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境分水封隧道和干隧道兩類[1]。水封隧道是管道建設期關鍵路徑，也是運營期重要監控點。水封隧道管道及附屬設施長期浸泡于自然水體環境中，地表各種腐蝕物會逐漸滲透到隧道內，造成隧道環境條件惡劣，威脅管道安全運行，因此管道投產后定期對水封隧道進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；施工作業便利、檢修周期短、檢修措施優化可行 [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，從而對管道運行環境進行風險評估，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。

實施檢修前，經全面分析、論證，制定針對隧道作業條件、水質、淤泥腐蝕性、本體外觀結構、隧道變形、環片混凝土碳化、隧道結構滲漏、隧道內管道等十大檢測項目技術要點，確保水封隧道檢修依據的科學性、檢修方案的針對性以及高效、安全達成預期目標。

2  檢測技術要點

2.1 隧道作業條件

隧道內作業條件檢測指標如表1。

2.2 隧道水質

隧道水質檢測指標見表2。其中，懸浮物質沉積于底部后不得對魚、蝦、貝類產生有害的影響，生化需氧量（COD）小于5 mg/L，5天化學需氧量（BOD）不超過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

隧道本體結構外觀以目測、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。

其中測點應布置在隧道截面的豎徑及橫徑的中心線上；測點（檢測斷面）的布設距離不少于每50米1個；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值變小時應增加檢測頻率。

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

（4）碳化檢測評價，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，每個測點測量不少于三次，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。當碳化深度極差大于2 mm時，應對每個測區進行碳化深度測試。

2.7 隧道結構滲漏

（1）隧道防水等級必須滿足設計標準。

（2）滲漏檢測應連續讀數6次，每次讀數的時間間隔為2  h.

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

(4) 采用檢測集水井、以每2小時滲漏水容積數來測定。做好隧道滲漏水點的普查記錄匯總表，內容包括滲漏水類別、滲漏點具體位置、點滲漏量等。

2.8 隧道內管道

（1）管卡緊固螺栓按10%數量進行拉拔試驗，確定緊固螺栓是否符合抗拉標準。

（2）防腐層補口環氧涂層。

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

漏點檢測，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點的環氧涂層厚度。剝離檢測，根據外觀及漏點檢測結果，對有缺陷的環氧涂層補口進行剝離檢測，檢測環氧涂層對PE層及補口底漆的剝離強度及剝離狀態、底漆的完整性、管體的腐蝕狀況等，觀察并拍照。修復時使用粘彈體防腐材料（公司采用荷蘭生產STOPAQ）。

（3）管體防腐層。

外觀檢查，目測隧道內穿越段管道的整個表面，找出可視的防腐層缺陷點，包括破損、開裂等。

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

厚度檢測，采用磁性測厚儀，每100米管長隨機檢測1個位置，測鋼管圓周均勻分布4點的防腐層厚度。

粘結力檢測，在防腐層缺陷點處進行剝離強度測試，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生的創傷用粘彈體防腐材料修補。

（4）管體腐蝕狀況檢測。發現管體腐蝕，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、腐蝕類型及整體狀況；觀察記錄腐蝕產物特征（顏色、厚度等），進行腐蝕產物的采集，并對其組成進行分析。

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，判斷是否產生過保護狀況以及防腐涂層是否發生陰極剝離；評估電流密度及交流感應電壓的腐蝕風險、犧牲陽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）隧道檢測的組織實施、時間、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）的技術評價等。

（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。

（5）維修技術建議。

3 結束語

以公司制定的十大技術要點為依據開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。由于國內管道行業水封隧道檢修實例不多，沒有成熟經驗可借鑒，事先研究制定檢測項目的技術要點是保證水封隧道及管道科學檢測、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與實踐[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：中國石油大學出版社，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理。

《管道保護》2018年第4期（總第41期）