黃文堯

廣東大鵬液化天然氣有限公司

目前國(guó)內(nèi)外油氣管道穿越大中型河流隧道依所處環(huán)境分水封隧道和干隧道兩類[1]。水封隧道是管道建設(shè)期關(guān)鍵路徑，也是運(yùn)營(yíng)期重要監(jiān)控點(diǎn)。水封隧道管道及附屬設(shè)施長(zhǎng)期浸泡于自然水體環(huán)境中，地表各種腐蝕物會(huì)逐漸滲透到隧道內(nèi)，造成隧道環(huán)境條件惡劣，威脅管道安全運(yùn)行，因此管道投產(chǎn)后定期對(duì)水封隧道進(jìn)行全面檢修非常必要。

1  檢修目標(biāo)

隧道檢修主要遵循以下原則：嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家有關(guān)法律、法規(guī)和各項(xiàng)規(guī)章、規(guī)程；充分利用隧道原有條件，保證管道運(yùn)行安全；施工作業(yè)便利、檢修周期短、檢修措施優(yōu)化可行 [2]。全面了解水封隧道運(yùn)行工況，分析鑒定隧道結(jié)構(gòu)的整體性能及功能狀況，全面評(píng)估隧道的安全性和耐久性，從而對(duì)管道運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，根據(jù)評(píng)估結(jié)果采取相應(yīng)措施，確保水封隧道管道系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

實(shí)施檢修前，經(jīng)全面分析、論證，制定針對(duì)隧道作業(yè)條件、水質(zhì)、淤泥腐蝕性、本體外觀結(jié)構(gòu)、隧道變形、環(huán)片混凝土碳化、隧道結(jié)構(gòu)滲漏、隧道內(nèi)管道等十大檢測(cè)項(xiàng)目技術(shù)要點(diǎn)，確保水封隧道檢修依據(jù)的科學(xué)性、檢修方案的針對(duì)性以及高效、安全達(dá)成預(yù)期目標(biāo)。

2  檢測(cè)技術(shù)要點(diǎn)

2.1 隧道作業(yè)條件

隧道內(nèi)作業(yè)條件檢測(cè)指標(biāo)如表1。

2.2 隧道水質(zhì)

隧道水質(zhì)檢測(cè)指標(biāo)見表2。其中，懸浮物質(zhì)沉積于底部后不得對(duì)魚、蝦、貝類產(chǎn)生有害的影響，生化需氧量（COD）小于5 mg/L，5天化學(xué)需氧量（BOD）不超過2 mg/L。

2.3 隧道內(nèi)淤泥腐蝕性

隧道內(nèi)淤泥腐蝕性主要檢測(cè)指標(biāo)為氯離子CL-、硫酸根離子SO4-、碳酸根離子CO3-、含鹽量。

2.4 隧道本體結(jié)構(gòu)外觀

隧道本體結(jié)構(gòu)外觀以目測(cè)、量測(cè)方法，以判斷隧道混凝土結(jié)構(gòu)是否存在沉降、變形、缺損、裂縫、腐蝕、露筋、老化等現(xiàn)象。

2.5 隧道變形

隧道變形檢測(cè)包括管片區(qū)域橫向及豎向變形檢測(cè)，豎井水平變形檢測(cè)。

其中測(cè)點(diǎn)應(yīng)布置在隧道截面的豎徑及橫徑的中心線上；測(cè)點(diǎn)（檢測(cè)斷面）的布設(shè)距離不少于每50米1個(gè)；檢測(cè)精度為±5 mm；依據(jù)隧道設(shè)計(jì)圖紙及竣工資料，對(duì)比變形檢測(cè)結(jié)果評(píng)估變形量。

2.6 環(huán)片混凝土碳化

（1）隧道內(nèi)混凝土碳化檢測(cè)pH值一般應(yīng)不小于9。

（2）混凝土表面有銹跡及pH值變小時(shí)應(yīng)增加檢測(cè)頻率。

（3）隧道襯砌質(zhì)量檢測(cè)采用雷達(dá)射線法，選擇中心頻率為400 MHz及160 000 MHz屏蔽天線相結(jié)合。鋼筋及環(huán)片內(nèi)部采用雷達(dá)射線檢測(cè)。嚴(yán)禁對(duì)隧道本體進(jìn)行破壞性檢測(cè)試驗(yàn)。

（4）碳化檢測(cè)評(píng)價(jià)，應(yīng)提交混凝土碳化檢測(cè)pH值、鋼筋銹蝕記錄和混凝土層保護(hù)記錄。

（5）混凝土強(qiáng)度檢測(cè)包括回彈法檢測(cè)混凝土強(qiáng)度和混凝土碳化深度檢測(cè)。在強(qiáng)度檢測(cè)區(qū)的代表性位置上進(jìn)行混凝土碳化深度檢測(cè)，酒精與白色酚酞末配置成體積分?jǐn)?shù)1%的酚酞指示劑；在需測(cè)試部位鉆取直徑約1.5 cm的孔，深度要大于混凝土碳化深度。成孔后將孔內(nèi)粉末吹凈，并不得水洗。將酚酞指示劑噴到孔壁上，待混凝土新茬變色后，用測(cè)深卡尺測(cè)量混凝土表面變色交界處垂直深度，每個(gè)測(cè)點(diǎn)測(cè)量不少于三次，精確至0.5 mm。混凝土變色成紫紅色的為未碳化部分，不變色的混凝土為已碳化部分。當(dāng)碳化深度極差大于2 mm時(shí)，應(yīng)對(duì)每個(gè)測(cè)區(qū)進(jìn)行碳化深度測(cè)試。

2.7 隧道結(jié)構(gòu)滲漏

（1）隧道防水等級(jí)必須滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）滲漏檢測(cè)應(yīng)連續(xù)讀數(shù)6次，每次讀數(shù)的時(shí)間間隔為2  h.

(3) 測(cè)定滲漏水量時(shí)須關(guān)閉進(jìn)入隧道的全部水源，停止一切用水作業(yè)，雨天應(yīng)停止?jié)B漏水量的測(cè)定；

(4) 采用檢測(cè)集水井、以每2小時(shí)滲漏水容積數(shù)來測(cè)定。做好隧道滲漏水點(diǎn)的普查記錄匯總表，內(nèi)容包括滲漏水類別、滲漏點(diǎn)具體位置、點(diǎn)滲漏量等。

2.8 隧道內(nèi)管道

（1）管卡緊固螺栓按10%數(shù)量進(jìn)行拉拔試驗(yàn)，確定緊固螺栓是否符合抗拉標(biāo)準(zhǔn)。

（2）防腐層補(bǔ)口環(huán)氧涂層。

外觀檢查，目測(cè)所有防腐層補(bǔ)口，找出可視的防腐層缺陷點(diǎn)，包括破損、邊緣開裂翹起、空鼓、皺褶、炭化等。

漏點(diǎn)檢測(cè)，采用電火花檢漏儀對(duì)隧道內(nèi)穿越段所有防腐層補(bǔ)口檢測(cè)，檢漏電壓為15 kV，找出針孔、裂縫、邊緣密封失效漏電等缺陷。

厚度檢測(cè)，采用磁性測(cè)厚儀測(cè)量熱收縮帶補(bǔ)口的厚度（不包括搭接處管體防腐層厚度）、鋼管圓周均勻分布4點(diǎn)的環(huán)氧涂層厚度。剝離檢測(cè)，根據(jù)外觀及漏點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果，對(duì)有缺陷的環(huán)氧涂層補(bǔ)口進(jìn)行剝離檢測(cè)，檢測(cè)環(huán)氧涂層對(duì)PE層及補(bǔ)口底漆的剝離強(qiáng)度及剝離狀態(tài)、底漆的完整性、管體的腐蝕狀況等，觀察并拍照。修復(fù)時(shí)使用粘彈體防腐材料（公司采用荷蘭生產(chǎn)STOPAQ）。

（3）管體防腐層。

外觀檢查，目測(cè)隧道內(nèi)穿越段管道的整個(gè)表面，找出可視的防腐層缺陷點(diǎn)，包括破損、開裂等。

漏點(diǎn)檢測(cè)，采用電火花檢漏儀檢測(cè)隧道內(nèi)穿越段管道的整個(gè)表面，檢漏電壓為15 kV，找出微小的防腐層缺陷點(diǎn)，包括針孔、裂縫等。

厚度檢測(cè)，采用磁性測(cè)厚儀，每100米管長(zhǎng)隨機(jī)檢測(cè)1個(gè)位置，測(cè)鋼管圓周均勻分布4點(diǎn)的防腐層厚度。

粘結(jié)力檢測(cè)，在防腐層缺陷點(diǎn)處進(jìn)行剝離強(qiáng)度測(cè)試，檢測(cè)防腐層的剝離面積及剝離界面，并確認(rèn)陰極剝離的存在。剝離試驗(yàn)后對(duì)防腐層產(chǎn)生的創(chuàng)傷用粘彈體防腐材料修補(bǔ)。

（4）管體腐蝕狀況檢測(cè)。發(fā)現(xiàn)管體腐蝕，應(yīng)測(cè)量剝離涂層下管體表面液體的pH值，并記錄腐蝕區(qū)域的位置、面積、最大腐蝕坑深、管壁剩余厚度、腐蝕類型及整體狀況；觀察記錄腐蝕產(chǎn)物特征（顏色、厚度等），進(jìn)行腐蝕產(chǎn)物的采集，并對(duì)其組成進(jìn)行分析。

2.9 管道附屬設(shè)施

（1）管道陰極保護(hù)系統(tǒng)

檢測(cè)管道斷電電位保護(hù)效果，判斷是否產(chǎn)生過保護(hù)狀況以及防腐涂層是否發(fā)生陰極剝離；評(píng)估電流密度及交流感應(yīng)電壓的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)、犧牲陽極對(duì)地電阻影響趨勢(shì)、地床引起的接地電阻參數(shù)變化，以及陰保電纜是否斷路運(yùn)行。

（2）管道附屬設(shè)施保護(hù)

檢測(cè)采用鋅帶保護(hù)管卡、螺栓附屬設(shè)施的斷電電位；檢測(cè)未安裝陰極保護(hù)系統(tǒng)的管道豎井內(nèi)支架防腐情況；檢查管卡、螺栓、支架等附屬設(shè)施保護(hù)性能是否完好。

2.10 檢測(cè)報(bào)告

（1）隧道檢測(cè)的組織實(shí)施、時(shí)間、檢測(cè)方案、工作流程等。

（2）檢測(cè)方法、試驗(yàn)和檢測(cè)項(xiàng)目及內(nèi)容、檢測(cè)數(shù)據(jù)與結(jié)果分析以及對(duì)破損部分（如存在）的技術(shù)評(píng)價(jià)等。

（3）缺陷的成因、范圍、程度等，對(duì)其維修處治對(duì)策。

（4）隧道的結(jié)構(gòu)安全性、耐久性等結(jié)論性評(píng)價(jià)。

（5）維修技術(shù)建議。

3 結(jié)束語

以公司制定的十大技術(shù)要點(diǎn)為依據(jù)開展了水封隧道及管道檢測(cè)，獲得了隧道主體結(jié)構(gòu)、管道及附屬設(shè)施的各種缺陷數(shù)據(jù)，出具了檢測(cè)報(bào)告、檢測(cè)結(jié)論和維修建議，為制定隧道及管道本體及附屬設(shè)施檢修維護(hù)方案提供了指導(dǎo)。由于國(guó)內(nèi)管道行業(yè)水封隧道檢修實(shí)例不多，沒有成熟經(jīng)驗(yàn)可借鑒，事先研究制定檢測(cè)項(xiàng)目的技術(shù)要點(diǎn)是保證水封隧道及管道科學(xué)檢測(cè)、評(píng)估的重要依據(jù)和基礎(chǔ)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 劉震軍，張鵬，等.隧道穿越段管道防腐蝕層檢測(cè)技術(shù)與實(shí)踐[J].腐蝕與防腐，2012，33（10）:181.

[2]楊筱蘅．輸油管道設(shè)計(jì)與管理[M]．東營(yíng)：中國(guó)石油大學(xué)出版社，2006，423- 424

作者：黃文堯，廣東大鵬液化天然氣有限公司管道保護(hù)及項(xiàng)目部經(jīng)理。

《管道保護(hù)》2018年第4期（總第41期）