我國大量埋地油氣、供水、供熱管線已運行20年以上,老舊管線防腐層破損嚴重、腐蝕隱患突出,原有陰極保護系統(tǒng)失效或缺失,外加電流深井陽極適配老舊管線大范圍、長距離保護需求,且施工占地少、不破壞現(xiàn)有管線結(jié)構(gòu),是老舊管線防腐改造的優(yōu)選方案。但老舊管線改造場景復雜,地下管線密集、原有設(shè)施雜亂、施工空間受限、不能影響正常運行,本文針對老舊管線改造特點,詳解深井陽極安裝專項技術(shù),實現(xiàn)改造施工與管線運行兩不誤,高效提升老舊管線防腐能力。
老舊埋地管線改造核心痛點:一是地下管線布局混亂,早期施工資料缺失,地下管線、電纜、構(gòu)筑物分布不明,易發(fā)生施工破損;二是老舊管線多位于城鎮(zhèn)、廠區(qū)、居民區(qū),施工空間狹小,交通管制嚴格,不能大規(guī)模開挖、長時間占道;三是原有管線可能存在局部腐蝕、泄漏,施工需做好安全防護;四是需兼顧現(xiàn)有在用管線正常運行,不能中斷介質(zhì)輸送,施工限制極多。針對以上痛點,前期專項勘察是改造成功的前提,摒棄常規(guī)地面勘察,采用地下管線探測儀、地質(zhì)雷達雙重探測,全面排查老舊管線走向、埋深、防腐層破損點、周邊地下設(shè)施,精準繪制地下管網(wǎng)分布圖,陽極井選址避開老舊管線本體、接頭、焊縫、閥門等關(guān)鍵部位,安全間距≥8米,遠離原有老舊接地網(wǎng)、廢棄電纜,防止干擾,優(yōu)先選擇廠區(qū)邊角、城鎮(zhèn)綠化帶、閑置空地等非敏感區(qū)域,減少施工影響。
前期還需完成老舊管線現(xiàn)狀評估,采用電位檢測儀檢測管線自然電位,判斷腐蝕程度,排查泄漏、破損隱患,對破損嚴重管段提前修復,避免施工振動加劇破損;同時梳理原有陰極保護系統(tǒng),拆除失效、廢棄的淺埋陽極、舊電纜,清理井口周邊雜物、廢棄構(gòu)筑物,平整施工場地,辦理老舊管線改造施工許可、占道許可、安全許可,聯(lián)合管線運營單位制定應(yīng)急搶修預案,應(yīng)對施工中突發(fā)的管線破損、泄漏事故。
施工工藝采用“微創(chuàng)化、短周期、低擾動”專項方案,最大限度降低對老舊管線與周邊環(huán)境的影響。鉆井施工選用小型便攜靜音鉆機,替代大型鉆機,適配狹小施工空間,鉆進速度緩慢控制,減小振動,避免振動導致老舊管線防腐層脫落、焊縫開裂、管道變形,松散地層采用全程套管護壁,防止井壁坍塌擾動周邊管線。鉆孔孔徑嚴格控制,比陽極體大100mm即可,減少土方開挖與外運,開挖土方集中堆放,及時清運,避免占用公共空間,鉆孔完成后快速清孔,縮短施工周期,單口井施工周期控制在1-2天,減少對周邊居民、生產(chǎn)運營的影響。
陽極選型與組裝適配老舊管線改造需求,優(yōu)先選用輕量化、長壽命的MMO陽極或高硅鑄鐵陽極,采用預包裝陽極串,工廠預制完成組裝、絕緣密封,現(xiàn)場僅需吊裝下放,減少現(xiàn)場作業(yè)量與作業(yè)時間。陽極電纜選用耐腐蝕、抗老化的專用電纜,敷設(shè)采用非開挖頂管工藝,替代傳統(tǒng)開挖溝槽,沿綠化帶、人行道隱蔽敷設(shè),埋深≥1米,避開老舊管線密集區(qū)域,穿越道路、建筑物時采用微型頂管,不破壞路面與建筑結(jié)構(gòu),電纜接頭做強化防水絕緣處理,避免老舊管線周邊潮濕土壤腐蝕接頭。
陽極下放與回填采用精細化微創(chuàng)工藝,下放選用小型手動吊裝設(shè)備,替代大型吊車,適配狹小場地,專人監(jiān)控,緩慢下放,避免碰撞井壁擾動周邊老舊管線,下放到位后快速固定電纜與透氣管,杜絕長時間懸空?;靥钸x用高純度煅燒石油焦炭,分層輕柔回填振搗,密實度達標即可,避免過度振搗擾動地層,影響老舊管線穩(wěn)定,回填完成后快速恢復場地,城鎮(zhèn)區(qū)域恢復綠化、路面,廠區(qū)區(qū)域恢復地面硬化,做到工完場清。井口采用小型混凝土密封,設(shè)置低矮警示樁,不影響周邊環(huán)境與通行,標注改造日期、陽極井編號、管線保護標識,便于后期運維。
系統(tǒng)調(diào)試與對接是改造關(guān)鍵,調(diào)試前確保老舊管線正常運行,采用分步調(diào)試法,先空載運行恒電位儀,無異常后逐步小電流加載,實時監(jiān)測老舊管線電位,避免瞬間電流過大導致老舊管線防腐層剝離、金屬氫脆,將保護電位精準控制在-0.85V~-1.05V(CSE),既達到保護效果,又不損傷老舊管線。調(diào)試過程中安排專人巡檢老舊管線,排查泄漏、異常振動,確保運行安全。改造完成后,建立老舊管線陰極保護運維檔案,每季度檢測管線電位、陽極接地電阻,重點排查防腐層破損點保護效果,及時調(diào)整恒電位儀參數(shù),針對局部保護盲區(qū),增設(shè)輔助淺埋陽極補充保護。
老舊管線改造深井陽極安裝,核心是兼顧改造效果與施工安全、運行穩(wěn)定,全程采用微創(chuàng)、低擾動工藝,精準勘察規(guī)避風險,高效施工減少影響,本文針對性解決老舊管線改造施工痛點,為存量埋地管線防腐升級提供可行方案,有效延長老舊管線使用壽命,降低腐蝕泄漏安全隱患,適配城鎮(zhèn)、廠區(qū)各類老舊管線改造工程。