曹學(xué)亮
國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)西北公司銀川輸油氣分公司

背景
  某長(zhǎng)輸天然氣管道全長(zhǎng)120公里，采用3PE防腐層，通過(guò)環(huán)氧粉末涂層、膠粘劑層和聚乙烯外護(hù)層的復(fù)合結(jié)構(gòu)，為管道提供優(yōu)異的機(jī)械防護(hù)和化學(xué)耐腐蝕性能。管道建成運(yùn)行15年后，頻繁出現(xiàn)泄漏報(bào)警，初步排查發(fā)現(xiàn)防腐層存在大面積破損，主要集中在人口密集區(qū)及道路施工頻繁地段。經(jīng)開(kāi)挖驗(yàn)證，破損率最高達(dá)35%，破損形式包括涂層開(kāi)裂、局部脫落及深度劃傷。
原因
  第三方損壞。隨著城市建設(shè)的不斷發(fā)展，管道沿線存在各類(lèi)道路、建筑等第三方施工，因施工人員對(duì)管道位置不了解，在監(jiān)管缺失情況下可能會(huì)對(duì)管道防腐層造成挖傷、劃傷等機(jī)械損傷 。不法分子的盜氣行為會(huì)直接破壞管道防腐層 。
  施工缺陷。管道建設(shè)施工中表面預(yù)處理不達(dá)標(biāo)，如鋼管表面的油脂、污垢等附著物未清除干凈，或者除銹等級(jí)未達(dá)到Sa2.5級(jí)要求等，導(dǎo)致防腐層環(huán)氧粉末與鋼管表面黏結(jié)不牢固，從而在后續(xù)運(yùn)行中容易出現(xiàn)脫落。在防腐層涂敷過(guò)程中，環(huán)氧粉末、膠粘劑和聚乙烯的涂敷厚度不均勻，或者各層之間的黏結(jié)不緊密，都可能影響防腐層的整體性能 。例如膠粘劑涂敷量不足，會(huì)導(dǎo)致外層聚乙烯與底層環(huán)氧粉末之間的黏結(jié)力下降，在外界因素作用下，容易發(fā)生分層 。
  自然環(huán)境侵蝕。該管道途經(jīng)地區(qū)的土壤酸堿度、含水量以及土壤中的微生物等因素，都可能導(dǎo)致防腐層破損引發(fā)管道腐蝕。如土壤中的酸性物質(zhì)會(huì)與聚乙烯發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使其老化、變脆，從而降低防腐層的性能。一些植物根系具有很強(qiáng)的穿透力，也可能損壞防腐層導(dǎo)致管道腐蝕 。
  材料老化。3PE防腐層材料隨著時(shí)間的推移會(huì)逐漸老化，特別是在長(zhǎng)期的紫外線照射、溫度變化以及化學(xué)物質(zhì)作用下，聚乙烯發(fā)生降解使分子結(jié)構(gòu)被破壞，導(dǎo)致防腐層機(jī)械性能和化學(xué)性能下降。3PE防腐層的設(shè)計(jì)使用壽命一般為20～30年，但實(shí)際運(yùn)行中各種因素疊加影響加速其老化速度，運(yùn)行15年就會(huì)出現(xiàn)大面積破損現(xiàn)象 。
措施
  修復(fù)方法。小面積防腐層破損采用輻射交聯(lián)聚乙烯補(bǔ)傷片進(jìn)行修補(bǔ)。先清除破損部位的污物，將聚乙烯層打毛，在孔內(nèi)填滿與補(bǔ)傷片配套的膠粘劑，貼上補(bǔ)傷片，并邊加熱邊用輥?zhàn)訚L壓或用手?jǐn)D壓，排出空氣，確保補(bǔ)傷片四周膠粘劑均勻溢出。大面積防腐層破損采用重新涂敷防腐層的方法進(jìn)行修復(fù)。先去除原有的破損防腐層，對(duì)鋼管表面重新進(jìn)行預(yù)處理使其達(dá)到涂敷要求，然后按照3PE防腐層的涂敷工藝，重新涂敷環(huán)氧粉末、膠粘劑和聚乙烯涂層 。
  防護(hù)措施。加強(qiáng)管道日常巡檢力度，增加巡檢頻次，特別是對(duì)管道沿線的施工區(qū)域、人口密集區(qū)等重點(diǎn)地段進(jìn)行重點(diǎn)巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理第三方損壞等安全隱患 。優(yōu)化陰極保護(hù)系統(tǒng)，確保陰極保護(hù)電流均勻分布在管道表面，對(duì)防腐層破損處起到有效的保護(hù)作用。定期檢測(cè)保護(hù)電位、保護(hù)電流等參數(shù)，及時(shí)調(diào)整陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài) 。
  源頭管理。提高管道建設(shè)和維護(hù)人員的技術(shù)水平，常態(tài)化開(kāi)展相關(guān)技術(shù)培訓(xùn)，使其熟悉3PE防腐層的施工工藝、檢測(cè)方法和維護(hù)要點(diǎn)。在施工過(guò)程中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作，確保施工質(zhì)量 。
啟示
  3PE防腐層在運(yùn)行15年后出現(xiàn)的大面積破損及管道頻繁泄漏報(bào)警問(wèn)題，是由多種因素共同作用導(dǎo)致的，包括第三方損壞、施工缺陷、自然環(huán)境侵蝕和材料老化等，需采取針對(duì)性的修復(fù)和防護(hù)措施加以治理。未來(lái)管道建設(shè)和運(yùn)行管理中，應(yīng)加強(qiáng)防腐層施工質(zhì)量控制，重視管道的日常維護(hù)和檢測(cè)；采用科學(xué)的檢測(cè)與評(píng)估方法，準(zhǔn)確掌握防腐層的破損狀況，制定合理的修復(fù)與防護(hù)措施，延長(zhǎng)天然氣管道的使用壽命，保障其安全穩(wěn)定運(yùn)行 。
  

  作者簡(jiǎn)介：曹學(xué)亮，1979年生，高級(jí)工，現(xiàn)任銀川輸油氣分公司惠安堡作業(yè)區(qū)綜合維修工，主要從事管道建設(shè)項(xiàng)目的監(jiān)管、管道線路的巡護(hù)及原油輸送工作。聯(lián)系方式：13484447689，7074279231@qq.com。