李淑英1，顏挺進(jìn)1，杜秋杰2，王云翔2?
( 1.大連理工大學(xué)化工學(xué)院，遼寧大連　116012；2.儀征化纖股份有限公司，江蘇儀征　211900)

　　摘　要：對(duì)儀征化纖廠地下輸水管網(wǎng)腐蝕狀況及土壤腐蝕性進(jìn)行了調(diào)查和檢測(cè)，結(jié)果表明地下輸水管網(wǎng)處于中強(qiáng)腐蝕環(huán)境介質(zhì)中，部分管網(wǎng)涂層出現(xiàn)破損，局部腐蝕泄漏。土壤電阻率低及雜散電流干擾是影響地下管網(wǎng)腐蝕的重要因素。
　　關(guān)鍵詞：地下輸水管網(wǎng)；腐蝕；雜散電流
　　中圖分類號(hào)：TU991.38
　　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：C
　　文章編號(hào)：1000-4602(2002)04-0085-03

　　儀征化纖地下管網(wǎng)分兩期施工，一期工程自1984年3月投用，至今已運(yùn)行17年之久，腐蝕問(wèn)題日趨嚴(yán)重，漏點(diǎn)逐年增多。2000年底對(duì)廠區(qū)中心干道、經(jīng)1～經(jīng)5路地下輸水管網(wǎng)中的生產(chǎn)水(SS)、生活水(SH)、低硅水(SE)、消防水(SF)管段的腐蝕狀況及土壤腐蝕性進(jìn)行了調(diào)查、檢測(cè)和分析。?

1　 調(diào)查與分析

1.1 土壤理化性質(zhì)
　　主要測(cè)定了儀征化纖廠區(qū)土壤的電阻率、氧化還原電位、pH值、含鹽量、氯離子和硫酸根含量。取土樣21處，測(cè)試數(shù)據(jù)125個(gè)，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
　　由表1可見(jiàn)，在所有影響因素中土壤電阻率的影響最大。通常將腐蝕介質(zhì)的電阻率作為衡 量其腐蝕程度的重要指標(biāo)之一。一般認(rèn)為土壤的電阻率越高腐蝕程度就越低，反之腐蝕程度就越高。根據(jù)參考文獻(xiàn)^［1～3］中的有關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)可判斷儀化廠區(qū)土壤屬中強(qiáng)腐蝕環(huán)境。?
1.2　 管地電位
　　考慮管線屬在役管道，不允許破壞性檢驗(yàn)和大規(guī)模開挖，故管地電位的測(cè)量是利用各管系的閥門井、消防栓，采用高阻抗數(shù)字萬(wàn)用表和便攜式銅/飽和硫酸銅參比電極逐段選點(diǎn)進(jìn)行的。測(cè)試數(shù)據(jù)58個(gè)，結(jié)果見(jiàn)圖1。?
　　由圖1可見(jiàn)，管地電位在-444～-709mV之間，與管道自然電位(-650mV)相比，大部分電位正移，其中-650～-550mV的占50%、大于-550mV的占47%，表明儀化廠區(qū)大部分管道的管地電位處于易受腐蝕侵害的數(shù)據(jù)區(qū)。?

表1 　土壤理化性質(zhì)測(cè)定結(jié)果 土壤電阻率(Ω·m) pH值 氧化還原電位(mV) 氯離子(%) 硫酸根(mg/L) 含鹽量(%) 9.4 7.2 410 0.00362 6.0 0.016 15.1 7.1 336 0.00234 12.8 0.025 5.0 7.0 347 0.00341 5.8 0.025 26.4 7.0 451 0.00383 13.0 0.045 28.9 6.7 433 0.00256 6.2 0.029 28.9 6.8 427 0.00405 9.2 0.038 36.4 6.6 433 0.00341 18.4 0.035 15.1 6.9 470 0.00383 28.2 0.028 37.7 6.9 355 0.00341 22.8 0.059 52.8 7.3 423 0.00234 13.4 0.063 22.6 6.2 451 0.00426 11.0 0.025 26.4 6.9 403 0.00405 11.6 0.026 35.2 6.8 453 0.00256 22.6 0.026 31.4 6.5 333 0.00383 4.0 0.033 35.8 6.5 345 0.00405 5.0 0.016 21.4 7.8 468 0.00234 6.2 0.016 33.9 6.6 519 0.00320 17.8 0.026 22.1 6.7 366 0.00383 17.4 0.026 21.4 6.6 340 0.00426 23.0 0.031 30.2 6.8 400 0.00314 9.0 0.013 24.5 6.8 　 0.00405 5.8 0.043

1.3防腐層狀況
　　① 漏點(diǎn)?
　　用SL-5型地下管道探測(cè)檢漏儀定性檢測(cè)管線約26km。測(cè)試結(jié)果：低硅水管段沒(méi)發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)；消防水2條管段局部有漏點(diǎn)，占總檢測(cè)管段的20%(檢測(cè)10條管段)；生活水有漏點(diǎn)的管段6條，占總檢測(cè)管段的35%(檢測(cè)17條管段)；生產(chǎn)水有漏點(diǎn)的管段6條，占總檢測(cè)管段的40%(檢測(cè)15條管段)。
　　另外，測(cè)試中發(fā)現(xiàn)管段漏點(diǎn)集中在與輸電線平行的經(jīng)1北、經(jīng)2、經(jīng)3北和滌綸三廠門前。
　　② 管網(wǎng)涂層絕緣電阻值
　　管道防腐層絕緣電阻是衡量防腐層質(zhì)量的重要參數(shù)，防腐層絕緣電阻越高，其屏蔽防護(hù)效果越好。?
　　用英國(guó)雷迪RD433PDL-2埋地管線測(cè)試儀，采用雙頻(512、8192Hz)管中電流法重點(diǎn)檢測(cè)有漏點(diǎn)和漏段管段的防腐涂層狀況，并抽測(cè)了部分無(wú)漏點(diǎn)管段，計(jì)算了1442m管段涂層絕緣電阻值，計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表2。

表2　部分埋地管網(wǎng)的涂層絕緣電阻值 管線類型 位置 管段距離(m) 涂層絕緣電阻值(Ω·m²) 生活水 SH38閥向西 5～15 29 SH38閥向西 15～163.5 4560 SH38閥向西 207～292 12215 SH99閥向南 125～210 720 SH33閥向北 20～40 60 SH33閥向南 60～165 1140 SH33閥向西 20～113 964 SH59閥向北 63～113 433 生活水 SS83閥向東 15～75 57 消防水 SF15閥向東 15～198 156 低硅水 SE4閥向北 100～155 22 000 SE4閥向北 155～180 8382 SE4閥向北 180～240 22 000

　　通過(guò)對(duì)表2中的涂層絕緣電阻值與防腐層漏點(diǎn)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較可知：
　　a.如果防腐層無(wú)漏點(diǎn)，則涂層絕緣電阻可達(dá)到良級(jí)以上^［4、5］，如在低硅水管段中沒(méi)發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)，所測(cè)絕緣電阻值分別為22 000、8 382Ω·m²，SH38閥向西207～292m管段的絕緣電阻值為12215Ω·m²。
　　b.如防腐層局部有漏點(diǎn)則使絕緣電阻大大降低，其程度與破損面積有關(guān)，面積愈大絕緣電阻愈低，如SH38閥向西5～15m管段的絕緣電阻為29Ω·m²,經(jīng)挖土驗(yàn)證，局部管道破損面積為110cm²(44 cm×2.5cm)。?
1.4　 雜散電流干擾狀況
　　 用電位梯度法測(cè)定了中心干道7個(gè)部位雜散電流干擾狀況，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)圖2。

　　按石油部有關(guān)規(guī)定^［6］，當(dāng)管道附近土壤電位梯度＞0.5mV/m時(shí)則確認(rèn)為直流干擾，當(dāng)管道附近土壤電位梯度＞2.5mV/m時(shí)，管道應(yīng)及時(shí)采取直流排流保護(hù)或其他防護(hù)措施。
　　圖2中所測(cè)的7個(gè)位置，SH33、SH1點(diǎn)電位梯度＜0.5mV/m，表明干擾較小；SH38及SS6南北方向、SH123東西方向、SS83及SH8兩個(gè)方向都有雜散電流的干擾，但SH8東西方向的干擾要大于南北方向，SH38處電位梯度最高，其次是SS6(5號(hào)路口)點(diǎn)、SH8點(diǎn)(4號(hào)路口)和SS83點(diǎn)(1號(hào)路口)。?
　　另外檢測(cè)中還發(fā)現(xiàn)埋地高壓電纜距輸水管道較近，經(jīng)查看電纜走向圖發(fā)現(xiàn)涂層出現(xiàn)漏點(diǎn)的管段，其走向都和高壓電纜平行，分析認(rèn)為埋地管網(wǎng)的腐蝕除了土壤介質(zhì)環(huán)境的作用外，雜散電流也是主要的影響因素^［3］。故地下鋼管或建筑物與電力線的埋設(shè)距離一定 要符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，以免帶來(lái)隱患。對(duì)于已埋設(shè)管道，特別是距輸電線路平行間距小、平行段較長(zhǎng)等管段應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)測(cè)。

2 　結(jié)論

　　① 儀化廠區(qū)降水充沛、氣候潮濕、地下水位較高，導(dǎo)致土壤電阻率偏低，從而使金屬管體的腐蝕速率遠(yuǎn)高于干燥地區(qū)，地下管網(wǎng)基本上處于中強(qiáng)腐蝕性土壤環(huán)境中。
　　② 廠區(qū)存在雜散電流干擾，且其受平行于管線的輸電線路影響較大。?
　　③ 儀化廠區(qū)管網(wǎng)管地電位測(cè)試結(jié)果表明，大部分管道的管地電位正向偏移，處于易受腐蝕侵害的數(shù)據(jù)區(qū)。
　　④ 生產(chǎn)水、生活水系統(tǒng)管道漏點(diǎn)較多，占所檢測(cè)管段的35%以上，消防水系統(tǒng)管道局部有漏點(diǎn)，低硅水系統(tǒng)管道涂層質(zhì)量較好，未發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)。管道投用已達(dá)17年，已發(fā)生的腐蝕狀況 和泄漏統(tǒng)計(jì)說(shuō)明涂層開始進(jìn)入老化期，處于事故的多發(fā)階段，少數(shù)涂層已喪失防護(hù)能力。

參考文獻(xiàn)：

　　［1］胡士信.陰極保護(hù)工程手冊(cè)［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999.
　　［2］王強(qiáng).地下金屬管道的腐蝕與陰極保護(hù)［M］.西寧：青海人民出版社，1984.
　　［3］米棋.管道防腐蝕手冊(cè)［M］.北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1994.
　　［4］日本電氣學(xué)會(huì).電蝕土壤腐蝕手冊(cè)［M］.コロナ出版社，1997.
　　［5］SY/T 5918—94，埋地鋼質(zhì)管道瀝青防腐層大修理技術(shù)規(guī)定［S］.
　　［6］SY/T 0017—96.埋地鋼質(zhì)管道直流排流保護(hù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)［S］.

---

　　電　　話：13050576168?
　　收稿日期：2001-09-11