由于燃气的易燃易爆特性,管道燃气泄漏往往会导致重大人身伤亡和财产损失,近年来国内外发过多起恶性事故,教训深刻。为此,要开展城市燃气管道的可靠性分析和风险评估研究,建立综合安全管理体制,保证在役管道运行的安全可靠。我们对深圳在役的200 km埋地钢质燃气管道进行了系统的安全评估,通过实践检验和修正,进一步完善了埋地管道安全评估手段和评价标准,使其更符合生产实际的需求。下面根据我国城市燃气管道的特点,探讨燃气管道的腐蚀评价问题。
对于管道的安全评估手段,目前国内外比较权威的资料是美国Muhlbauer所著的《管道风险管理手册》一书[1],该书介绍了美国埋地长输管道安全气管道的安全评估,由于该方法不与具体的管道运行工况相联系,使用结果往往与实际情况有较大偏差。究其原因,在于长输管道与城市燃气管道有以下明显差别:
(1)长输管道通常为单管,阀门和变径管很少。城市燃气管道多为环状、枝状,阀门、三通及凝液缸等管件密布,管道变径较普遍。
(2)长输管道通常为一次同期建成,有完备的勘察设计、施工监理、竣工验收程序,质量相对均衡且缺陷较少。城市燃气管道则随着城市建设的进展逐步形成,且不断拓展。由于投资来源复杂,设计、施工和验收标准往往参差不齐,质量缺陷相对较多。
(3)长输管道通常铺设在野外,周边环境的改变通常为平滑过渡,容易把握,且杂散电流影响较小。城市燃气管道周边环境复杂,环境的改变有时为突变,另外,城市杂散电流干扰很普遍且严重。
(4)长输管道和国外燃气管道有完备的管理体系,其日常管理侧重于阴极保护,发现电位异常时即开始整改。国内城市燃气管道管理相对薄弱,日常管理侧重于巡线检漏,即使发现问题,由于涉及市政管理诸多方面,处理手续较为繁杂,隐患往往无法及时消除。
分析城市燃气管道的建设和运行管理与长输管道间的差异可知,《管道风险管理手册》中的腐蚀模型不适用于城市燃气管道。要完整、科学而精确地对城市燃气管道进行腐蚀评价,就必须建立新的评估模型。根据国内外安全评估的经验,针对城市燃气管道的特性,采用样本调查表确定初值、实测数据迭代修正、制定检测评价标准的方法,建立了适合于\国内城市燃气管道的腐蚀评价体系。
地下燃气管道处在土壤环境中,其腐蚀预期既取决于管道本身,也取决于环境,具体地说,环境的蚀性。由于城市燃气管道与环境的交互作用相当复杂,土壤理化性能会影响防腐层的老化破损进程,壤腐蚀性和杂散电流情况又直接决定破损处的腐蚀速度。对于防腐结构良好的长输管道,腐蚀电流通道几乎被防腐层完全隔断,少量破损受到阴极保护电流的作用,也不会受到腐蚀,因而环境腐蚀性的影响很小。需注意的是,现有一些评估系统都侧重于管道本身,对环境的影响重视不够。对于城市燃气管道,防腐层缺陷很多,阴极保护又不正常,环腐蚀性的影响就非常显著。如果环境腐蚀性较强,道很快就会发生穿孔泄漏,而环境腐蚀性较弱,则可以在很长时间内维持正常运行。因此,城市燃气道的腐蚀预期评估,必须将管道腐蚀与环境腐蚀性综合考虑。
