李智 鄭佩根 張勝軍 丁金森

摘 要：聚乙烯是一種物理機(jī)械性能十分優(yōu)異的熱塑性工程材料，由其加工而成的PE管具有質(zhì)輕價(jià)廉、耐腐蝕、絕緣、密封性和韌性好等特點(diǎn)。文章介紹了《在用聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿蓝ㄆ跈z驗(yàn)規(guī)則》的編制背景及主要內(nèi)容的說明。

關(guān)鍵詞：聚乙烯；燃?xì)饴竦毓艿?；定期檢驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TU996 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2018）28-0057-02

Abstract： Polyethylene（PE） is a kind of thermoplastic engineering material with excellent physical and mechanical properties. The PE pipe processed with it has the characteristics of light weight and low cost， corrosion resistance， insulation， sealing and toughness. This paper introduces the compilation background and main contents of the rules for periodic inspection of buried polyethylene gas pipeline in use.

Keywords： polyethylene； buried gas pipeline； periodic inspection

前言

在國(guó)內(nèi)，作為燃?xì)庥肞E管出現(xiàn)于20世紀(jì)90年代中期。目前廣東的天然氣供應(yīng)主要有西氣東輸二線、中海油的荔灣氣田、沿海（大鵬、南海、珠海）的LNG項(xiàng)目，呈現(xiàn)出多元化供應(yīng)的格局。廣東省天然氣管網(wǎng)一期、二期工程的建成，完善了我省的天然氣輸送干線，將天然氣的供應(yīng)終端延伸到了省內(nèi)的大部分城市，極大地促進(jìn)聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿赖慕ㄔO(shè)和改造的熱情，燃?xì)夤芫W(wǎng)漸漸深入到全省的千家萬戶和工廠企業(yè)。目前省內(nèi)新安裝的聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿篮团f管網(wǎng)改造絕大部分都采用燃?xì)庥镁垡蚁┕艿?。因此，燃?xì)庥镁垡蚁┕艿赖臄?shù)量會(huì)逐年加大。隨著使用時(shí)間的增加，PE管道本身缺陷導(dǎo)致的安全問題也開始暴露出來，尤其是PE管道的焊接質(zhì)量不高導(dǎo)致的泄漏、埋深不夠?qū)е碌墓艿雷冃?、位置不清?dǎo)致的第三方施工損壞等，實(shí)現(xiàn)在用PE燃?xì)夤艿腊踩珷顩r檢驗(yàn)，成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 本標(biāo)準(zhǔn)制定的必要性

聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿朗菈毫艿赖囊环N，按照《中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法》[1]，在用的聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿酪M(jìn)行定期檢驗(yàn)。

《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則-公用管道》（TSG D7004-2010）[2]對(duì)城鎮(zhèn)PE燃?xì)夤艿赖哪甓葯z查、全面檢驗(yàn)進(jìn)行了一般的原則規(guī)定，但不全面，不具可操作性。也就是說，目前國(guó)內(nèi)對(duì)PE燃?xì)夤艿赖亩ㄆ跈z驗(yàn)還沒有形成一套固定標(biāo)準(zhǔn)與方法體系，各檢驗(yàn)結(jié)構(gòu)都在摸索著進(jìn)行PE燃?xì)夤艿赖亩ㄆ跈z驗(yàn)工作[3]。針對(duì)PE管道可能出現(xiàn)的安全質(zhì)量問題，非常迫切的需要開展PE燃?xì)夤艿腊踩珯z驗(yàn)技術(shù)研究與應(yīng)用工作，制定定期檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，解決PE管道檢驗(yàn)問題，為城鎮(zhèn)PE燃?xì)夤艿赖陌踩峁┛茖W(xué)的檢驗(yàn)方法體系，保障聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿赖陌踩\(yùn)行。

2 本標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容說明

2.1 管道位置、埋深及走向檢查

推薦了多種檢查管道位置、埋深及走向的檢查方法：示蹤線（帶）電磁波探測(cè)法、地質(zhì)雷達(dá)探測(cè)法、管道聲學(xué)定位探測(cè)法、電子標(biāo)識(shí)器定位法、靜電力法。對(duì)管道存在的多種情形（如示蹤線（帶）電連續(xù)性能完好的、金屬示蹤線（帶）已損壞或未敷設(shè)的、金屬示蹤線（帶）完好但沒有預(yù)留出露點(diǎn)的、隨管敷設(shè)電子標(biāo)識(shí)器的）均提出了相應(yīng)的檢驗(yàn)方法。這些檢驗(yàn)方法在PE管道檢測(cè)的相關(guān)文獻(xiàn)中均有涉及，并在起草組所在單位的檢驗(yàn)項(xiàng)目中已有應(yīng)用實(shí)例。

2.2 開挖直接檢驗(yàn)

明確了不開挖直接檢驗(yàn)的比例和要求。根據(jù)TSG D7004-2010《壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則-公用管道》[2]規(guī)定：

“聚乙烯管和鋼骨架聚乙烯復(fù)合管的檢查，應(yīng)當(dāng)通過閥井（室）的露管段或者開挖等方式進(jìn)行直接檢查。直接檢查的抽查檢測(cè)比例為0.3處/公里。”此處規(guī)定通過閥井（室）的露管段進(jìn)行的不開挖直接檢驗(yàn)的抽查比例為0.2處/公里，開挖直接檢驗(yàn)的比例為0.1處/公里，兩者相加的比例為0.3處/公里。

規(guī)定了開挖直接檢驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容和要求。根據(jù)正常運(yùn)行條件下對(duì)管道構(gòu)成危險(xiǎn)的程度，將開挖點(diǎn)的類型分為兩類，一類開挖點(diǎn)定義為“正常運(yùn)行條件下可能對(duì)管道構(gòu)成近期危險(xiǎn)”；二類開挖點(diǎn)定義為“正常運(yùn)行條件下管道發(fā)生泄漏的可能性極低，未被列入一類的點(diǎn)”。在廣泛征求管道使用單位和檢驗(yàn)單位的基礎(chǔ)上，將開挖點(diǎn)比例確定為每個(gè)區(qū)段不少于0.1處/公里。為了能夠準(zhǔn)確判斷缺陷的性質(zhì)和范圍，明確了開挖探坑的要求。為了防止因開挖檢驗(yàn)造成對(duì)管道的衍生破壞，指出了開挖檢驗(yàn)后土壤回填、示蹤帶或其他管道標(biāo)識(shí)重新安裝的要求。開挖處對(duì)管道敷設(shè)質(zhì)量進(jìn)行的檢查，具體包括管道埋深、示蹤線（帶）、警示帶的敷設(shè)質(zhì)量、管基質(zhì)量。地下敷設(shè)的環(huán)境溫度對(duì)聚乙烯埋地管道的使用壽命有著重要的影響，因此，將地下敷設(shè)環(huán)境溫度作為聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿罊z驗(yàn)的內(nèi)容之一。安裝造成的管道表面的原始缺陷（如表面有無氣泡、槽痕、鑿痕或凹痕等）及使用后的性能劣化（如老化降解、如表面粉化）是聚乙烯埋地管道的主要損傷模式，因此對(duì)管道管道表面外觀的質(zhì)量狀況檢查是開挖檢驗(yàn)的基本內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)對(duì)壁厚的測(cè)量提出了兩種方法，一種是超聲波測(cè)厚的方法，并提出采用該方法時(shí)要注意聲速的比對(duì)和校核；另一種方法是在開挖取樣點(diǎn)的樣品上進(jìn)行測(cè)量。

2.3 管道性能試驗(yàn)

規(guī)定了管道性能試驗(yàn)的試驗(yàn)要求。取樣和管道性能試驗(yàn)是檢驗(yàn)在用階段管道本體性能狀況的有效方法，管道性能試驗(yàn)包括力學(xué)性能和物理性能檢驗(yàn)。但考慮到有些燃?xì)夤緫?yīng)管線系統(tǒng)不完善，取樣會(huì)導(dǎo)致居民及企業(yè)用氣中斷等社會(huì)影響，因此本標(biāo)準(zhǔn)提出“有條件的使用單位應(yīng)盡量安裝10米左右的旁通管道，以便于對(duì)管段進(jìn)行取樣”的要求。針對(duì)聚乙烯埋地燃?xì)夤艿涝诎惭b和使用過程中的失效機(jī)理（過程中可能存在原始缺陷，使用過程中會(huì)可能老化降解、表面粉化），本條款提出在開挖點(diǎn)進(jìn)行取樣時(shí)，優(yōu)先選取符合下列條件之一的管道：有可能發(fā)生材質(zhì)劣化、管道埋設(shè)環(huán)境溫度超過40℃、壓力管道元件未經(jīng)制造監(jiān)督檢驗(yàn)的、使用年限已經(jīng)超過10年、材料狀況不明或者未進(jìn)行安裝監(jiān)檢的。上述條件是造成聚乙烯埋地燃?xì)夤艿来嬖谠既毕莼蚬荏w老化的重要原因。

2.4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估

常用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法包括專家評(píng)估法、相對(duì)評(píng)估法、場(chǎng)景評(píng)估法和概率評(píng)估法。就其評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性而言，定量法最好，其次是半定量法和定性法；就其評(píng)價(jià)成本而言，半定量法略高于定性法，定量法最高；而就現(xiàn)實(shí)情況而言，由于國(guó)內(nèi)企業(yè)的管道數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)才剛剛起步，缺乏完整和準(zhǔn)確的管道完整性數(shù)據(jù)支持。因此，半定量的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法是目前我國(guó)較為實(shí)用的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估方法。本標(biāo)準(zhǔn)即采用半定量的相對(duì)評(píng)估法對(duì)管道進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。

根據(jù)管道性能試驗(yàn)確定的管道性能等級(jí)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估得到的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)兩個(gè)維度來確定所檢驗(yàn)管道的綜合評(píng)級(jí)。風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估可以得到管道的風(fēng)險(xiǎn)狀況，管道的性能試驗(yàn)可以獲得在用聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿赖墓艿佬阅軤顩r。因此，由這兩個(gè)維度所確定的綜合評(píng)級(jí)能較好地反映管道的安全綜合等級(jí)。

降低風(fēng)險(xiǎn)，保障管道的安全運(yùn)行是進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的主要目的。針對(duì)不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，應(yīng)分析其風(fēng)險(xiǎn)的來源，并針對(duì)其風(fēng)險(xiǎn)的來源，提出相應(yīng)的降低風(fēng)險(xiǎn)的措施。因此，本標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，提出了不同的管理維護(hù)要求，也叫使用限制性條件。

檢驗(yàn)周期的確定。本標(biāo)準(zhǔn)將管道的綜合評(píng)級(jí)分為1～4級(jí)，在滿足使用限制性條件的前提下分別對(duì)應(yīng)不同的下次全面檢驗(yàn)周期。在GB/T 30582-2014《基于風(fēng)險(xiǎn)的埋地鋼質(zhì)管道外損傷檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)》[4]中，綜合評(píng)價(jià)等級(jí)1級(jí)的檢驗(yàn)周期為6年、綜合評(píng)價(jià)等級(jí)2級(jí)的檢驗(yàn)周期為3～6年、綜合評(píng)價(jià)等級(jí)3級(jí)的檢驗(yàn)周期為1～3年、綜合評(píng)價(jià)等級(jí)4級(jí)的管道不能安全運(yùn)行，使用單位應(yīng)該立即采取重大的維修措施。針對(duì)聚乙烯燃?xì)夤艿赖蛪毫Α⒛透g的特點(diǎn)，本標(biāo)準(zhǔn)在參考GB/T 30582-2014《基于風(fēng)險(xiǎn)的埋地鋼質(zhì)管道外損傷檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)》[4]的前提下，除綜合評(píng)價(jià)等級(jí)4級(jí)外，綜合評(píng)價(jià)等級(jí)1至3級(jí)的下次全面檢驗(yàn)周期均依據(jù)鋼管相同綜合評(píng)級(jí)的下次全面檢驗(yàn)周期的下限提高2年。

3 結(jié)束語(yǔ)

廣東省已經(jīng)安裝并投用的聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿阑径嘉催M(jìn)行定期檢驗(yàn)，未來該數(shù)量還將繼續(xù)增加，隨著運(yùn)行時(shí)間的增加等原因，其管道的安全運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)也將大大增加。

隨著國(guó)家對(duì)聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿腊踩闹匾暎鞯卣娂婇_展聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿腊踩闹卫砑半[患排查工作。本標(biāo)準(zhǔn)的制定，對(duì)我省開展聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿腊踩闹卫砉ぷ骶哂休^好的指導(dǎo)作用，因此建議本標(biāo)準(zhǔn)頒布后組織對(duì)廣東省各地燃?xì)鈫挝?、安裝維修改造單位和檢驗(yàn)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行宣貫和培訓(xùn)，全面規(guī)范聚乙烯燃?xì)饴竦毓艿赖陌踩芾砉ぷ鳌?/p>

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)特種設(shè)備安全法[S].北京：中國(guó)質(zhì)檢出版社/中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2013.

[2]TSG D7004-2010.壓力管道定期檢驗(yàn)規(guī)則-公用管道[S].北京：新華出版社，2010.

[3]左延田，等.埋地PE燃?xì)夤艿廊鏅z驗(yàn)方法綜述[J].化工裝備技術(shù)，2016（37）：60.

[4]GB/T 30582-2014.基于風(fēng)險(xiǎn)的埋地鋼質(zhì)管道外損傷檢驗(yàn)與評(píng)價(jià)[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.