第 1 章 课题研究背景
1.1 燃气管道防腐技术应用背景
在错综复杂的地下燃气管网中，管道防腐层检测和修复的提出和实施，主要基于以下现状：
1、因防腐层破坏导致腐蚀漏气的事件逐年增加
新中国建设以来，随着人民的生活越来越好，燃气管网的铺设也越来越广，新旧交替，投产运行 30 年以上的老旧管道腐蚀泄漏的数量也在大幅增加，管道泄漏导致的抢修事件也在逐年增加，如图 1-1。在及时发现处理的同时，大幅上升的泄漏数量和正在遭受腐蚀的潜在隐患，使我们要重视管道腐蚀的问题。据统计，2018 年北京某燃气公司由于腐蚀造成的应急处置事件 410 起，比例超过 70%，腐蚀已经成为影响管道安全运行的重要因素。所以我们要积极研究开发新的高科技手段来实现日常在防腐层检测中，早发现早修复的目的。
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1.2 防腐层检测方法及应用国内外研究现状
防腐层检测的研究在国内和国外一直受到高度重视，针对防腐层检测也有着很多种检测方法和思路，在燃气管网的日常维护中，防腐层检测可以及时发现并且修复管道防腐层破损问题，因此也越来越被人们所看重。
1.2.1 国内研究现状
当前，国内对于管道防腐层腐蚀性检测有着很多方法和技术，但是在实践中，各个技术方法都有着自身的优点和劣势。管道防腐层检测项目的主要包括土壤腐蚀性检测、管道腐蚀性检测以及阴极保护系统检测等内容。其中，皮尔逊法、变频选频法、PCM（管中电流绘制）法［5］都是国内常见的管道防腐层检测方法。
1.皮尔逊法
通过防腐层检测发射机向被测金属管道发射一个交流信号，使该信号延被测管道传播，当信号遇有防腐层破损的情况，防腐层破损点的位置就会有电流泄漏到土壤中，从而形成电压差。同时越靠近防腐层破损点，电压差数值就越大。该方法是通过检测被测金属管道地面上方的电位差从而发现管道防腐层破损点［7］。
SL-2088 和 SL-2818 型地下管道防腐层探测检测仪就是利用皮尔逊法进行检测的，也是国内现阶段燃气管道防腐层检测最常见的仪器之一［8］。相比较早期的 SL-2088，SL-2818 有以下优势：
一是便携性更强。SL-2818 在设计上体积更小，采用锂电池作为内置电源，使得仪器的重量大大降低，更加便于携带；
二是抗干扰性更强。采用全新数字滤波技术的 SL-2818，抗信号干扰能力更强
三是更加智能化。SL-2818 的发射机功率会随着检测距离的变化而自动调节，和SL-2088 相比，不需要再进行手动调节发射功率，大大提高了检测效率。
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第 2 章 防腐层检测理论分析
2.1 管道产生腐蚀的原因
腐蚀是材料受环境介质的化学、电化学和细菌因素产生的损坏或变质现象。腐蚀包括化学腐蚀、电化学腐蚀和生物腐蚀（细菌腐蚀）。
1.化学腐蚀。化学腐蚀是指金属材料在干燥气体和非电解质溶液中发生化学反应生成化合物的过程中没有电化学反应的腐蚀。
2.电化学腐蚀。由金属材质和电解质组成电池的两个电极而形成腐蚀电池，其原理是：水在金属物表面形成水膜，溶解氧气，二氧化碳等物质，这时就会形成金属为负电位的原电池，会使金属被较快地腐蚀。电化学腐蚀相比化学腐蚀，其腐蚀性危害还要更大。
3.生物腐蚀。又称细菌腐蚀。是指细菌在特定的条件下对金属的腐蚀。最有代表性的细菌是硫酸盐还原菌，它们容易在透气性差的土壤或沼泽、海底污泥中繁殖。这种细菌在缺氧条件下繁殖时，将硫酸盐还原并与铁生成黑色的硫化铁。细菌参与并促进反应过程使金属腐蚀加速。不同种类的细菌腐蚀行为和条件各不相同，有的细菌以管道外防腐层的石油沥青为养料，从而破坏防腐层，使管外壁腐蚀。
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2.2 防腐层作用及类型
2.2.1 防腐层作用
1、屏蔽作用，涂层下金属发生腐蚀需要有水、氧、离子、以及离子流通的途径，防腐层可阻挡水、氧和离子的透入，防止金属腐蚀［13］。
2、绝缘作用，阴极保护系统需要管道有良好的绝缘能力。 3、一定程度的抗压伤能力，可一定程度上防止回填造成的损伤。
2.2.2 防腐层类型
埋地燃气管道自在我国铺设之日起，利用外防腐层保护管道的做法就一直沿用至今，在发展过程中，防腐层的材质也越来越多，防腐性能也是越来越高，防腐层类型及其特点见图 2-1［14］。
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3.1 工程概况 ............................... 30
3.2 地面检测和环境检测 ................................ 31
第 4 章 防腐层检测结果分析和处置建议 ................................... 53
4.1 结果分析 .......................... 53
4.2 处置建议 ............................... 54
4.3 预防性检测的优势分析 ......................................... 55
第 5 章 结论与展望 ......................................... 56
5.1 结论 ............................ 56
5.2 未来展望 ........................... 56
第 4 章 防腐层检测结果分析和处置建议
4.1 结果分析
针对北京某乐园低压燃气管道的防腐层检测的主要目的是通过对管道腐蚀状况检测，分析管道腐蚀检测数据，找出管道防腐蚀的薄弱环节，从而采取措施减缓管道进一步腐蚀的程度。其中，主要检测项目包括：管道防腐层地面检测、管道地面腐蚀环境检测和探坑内管道腐蚀状况及腐蚀环境检测。 一、管道防腐层地面检测
1. 管道平均面电阻值为 2971Ω·m2，处于 1000Ω·m2-3000Ω·m2的区间范围，防腐层平均防护能力依据表 4-3 中的相关标准评级为“差”，接近“可”，表明该管道防腐层老化较为严重，存在有剥离或吸水等现象。
2. 管道总长度为 1500m，共发现 6 处防腐层破损点，其中两处为凝水器，平均每公里 4 个。根据每公里破损点参考标准，此项评级为“差”，属于平均每公里破损点较多，存在较大安全隐患。
3．从检测电位差来看，该段管道 30 个检测点位的平均电位差为 88MV；其中 6 处破损点电位差均为 100MV 左右，属于轻微破损，正常情况下防腐效果不会受到影响。
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第 5 章 结论与展望
5.1 结论
在将近一年的防腐层检测实践中，我们以问题为导向，探索出了一条行之有效的燃气管道防腐层检测方法。通过大量实践案例的积累，证明我们所采用的检测方法具有易发现防腐层破损点、定位精准，以及准确率高等优势，在今后的工作中，具有深入研究和广泛应用的意义。同时，在检测中也暴露出一些问题，今后还有待提高，以便使防腐层检测更加高效、更加简单、更加智能。
1.城镇燃气管道因腐蚀造成燃气泄漏的比例越来越高，市区内燃气管道“老龄化”和杂散电流是造成这种现象的主要原因。因腐蚀造成燃气管道泄漏的增多导致燃气事故频发，进而导致急抢修作业量的激增、抢修难度的增大。
2.腐蚀检测为行业关注的热点问题，预防性检测是未来的方向。通过开展防腐层检测工作，能够有效查找燃气管道防腐层破损点，并进行有针对性的修复，从而实现提前消除安全隐患、安全关口前移的预期目标，对燃气管道的安全运行管理十分重要。
3.在开展防腐层检测实践中，根据检测仪反映出的不同检测结果，分析给出有针对性的处置措施，可以为防腐层检测修复工作提供参考。
参考文献（略）