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外腐蚀直接评价(ECDA)在西一线管道的应用

来源：《管道保护》杂志作者：王树辉刘永峰时间：2018-7-21 阅读：

王树辉刘永峰

中石油管道有限责任公司西气东输分公司山西管理处

摘要：在山西管理处所辖西一线管道外检测过程中，采用ECDA四个步骤对管道外腐蚀情况进行检测评估，发现管道当前存在的问题，并通过直接评价验证间接检测数据的准确性，阐述了ECDA外检测评价在管道安全管理过程中的重要性。

关键词：ECDA，外防腐层，直接评价，阴极保护

外腐蚀直接评价方法(ECDA)是通过持续评价和完善外腐蚀系统、促进管道的完整性，来提高管道安全性的一种结构化过程。该方法与在线检测和压力试验等一样,是一种管道完整性评价方法。

该方法被广泛用于管道外腐蚀完整性评价，是一个不断完善的结构化过程，可以识别并处理已经发生、正在发生和将要发生腐蚀的管道部位。区别于在线检测和压力试验,外腐蚀直接评价的主要目的是为了防止未来出现的外部腐蚀。其优点在于不仅能够确定已经存在缺陷的腐蚀区域，而且能够判定将要发生腐蚀的区域。

本文通过对山西管理处所辖西一线管道实施的外腐蚀直接评价，采用ECDA四个步骤对管道外腐蚀情况进行了系统检测评估，发现了管道当前存在的外腐蚀控制方面的问题，并通过直接评价验证间接检测数据的准确性，阐述了ECDA在管道安全管理过程中发挥的重要作用。

1 外腐蚀直接评价(ECDA)

根据《SYT0087.1-2006 钢制管道及储罐腐蚀评价标准埋地钢质管道外腐蚀直接评价》，ECDA主要包括四个步骤：预评价、间接检测与评价、直接检测与评价、后评价。

1.1 预评价

预评价包括资料及数据收集、ECDA管段划分、检测方法和设备选择。

1.2 间接检测与评价

间接检测主要包括外防腐层完整性和阴极保护有效性两方面的内容，对于特殊地段需要对交流/直流干扰程度进行评价。主要通过地面检测方法确定防腐层缺陷严重程度、阴极保护不足管段及其它异常缺陷，从而确定已发生或可能发生腐蚀区域的位置。为提高检测可靠性，需在整个管段使用两种或更多种间接检测工具，主要检测内容包括以下几方面。

① 埋地管道外防腐层完整性检测，包括：防腐层状况评价，准确定位破损点，确定缺陷的大小，按缺陷严重程度分类，确定缺陷的修复优先级别，评价其完整性情况。

② 阴极保护的有效性检测，对其保护水平（管道是否获得全面、合适的阴极保护，是否存在欠保护及过保护情况）给予全面评价，对检测中存在的问题进行根源确认；确定破损处管体的腐蚀/阴保电流的流向，对其腐蚀程度给予评价。

③ 杂散电流干扰调查，全面评价其对管道外腐蚀的影响（包括站内外阴极保护相互干扰）；提供建议整改方案。

④ 对漏电站场、阀室的漏电原因、漏电位置进行调查。

⑤ 管道套管搭接情况。

⑥ 排流设施的完好性和排流效果评价。

⑦ 穿路、穿河等特殊管段的阴极保护有效性和涂层完整性评价。

⑧ 沿线周边环境调查，包括每公里土壤电阻率测试，周边干扰源调查，输电线路塔杆与管道最近距离等内容。

1.3 直接检测与评价

间接检测完成后，对间接检测的结果进行分析后，进行下一步的直接评价步骤。

确定间接检测中缺陷修复的优先顺序，对最可能出现腐蚀活性的区域进行开挖和数据采集，测量防腐层损伤与腐蚀缺陷，评价管道剩余强度（严重性），对存在腐蚀的管段进行腐蚀根源分析，根据开挖验证结果对管道修复评级进行确认，对前几个步骤地结果进行评价。

1.4 后评价

后评价主要工作包括管道剩余寿命计算、再评价时间间隔的确定、ECDA有效性评价，对整个评价过程进行总结。确定再评价时间间隔，并对管道外壁腐蚀直接评价过程的整体有效性进行评价。

2 ECDA在西一线管道的应用

2.1 预评价

本次检测的管道包括西一线干线管道275 km和沁水煤层气支线30 km，其中西一线干线西起永和县永和关，东至泽州县斑鸠岭，沿途经过永和县、大宁县、隰县、蒲县、尧都区、浮山县、沁水县、阳城县、泽州县，管径1 016 mm，采用3PE防腐层，管道经过地段80%为山区，管道管顶埋深基本在1 m到3 m之间；沁水煤层气支线位于沁水县境内，管径610 mm，采用3PE防腐层，管线经过山地、丘陵长20 km，河谷、滩地长10 km，管道管顶埋深1—3 m。检测管道分为两个ECDA段，分别为西一线干线ECDA1和沁水煤层气支线ECDA2。两个ECDA管段均采用交流电流衰减法（PCM），交流地电位梯度法（ACVG），密间隔电位法（CIPS），直流地电位梯度法（DCVG）对管道外防腐层完整性和阴极保护有效性进行检测。

2.2 间接检测与评价

首先通过PCM + ACVG和DCVG方法对全线管道进行埋地管道外防腐层完整性检测，包括：防腐层整体状况评价，准确定位破损点，确定缺陷的大小和严重程度分类，确定缺陷的修复优先级别，评价其完整性情况。此次305 km共检测到242处防腐层破损点。其中39处为“一类”；43处为“二类”；160处为“三类”。防腐层破损点的评价方法根据《GB/T 19285-2014 埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》及《SY/T 0087.1-2006 钢质管道及储罐腐蚀评价标准埋地钢质管道外腐蚀直接评价》，等级评价准则如表1所示。

根据以上评价等级，对检测出的管道外防腐层破损点进行分类，根据分类结果来确定开挖顺序。

（1）一类：腐蚀可能正在进行的点，正常运行条件下可能对管道构成近期危险。

①存在多个相邻“严重”等级的点。

②两种以上间接检测和评价均为“严重”等级的点。

③初次开展ECDA评价时，检测结果不能解释的点或不同间接检测方法测试结果有差异的点。

④同时存在“严重”“中等”等级的点，结合历史和经验判断有可能出现严重腐蚀的点。

⑤无法判定腐蚀活性严重程度的点。

（2）二类：腐蚀可能正在进行的点，正常运行条件下可能不会对管道构成近期危险。

①孤立并未被列入一类“严重”等级的点。

②只存在“中等”等级点的集中区域，并且以往有腐蚀事故记录。

（3）三类：腐蚀活性低的点，正常运行条件下管道发生腐蚀的可能性极低。

①间接检测判断为“轻微”等级的点。

②未被列入一类、二类的点。

通过CIPS方法共检测到大部分管道处于正常保护，部分管道处于欠保护或者过保护，共检测出3处阀室漏失电流。

2.3 直接检测与评价

根据间接检测共选取了9处外防腐层破损点开挖检测，其中6处为“一类”；1处为“二类”；2处为“三类”。开挖的一类破损点中防腐层破损面积最大为604.4 cm2，其中有2处有浮锈，其他4处未发现腐蚀问题；开挖的二类破损点中防腐层破损面积最大为0.25 cm2，无腐蚀问题发生；开挖的三类破损点中防腐层破损面积最大为77 cm2，无腐蚀问题发生。

2.4 外防腐层破损点检测分析

利用PCM + ACVG方法，通过选取dB值大小不等的几个破损点可以整体判断管道外防腐层破损点的相对大小情况。以D014桩+105 m处破损点为例，dB值较大，破损点位置前后左右的dB值分别为：60/65/67/62，最大值为67。该破损点信息如表2所示。通过计算得出此处防腐层电流衰减因子为0.0408 dB/m，其电流衰减如图1所示。