黃文堯

廣東大鵬液化天然氣有限公司

目前國內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(lèi)[1]。水封隧道是管道建設期關(guān)鍵路徑，也是運營(yíng)期重要監控點(diǎn)。水封隧道管道及附屬設施長(cháng)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，造成隧道環(huán)境條件惡劣，威脅管道安全運行，因此管道投產(chǎn)后定期對水封隧道進(jìn)行全面檢修非常必要。

1  檢修目標

隧道檢修主要遵循以下原則：嚴格執行國家有關(guān)法律、法規和各項規章、規程；充分利用隧道原有條件，保證管道運行安全；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行工況，分析鑒定隧道結構的整體性能及功能狀況，全面評估隧道的安全性和耐久性，從而對管道運行環(huán)境進(jìn)行風(fēng)險評估，根據評估結果采取相應措施，確保水封隧道管道系統的安全運行。

實(shí)施檢修前，經(jīng)全面分析、論證，制定針對隧道作業(yè)條件、水質(zhì)、淤泥腐蝕性、本體外觀(guān)結構、隧道變形、環(huán)片混凝土碳化、隧道結構滲漏、隧道內管道等十大檢測項目技術(shù)要點(diǎn)，確保水封隧道檢修依據的科學(xué)性、檢修方案的針對性以及高效、安全達成預期目標。

2  檢測技術(shù)要點(diǎn)

2.1 隧道作業(yè)條件

隧道內作業(yè)條件檢測指標如表1。

2.2 隧道水質(zhì)

隧道水質(zhì)檢測指標見(jiàn)表2。其中，懸浮物質(zhì)沉積于底部后不得對魚(yú)、蝦、貝類(lèi)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(guò)2 mg/L。

2.3 隧道內淤泥腐蝕性

隧道內淤泥腐蝕性主要檢測指標為氯離子CL-、硫酸根離子SO4-、碳酸根離子CO3-、含鹽量。

2.4 隧道本體結構外觀(guān)

隧道本體結構外觀(guān)以目測、量測方法，以判斷隧道混凝土結構是否存在沉降、變形、缺損、裂縫、腐蝕、露筋、老化等現象。

2.5 隧道變形

隧道變形檢測包括管片區域橫向及豎向變形檢測，豎井水平變形檢測。

其中測點(diǎn)應布置在隧道截面的豎徑及橫徑的中心線(xiàn)上；測點(diǎn)（檢測斷面）的布設距離不少于每50米1個(gè)；檢測精度為±5 mm；依據隧道設計圖紙及竣工資料，對比變形檢測結果評估變形量。

2.6 環(huán)片混凝土碳化

（1）隧道內混凝土碳化檢測pH值一般應不小于9。

（2）混凝土表面有銹跡及pH值變小時(shí)應增加檢測頻率。

（3）隧道襯砌質(zhì)量檢測采用雷達射線(xiàn)法，選擇中心頻率為400 MHz及160 000 MHz屏蔽天線(xiàn)相結合。鋼筋及環(huán)片內部采用雷達射線(xiàn)檢測。嚴禁對隧道本體進(jìn)行破壞性檢測試驗。

（4）碳化檢測評價(jià)，應提交混凝土碳化檢測pH值、鋼筋銹蝕記錄和混凝土層保護記錄。

（5）混凝土強度檢測包括回彈法檢測混凝土強度和混凝土碳化深度檢測。在強度檢測區的代表性位置上進(jìn)行混凝土碳化深度檢測，酒精與白色酚酞末配置成體積分數1%的酚酞指示劑；在需測試部位鉆取直徑約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，用測深卡尺測量混凝土表面變色交界處垂直深度，每個(gè)測點(diǎn)測量不少于三次，精確至0.5 mm�；炷�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。當碳化深度極差大于2 mm時(shí)，應對每個(gè)測區進(jìn)行碳化深度測試。

2.7 隧道結構滲漏

（1）隧道防水等級必須滿(mǎn)足設計標準。

（2）滲漏檢測應連續讀數6次，每次讀數的時(shí)間間隔為2  h.

(3) 測定滲漏水量時(shí)須關(guān)閉進(jìn)入隧道的全部水源，停止一切用水作業(yè)，雨天應停止滲漏水量的測定；

(4) 采用檢測集水井、以每2小時(shí)滲漏水容積數來(lái)測定。做好隧道滲漏水點(diǎn)的普查記錄匯總表，內容包括滲漏水類(lèi)別、滲漏點(diǎn)具體位置、點(diǎn)滲漏量等。

2.8 隧道內管道

（1）管卡緊固螺栓按10%數量進(jìn)行拉拔試驗，確定緊固螺栓是否符合抗拉標準。

（2）防腐層補口環(huán)氧涂層。

外觀(guān)檢查，目測所有防腐層補口，找出可視的防腐層缺陷點(diǎn)，包括破損、邊緣開(kāi)裂翹起、空鼓、皺褶、炭化等。

漏點(diǎn)檢測，采用電火花檢漏儀對隧道內穿越段所有防腐層補口檢測，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，采用磁性測厚儀測量熱收縮帶補口的厚度（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，根據外觀(guān)及漏點(diǎn)檢測結果，對有缺陷的環(huán)氧涂層補口進(jìn)行剝離檢測，檢測環(huán)氧涂層對PE層及補口底漆的剝離強度及剝離狀態(tài)、底漆的完整性、管體的腐蝕狀況等，觀(guān)察并拍照。修復時(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(guān)檢查，目測隧道內穿越段管道的整個(gè)表面，找出可視的防腐層缺陷點(diǎn)，包括破損、開(kāi)裂等。

漏點(diǎn)檢測，采用電火花檢漏儀檢測隧道內穿越段管道的整個(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，采用磁性測厚儀，每100米管長(cháng)隨機檢測1個(gè)位置，測鋼管圓周均勻分布4點(diǎn)的防腐層厚度。

粘結力檢測，在防腐層缺陷點(diǎn)處進(jìn)行剝離強度測試，檢測防腐層的剝離面積及剝離界面，并確認陰極剝離的存在。剝離試驗后對防腐層產(chǎn)生的創(chuàng )傷用粘彈體防腐材料修補。

（4）管體腐蝕狀況檢測。發(fā)現管體腐蝕，應測量剝離涂層下管體表面液體的pH值，并記錄腐蝕區域的位置、面積、最大腐蝕坑深、管壁剩余厚度、腐蝕類(lèi)型及整體狀況；觀(guān)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，并對其組成進(jìn)行分析。

2.9 管道附屬設施

（1）管道陰極保護系統

檢測管道斷電電位保護效果，判斷是否產(chǎn)生過(guò)保護狀況以及防腐涂層是否發(fā)生陰極剝離；評估電流密度及交流感應電壓的腐蝕風(fēng)險、犧牲陽(yáng)極對地電阻影響趨勢、地床引起的接地電阻參數變化，以及陰保電纜是否斷路運行。

（2）管道附屬設施保護

檢測采用鋅帶保護管卡、螺栓附屬設施的斷電電位；檢測未安裝陰極保護系統的管道豎井內支架防腐情況；檢查管卡、螺栓、支架等附屬設施保護性能是否完好。

2.10 檢測報告

（1）隧道檢測的組織實(shí)施、時(shí)間、檢測方案、工作流程等。

（2）檢測方法、試驗和檢測項目及內容、檢測數據與結果分析以及對破損部分（如存在）的技術(shù)評價(jià)等。

（3）缺陷的成因、范圍、程度等，對其維修處治對策。

（4）隧道的結構安全性、耐久性等結論性評價(jià)。

（5）維修技術(shù)建議。

3 結束語(yǔ)

以公司制定的十大技術(shù)要點(diǎn)為依據開(kāi)展了水封隧道及管道檢測，獲得了隧道主體結構、管道及附屬設施的各種缺陷數據，出具了檢測報告、檢測結論和維修建議，為制定隧道及管道本體及附屬設施檢修維護方案提供了指導。由于國內管道行業(yè)水封隧道檢修實(shí)例不多，沒(méi)有成熟經(jīng)驗可借鑒，事先研究制定檢測項目的技術(shù)要點(diǎn)是保證水封隧道及管道科學(xué)檢測、評估的重要依據和基礎工作。

參考文獻：

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

[2]楊筱蘅．輸油管道設計與管理[M]．東營(yíng)：中國石油大學(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及項目部經(jīng)理。

《管道保護》2018年第4期（總第41期）