隨著“西氣東輸”、“廣東lng”等國(guó)家重點(diǎn)工程建設(shè)，城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿缐毫Σ粩嗵嵘?，鋼管將越來越多地鋪設(shè)于城市地下。這些鋼管長(zhǎng)期受到外部土壤腐蝕和應(yīng)力作用，可能會(huì)發(fā)生的泄漏事故，進(jìn)而引起爆炸和火災(zāi)，造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，對(duì)地下在役鋼質(zhì)燃?xì)夤艿赖姆雷o(hù)狀況檢測(cè)和周邊環(huán)境調(diào)查，就顯得極為重要。
目前地下鋼管的檢測(cè)主要依據(jù)中石油的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，其適用于長(zhǎng)輸管道，通過筆者近年來實(shí)際操作，發(fā)現(xiàn)在用于城鎮(zhèn)鋼管時(shí)存在諸多不足。原因在于二者本身存在重大差異，必須根據(jù)具體情況，進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn)。
其一，長(zhǎng)輸管道鋪設(shè)在郊野，通常為長(zhǎng)直管，周邊很少有其他管道，管道地面多為原狀土，檢測(cè)操作空間不受限制。城市燃?xì)夤艿蓝鄶?shù)位于鬧市區(qū)，地面為水泥或?yàn)r青路面。另外，城市燃?xì)夤艿蓝酁榫W(wǎng)、枝狀，且管道變徑相當(dāng)普遍，超出許多檢測(cè)儀器和方法的適用范圍。
其二，長(zhǎng)輸管道通常為一次同期建成，有完備的施工監(jiān)理、竣工驗(yàn)收程序，質(zhì)量相對(duì)均衡，可以用探坑開挖檢測(cè)所得數(shù)據(jù)推斷整體狀況。城市燃?xì)夤艿绖t隨著城市建設(shè)的進(jìn)展逐步形成，且不斷拓展，設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)往往參差不齊，探坑開挖選點(diǎn)困難，且難以用來推斷整體狀況。
其三，長(zhǎng)輸管道周邊環(huán)境的改變通常為平滑過渡，沿途雜散電流一般較小，日常管理側(cè)重于陰極保護(hù)，有完整的周期性檢測(cè)數(shù)據(jù)。城市燃?xì)夤艿乐苓叚h(huán)境復(fù)雜，改變有時(shí)為突變，雜散電流干擾很普遍和嚴(yán)重，大多沒有陰極保護(hù)或未達(dá)標(biāo)，更別說數(shù)據(jù)積累。
此外，中石油的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有些規(guī)定是原則性的，需根據(jù)城市燃?xì)夤艿赖那闆r進(jìn)行具體確定，下面將筆者多年從事檢測(cè)工作的體會(huì)做一總結(jié)。
1檢測(cè)單元的劃分及檢測(cè)周期
《鋼質(zhì)管道及儲(chǔ)罐腐蝕與防護(hù)調(diào)查方法標(biāo)準(zhǔn)sy/t0087-95》規(guī)定，檢測(cè)流程為在地面調(diào)查（土壤和電位檢測(cè)）和歷史數(shù)據(jù)分析的基礎(chǔ)上，劃分檢測(cè)單元；進(jìn)行選擇性開挖通常以均布為主，間距1公里以上，仔細(xì)檢查探坑中防腐層和管體情況；對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果作為整個(gè)檢測(cè)單元的綜合評(píng)價(jià)。一般性檢測(cè)通常指地面不開挖檢測(cè)。
在實(shí)際檢測(cè)中，長(zhǎng)輸管道每個(gè)檢測(cè)單元通常長(zhǎng)達(dá)數(shù)十公里或更長(zhǎng)，至少也要1公里。分析城市燃?xì)夤艿赖慕ㄔO(shè)和運(yùn)行管理與長(zhǎng)輸管道間的差異可知，其分段原則顯然不適用于城市燃?xì)夤艿?。要完整、科學(xué)而地對(duì)城市燃?xì)夤艿肋M(jìn)行評(píng)價(jià)，就必須建立新的分段原則。按照管道和周邊環(huán)境的情況，合理細(xì)分。
《管道風(fēng)險(xiǎn)管理手冊(cè)》[1]規(guī)定，管段劃分因素優(yōu)先級(jí)依次為人口密度、土壤情況、防腐層狀況、管齡。我們注意到其中沒有管徑和壓力級(jí)制。這并不是考慮疏漏，而是由于長(zhǎng)輸管道的管徑和壓力級(jí)制都是恒定的。針對(duì)城市的燃?xì)夤艿赖奶攸c(diǎn)，從便于運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)管理和控制的角度出發(fā)，筆者認(rèn)為必須增加管徑和壓力級(jí)制，并作為分段的*優(yōu)先級(jí)因素。
原國(guó)家經(jīng)貿(mào)委《石油天然氣管道安全監(jiān)督與管理暫行規(guī)定》要求：管道及其附屬設(shè)施進(jìn)行全面檢測(cè)的周期為3~8年，進(jìn)行一般性檢測(cè)的周期則為1~3年。這是針對(duì)長(zhǎng)輸管道規(guī)定的。根據(jù)城市燃?xì)夤艿澜ㄔO(shè)和管理的特點(diǎn)，筆者認(rèn)為：全面檢測(cè)周期應(yīng)以周邊環(huán)境片區(qū)改變情況確定，不宜按運(yùn)行年限統(tǒng)一進(jìn)行。根據(jù)城市發(fā)展情況，在開發(fā)區(qū)等發(fā)展較快的區(qū)域，可考慮在3年左右；對(duì)于通常不會(huì)有較大變化的老城區(qū)，全面檢測(cè)于發(fā)生多次泄漏的局部管段；其他管段僅在竣工時(shí)進(jìn)行一次即可。對(duì)于一般性檢測(cè)則應(yīng)加密，大致上以半年為宜。
2土壤腐蝕性檢測(cè)
長(zhǎng)輸管道根據(jù)土壤情況劃分檢測(cè)單元時(shí)，往往以土壤電阻率數(shù)據(jù)為主。《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)試方法sy/t0023-97》推薦土壤電阻率的測(cè)試，采用等距（四極）法測(cè)管道埋深處的電阻率。對(duì)于城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿?，上方地面往往是鋪設(shè)方磚的人行道，根本無法找到足夠的土壤空間，去以管道埋深作為間距插入4根接地極。對(duì)此，有些檢測(cè)單位在遠(yuǎn)離管道的綠化帶中進(jìn)行測(cè)試，或在管道上方以方便插入為準(zhǔn)，隨意確定接地極間距，檢測(cè)數(shù)據(jù)并不能代表管道埋深處的情況；即使地表為土壤，由于管道周邊的其他地下金屬結(jié)構(gòu)影響，無法滿足接地極測(cè)試條件，結(jié)果偏差達(dá)30%~40%[2]，作為檢測(cè)單元?jiǎng)澐忠罁?jù)是不合適的。
實(shí)際上，我們發(fā)現(xiàn)管道上方附近通常都有行道樹或小面積裸露土壤處，樹坑中可以方便地進(jìn)行極化電流密度測(cè)試。極化電流密度測(cè)試是在測(cè)量現(xiàn)場(chǎng)將與管道鋼同質(zhì)的試件（探頭）插入土壤中，儀器自身的電源使試件電位產(chǎn)生10mv的極化，即可從儀器上直接讀出數(shù)值。由于該項(xiàng)目是在現(xiàn)場(chǎng)與管道埋設(shè)的土壤*相同的環(huán)境下測(cè)定的，因此能較準(zhǔn)確地反映土壤的原位腐蝕性。更重要的是，其測(cè)試快捷方便，很適合作為檢測(cè)單元?jiǎng)澐值氖侄巍?br>氧化還原電位測(cè)試時(shí)需對(duì)鉑電極及時(shí)*脫膜，通常難以做到，加之雜散電流的影響，使實(shí)際測(cè)試數(shù)據(jù)可信度不高。考慮到城鎮(zhèn)土壤中很少存在細(xì)菌腐蝕，筆者認(rèn)為通常不必進(jìn)行該項(xiàng)測(cè)試；確有必要時(shí)由專業(yè)人員進(jìn)行專項(xiàng)測(cè)試。該項(xiàng)指標(biāo)通常是區(qū)域性的，測(cè)試不必考慮在管道沿線。同樣，土壤電阻率也是區(qū)域性的?？稍诔鞘袃?nèi)不同地質(zhì)類型處，隨機(jī)選擇滿足測(cè)試的點(diǎn)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果作為該片區(qū)的統(tǒng)一等級(jí)。
管道雜散電流干擾是城市燃?xì)夤艿栏g的重要原因。它分為直流雜散電流和交流雜散電流干擾兩種方式。直流雜散電流的測(cè)試，按照要求應(yīng)在管道沿線測(cè)試間距10米的電位梯度。由于城市燃?xì)夤艿郎戏剑鄶?shù)覆蓋了方磚、混凝土或?yàn)r青路面，無法保證間距。此時(shí)可在兩個(gè)樹坑內(nèi)測(cè)試。樹坑之間可以為水泥或其他路面，應(yīng)注意結(jié)果處理時(shí)按實(shí)際間距計(jì)算電位梯度。間距無法達(dá)到10米時(shí)，應(yīng)盡可能大，以減少誤差；但間距太大時(shí)，不能反映管道實(shí)際位置的情況，一般不宜超過20米。
土壤的電解失重、ph值、氯離子量情況，需要通過土樣分析才能確定。土樣的采集可從開挖現(xiàn)場(chǎng)取管道埋深處的原土進(jìn)行測(cè)試，確保分析評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。
3防腐狀況檢測(cè)
燃?xì)夤艿婪栏瘜訖z測(cè)分為防腐層絕緣電阻測(cè)量和防腐層缺陷檢測(cè)。地下燃?xì)夤艿婪栏瘜咏^緣質(zhì)量是反映管道整體老化程度的重要參數(shù)，也是劃分評(píng)價(jià)單元的基本參數(shù)，必須進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)。《埋地鋼質(zhì)管道防腐絕緣層電阻率現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量技術(shù)規(guī)定sy/t6063-93》規(guī)定采用變頻選頻法，從管道的陰保測(cè)試線發(fā)射和接收訊號(hào)。在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿郎蠜]有陰保測(cè)試線，又存在大量的分支，限制了該儀器的使用。在全面檢測(cè)時(shí)，應(yīng)以開挖坑內(nèi)暴露的管體為發(fā)射和接收點(diǎn)，注意檢測(cè)單元中不得有鋼質(zhì)分支。一般檢測(cè)時(shí)，則以管中電流法測(cè)試為主，其可靠度稍差，但基本不受接入點(diǎn)的限制。
在管道下溝回填的施工過程中，可能存在一些防腐層碰傷，管道埋地后第三方施工或土壤應(yīng)力，也會(huì)造成防腐層老化破損。國(guó)內(nèi)一般僅采用sl-2088型管道防腐層探測(cè)檢漏儀，檢測(cè)快捷。但實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)，由于周邊其他管道的影響，經(jīng)常發(fā)生誤報(bào)，故應(yīng)對(duì)所有報(bào)警點(diǎn)用dcvg儀進(jìn)行鑒別。dcvg儀檢測(cè)比較麻煩，進(jìn)度效率較低，但精度較高。二者結(jié)合，可以較好滿足破損點(diǎn)修復(fù)任務(wù)，并zui大限度避免不必要的開挖。
對(duì)于探坑內(nèi)防腐層檢測(cè)，《鋼管防腐層檢漏試驗(yàn)方法sy/t0063-92》規(guī)定使用電火花檢測(cè)儀對(duì)暴露的防腐層進(jìn)行檢測(cè)。傳統(tǒng)上都是將接地極插在探坑內(nèi)管道附近的土壤中，銅絲電刷掃過防腐層，缺陷處就會(huì)有火花發(fā)生。然而在近期對(duì)三層夾克的鋼管進(jìn)行檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，在破損處沒有火花出現(xiàn)。經(jīng)分析，是接地不當(dāng)所致。對(duì)于早期的冷纏膠帶防腐層，探坑附近的土壤中，總會(huì)存在許多破損點(diǎn)，插在土壤中的接地極通過這些破損點(diǎn)與管體連通。三層夾克整體質(zhì)量?jī)?yōu)異，探坑兩側(cè)很長(zhǎng)的管道上都沒有破損點(diǎn)，接地極無法與管體良好連通，所以破損點(diǎn)處不會(huì)發(fā)生火花。對(duì)此，我們將檢測(cè)儀的地線延長(zhǎng)數(shù)十米，直接連到zui近的凝液缸或閥門上，而不是插在土壤中。結(jié)果證實(shí)所有破損點(diǎn)都被檢出。
4陰極保護(hù)系統(tǒng)檢測(cè)
《埋地鋼質(zhì)管道陰極保護(hù)參數(shù)測(cè)試方法sy/t0023-97》規(guī)定，管道保護(hù)電位測(cè)試通過管道的陰保測(cè)試線進(jìn)行。在城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿郎蠜]有陰保測(cè)試線，但存在大量的凝液缸或閥門等漏鐵點(diǎn)，可以進(jìn)行檢測(cè)。管道沿線的電位，應(yīng)采用cips進(jìn)行密間隔電位測(cè)試。將萬用表通過10米左右的導(dǎo)線直接連到zui近的這類漏鐵點(diǎn)上，另一端連接硫酸銅電極。將電極插入管道沿線上方的土壤中，得到各點(diǎn)的電位，標(biāo)繪到圖上形成連續(xù)的電位測(cè)試曲線。
5檢測(cè)施工組織及注意
對(duì)于城鎮(zhèn)地下燃?xì)夤艿赖母g檢測(cè)與環(huán)境調(diào)查狀況檢測(cè)。首先應(yīng)根據(jù)被檢測(cè)段所在的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，分析檢測(cè)內(nèi)容及重點(diǎn)，進(jìn)而確定檢測(cè)組織、人員。應(yīng)建立一個(gè)穩(wěn)定的項(xiàng)目組織機(jī)構(gòu)，由責(zé)任心強(qiáng)、工作態(tài)度認(rèn)真的專業(yè)人員擔(dān)任項(xiàng)目。特別是重要控制環(huán)節(jié)的檢測(cè)，由專門的技術(shù)人員旁站監(jiān)督，以確保檢測(cè)質(zhì)量。這似乎是老生常談，但確實(shí)是決定檢測(cè)，以及維修決策成敗的關(guān)鍵。
施工前需制定周密的檢測(cè)流程，并通知供氣單位。檢測(cè)人員在得到該片區(qū)的管網(wǎng)巡查員許可后，才能開始進(jìn)行操作。不能自作主張?jiān)诠艿老到y(tǒng)上進(jìn)行任何接線操作，以免影響在役管道的正常運(yùn)營(yíng)，這是需要格外注意的。