計(jì)壓力為1.6 MPa，材質(zhì)為20號(hào)鋼。鋼管采用環(huán)氧煤瀝青防腐，管道敷設(shè)區(qū)域?yàn)榉课菝芗?、交通繁忙地區(qū)。露管段防腐層為環(huán)氧煤瀝青材料，運(yùn)營(yíng)至今未發(fā)生過(guò)事故。
經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，管道表面多處防腐層破裂凸起，防腐層破裂處管道金屬表面腐蝕嚴(yán)重，形成了腐蝕麻坑。根據(jù)GB 50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》要求，次高壓鋼質(zhì)燃?xì)夤艿乐惫芏巫钚」Q壁厚不應(yīng)小于6.4mm。因此對(duì)此露管段進(jìn)行剩余壁厚測(cè)量、材質(zhì)光譜分析、硬度檢測(cè)和導(dǎo)波檢測(cè)等相關(guān)項(xiàng)目檢測(cè)（見(jiàn)圖3、圖4）。通過(guò)以上測(cè)試、分析和評(píng)定，結(jié)果表明：管道材質(zhì)化學(xué)成分和力學(xué)性能均無(wú)異常，除泄漏孔之外，管體未發(fā)現(xiàn)其他穿孔泄漏等缺陷。露管防腐層為環(huán)氧煤瀝青四油三布（即涂四層防護(hù)油纏三層玻纖布），因長(zhǎng)期暴露在大氣當(dāng)中受太陽(yáng)暴曬，已發(fā)生老化現(xiàn)象，同時(shí)污水等腐蝕介質(zhì)淤積在防腐層下，在管道本體欠陰極保護(hù)[1]的情況下，發(fā)生了化學(xué)腐蝕作用，最終導(dǎo)致點(diǎn)蝕穿孔，這是導(dǎo)致該露管段穿孔泄漏的主要原因。
三、有關(guān)規(guī)定
1.關(guān)于埋地燃?xì)夤艿雷钚÷裆?/p>
埋地燃?xì)夤艿廊诘孛嬉韵路笤O(shè)，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50028-2006第6.3.4條的規(guī)定：地下燃?xì)夤艿缆裨O(shè)的最小覆土厚度（路面至管頂） 埋設(shè)在機(jī)動(dòng)車不可能到達(dá)的地方時(shí)不得小于0.3 m，當(dāng)不能滿足上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)采取有效的安全防護(hù)措施。
2.關(guān)于鋼質(zhì)燃?xì)夤艿雷钚」Q壁厚
根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50028-2006第6.4.6條的規(guī)定：鋼質(zhì)燃?xì)夤艿乐惫芏斡?jì)算壁厚公式計(jì)算，計(jì)算所得到的厚度應(yīng)按鋼管標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格向上選取鋼管的公稱壁厚。最小公稱壁厚不應(yīng)小于表1的規(guī)定。
表1 鋼質(zhì)燃?xì)夤艿雷钚」Q壁厚
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5918-2011《埋地鋼質(zhì)管道外防腐層修復(fù)技術(shù)規(guī)范》第6.2條規(guī)定：
舊防腐層清除及表面處理要求為：應(yīng)徹底清除存在缺陷的防腐層，防腐層修復(fù)處的金屬管體表面處理不應(yīng)低于GB/T 8923.1-2011《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評(píng)定 第1部分:未涂覆過(guò)的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級(jí)和處理等級(jí)》規(guī)定的St3級(jí)，并應(yīng)符合防腐材料生產(chǎn)商要求，缺陷四周100 mm范圍及需周向纏繞的防腐層表面的污物應(yīng)清理干凈并打毛，缺陷區(qū)防腐層邊緣應(yīng)處理成坡面，厚涂層坡面處理角度宜為30o～45o，石油瀝青防腐層的施工應(yīng)執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中防腐層補(bǔ)傷的規(guī)定。
圖3 現(xiàn)場(chǎng)用超聲導(dǎo)波檢測(cè)管道缺陷
圖4 現(xiàn)場(chǎng)用超聲波測(cè)量管道厚度
四、專家建議
檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)立即通知要求燃?xì)馄髽I(yè)對(duì)泄漏點(diǎn)采取緊急帶壓堵漏措施?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作完畢后，工作人員和燃?xì)馄髽I(yè)進(jìn)行了當(dāng)面溝通，指出了存在的問(wèn)題與安全隱患，開(kāi)具了《特種設(shè)備定期檢驗(yàn)工作聯(lián)絡(luò)單》，要求其在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行整改。整改內(nèi)容為：應(yīng)當(dāng)將該泄漏點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，并對(duì)該露管段按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)管道進(jìn)行除銹、強(qiáng)度校核以及外防腐處理，同時(shí)，采取陰極保護(hù)措施，清除管道占?jí)汉蟾餐裂诼瘢餐辽疃刃铦M足相關(guān)規(guī)范要求，最后在管道正上方樹(shù)立醒目的管道地面標(biāo)志。此外，燃?xì)馄髽I(yè)應(yīng)該對(duì)該處管道加強(qiáng)巡檢和管理工作。
（支持單位：上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院）
注：[1]陰極保護(hù)技術(shù)是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的一種，其原理是向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個(gè)外加電流，被保護(hù)結(jié)構(gòu)物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發(fā)生。
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2.露管
指因?yàn)橥饨缭蛟斐陕竦胤笤O(shè)的壓力管道長(zhǎng)期裸露在大氣中的現(xiàn)象。長(zhǎng)期露管會(huì)使管道受損概率加大，造成管道腐蝕、變形，甚至泄漏爆炸的后果。
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經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，管道表面多處防腐層破裂凸起，防腐層破裂處管道金屬表面腐蝕嚴(yán)重，形成了腐蝕麻坑。根據(jù)GB 50028-2006《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》要求，次高壓鋼質(zhì)燃?xì)夤艿乐惫芏巫钚」Q壁厚不應(yīng)小于6.4mm。因此對(duì)此露管段進(jìn)行剩余壁厚測(cè)量、材質(zhì)光譜分析、硬度檢測(cè)和導(dǎo)波檢測(cè)等相關(guān)項(xiàng)目檢測(cè)（見(jiàn)圖3、圖4）。通過(guò)以上測(cè)試、分析和評(píng)定，結(jié)果表明：管道材質(zhì)化學(xué)成分和力學(xué)性能均無(wú)異常，除泄漏孔之外，管體未發(fā)現(xiàn)其他穿孔泄漏等缺陷。露管防腐層為環(huán)氧煤瀝青四油三布（即涂四層防護(hù)油纏三層玻纖布），因長(zhǎng)期暴露在大氣當(dāng)中受太陽(yáng)暴曬，已發(fā)生老化現(xiàn)象，同時(shí)污水等腐蝕介質(zhì)淤積在防腐層下，在管道本體欠陰極保護(hù)[1]的情況下，發(fā)生了化學(xué)腐蝕作用，最終導(dǎo)致點(diǎn)蝕穿孔，這是導(dǎo)致該露管段穿孔泄漏的主要原因。
三、有關(guān)規(guī)定
1.關(guān)于埋地燃?xì)夤艿雷钚÷裆?/p>
埋地燃?xì)夤艿廊诘孛嬉韵路笤O(shè)，根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50028-2006第6.3.4條的規(guī)定：地下燃?xì)夤艿缆裨O(shè)的最小覆土厚度（路面至管頂） 埋設(shè)在機(jī)動(dòng)車不可能到達(dá)的地方時(shí)不得小于0.3 m，當(dāng)不能滿足上述規(guī)定時(shí)，應(yīng)采取有效的安全防護(hù)措施。
2.關(guān)于鋼質(zhì)燃?xì)夤艿雷钚」Q壁厚
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表1 鋼質(zhì)燃?xì)夤艿雷钚」Q壁厚
根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)SY/T 5918-2011《埋地鋼質(zhì)管道外防腐層修復(fù)技術(shù)規(guī)范》第6.2條規(guī)定：
舊防腐層清除及表面處理要求為：應(yīng)徹底清除存在缺陷的防腐層，防腐層修復(fù)處的金屬管體表面處理不應(yīng)低于GB/T 8923.1-2011《涂覆涂料前鋼材表面處理 表面清潔度的目視評(píng)定 第1部分:未涂覆過(guò)的鋼材表面和全面清除原有涂層后的鋼材表面的銹蝕等級(jí)和處理等級(jí)》規(guī)定的St3級(jí)，并應(yīng)符合防腐材料生產(chǎn)商要求，缺陷四周100 mm范圍及需周向纏繞的防腐層表面的污物應(yīng)清理干凈并打毛，缺陷區(qū)防腐層邊緣應(yīng)處理成坡面，厚涂層坡面處理角度宜為30o～45o，石油瀝青防腐層的施工應(yīng)執(zhí)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中防腐層補(bǔ)傷的規(guī)定。
圖3 現(xiàn)場(chǎng)用超聲導(dǎo)波檢測(cè)管道缺陷
圖4 現(xiàn)場(chǎng)用超聲波測(cè)量管道厚度
四、專家建議
檢驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)立即通知要求燃?xì)馄髽I(yè)對(duì)泄漏點(diǎn)采取緊急帶壓堵漏措施?，F(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)工作完畢后，工作人員和燃?xì)馄髽I(yè)進(jìn)行了當(dāng)面溝通，指出了存在的問(wèn)題與安全隱患，開(kāi)具了《特種設(shè)備定期檢驗(yàn)工作聯(lián)絡(luò)單》，要求其在規(guī)定時(shí)間內(nèi)進(jìn)行整改。整改內(nèi)容為：應(yīng)當(dāng)將該泄漏點(diǎn)進(jìn)行修復(fù)，并對(duì)該露管段按相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)管道進(jìn)行除銹、強(qiáng)度校核以及外防腐處理，同時(shí)，采取陰極保護(hù)措施，清除管道占?jí)汉蟾餐裂诼瘢餐辽疃刃铦M足相關(guān)規(guī)范要求，最后在管道正上方樹(shù)立醒目的管道地面標(biāo)志。此外，燃?xì)馄髽I(yè)應(yīng)該對(duì)該處管道加強(qiáng)巡檢和管理工作。
（支持單位：上海市特種設(shè)備監(jiān)督檢驗(yàn)技術(shù)研究院）
注：[1]陰極保護(hù)技術(shù)是電化學(xué)保護(hù)技術(shù)的一種，其原理是向被腐蝕金屬結(jié)構(gòu)物表面施加一個(gè)外加電流，被保護(hù)結(jié)構(gòu)物成為陰極，從而使得金屬腐蝕發(fā)生的電子遷移得到抑制，避免或減弱腐蝕的發(fā)生。
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