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摘要：本文通过工程实例介绍了一种天然气管道覆盖土层剥离后，管道本体环焊缝及防腐涂装检测的控制技术，以确保高压天然气管道的安全运行。 为同类建设项目出现类似问题时提供参考和参考。
关键词：天然气管道;环焊缝、防腐检测
随着我国基础建设迈向新的台阶，越来越多的基建工程开展，城郊出现天然气管道与新规划的工程存在下穿、伴行等多种状态的情况时有发生，为确保天然气管道运行安全，本文主要探究天然气管道开挖后管体环焊缝及防腐检测技术应用。
一、工程概况
某高速公路设计速度120公里/小时，双向六车道，路基宽度为34.5m，桥涵设计汽车荷载等级为公路-1级。该高速公路与既有管道存在上跨、伴行等多种状态。
经过与管道管理单位多次沟通协调，管道单位要求道路建设业主在管道段进行施工需开挖后进行管道环焊缝及管体防腐检测后方可进行后续施工。为确保高压天然气管道的安全和道路建设的顺利实施，特对管道检测技术进行如下探究。
二、既有天然气管道基坑开挖控制技术
开挖前及开挖中进行光缆复测工作，采用上下游光缆双向测量、校对数据的方法，对光缆数据整理分析。若测量数据误差不超过显示最小埋深的10%且上下游5米范围内信号稳定，则初步确认光缆位置。若上下游光缆夹测试数据偏差较大或显示数据不稳定，及时上报输气分公司，待风险等级评定后，由技术服务、场站、管道科等人员全程监护开挖。
确认光缆位置后，以测定光缆位置为中心使用锯齿钝头铁锹和开挖小工具等钝器开挖探坑，开挖时探槽先行分层开挖，保持探槽永远低于两侧土体20cm，覆土距离大于50cm时，每下挖20cm测量一次光缆，覆土距离小于50cm时，每下挖10cm测量一次光缆，开挖至光缆探测埋深为10cm，或裸缆盘缆风险较大时手刨方式配合竹探签或高压水枪找出光缆，确保光缆保护情况与原资料一致。
找到光缆后沿光缆扩大探坑，使光缆至少暴露2米，并用角铁将暴露部分光缆进行保护，用钢丝捆扎，并用紧固钢管吊起支撑，两端插入土中至少0.5m。确认光缆走向无异常且对暴露部分进行保护后，可采用圆头锹或镐对管道部分进行扩坑，以提高开挖效率。
开挖过程中，不间断的使用雷迪进行管道和光缆的探测。并且每30分钟进行一次可燃气体检测。管道暴露期间，看护人员对其进行24小时不间断看护，作业坑开挖需在管道上方设置安全防护措施及护栏、盖板和明显的警示标志。
三、环焊缝确认及外观检查
通过内检测数据核对：通过环焊缝与上下游管道的焊缝节点的时钟方位确认。一般情况下，相邻几段管节的环焊缝时钟方位差异比较大，可以作为区分特征。
通过焊口编号核对：在开挖出的焊口一侧，写有该焊口的焊口编号（黑口除外），可通过现场开挖焊口编号与下发焊口编号进行比对，对应即可判断开挖正确。若有偏差，根据对齐大表进行修正，并开挖正确的目标焊口。
目视检查环焊缝整体外观情况;利用焊缝检验尺对环焊缝余高、宽度、错边、咬边深度等进行测量、记录;在环焊缝正常壁厚处选取5个点（沿管道周向分布）测厚取平均值作为管道的实际壁厚，同时进行记录;对环焊缝位置或附近存在的凹陷点，使用直尺、卡尺、轮廓仪、仿形尺等工具对凹陷大小、面积、表面金属损失深度、距焊缝位置等进行测量，留存影像与图片资料。
四、防腐层检测
在开挖完成露出焊缝时，拆除原防腐层过程中，对补口性能进行调查，原防腐层性能调查率100%。调查记录的内容包括但不限于：调查时间、行政区域、土壤类型、地下水情况、防腐层类型、防腐层破损情况、防腐层剥离情况、每道口进行剥离强度（N/cm）、阴极保护电位（VCSE）、防腐层外观照片等。
防腐层剥离：拆除防腐层、管体除锈、管体清洗。拆除防腐层可采用人工刀具或电动工具拆除。电动工具除锈时表面除锈等级达到GB/T 8923要求的St3级，并进行锚纹处理，管体防腐层搭接面至少150mm范围内打毛，防腐层端面应处理成30°～45°的坡面。钢管表面除锈达到要求后，采用酒精清洗。
防腐层剥离时要注意不能对管道的PE或是环氧粉末造成损伤，当对PE造成损伤时，应将脱离的PE全部切掉，并用角磨机对PE进行不大于30度的坡口处理;当环氧粉末造成损伤时，使用环氧粉末底漆修复。打磨时不能对环焊缝进行过度打磨，打磨后应检查裸露的管体有机械损伤，并将相应检查结果记录到环焊缝检查记录表中。
五、防腐层修复
防腐层恢复采用“荷兰STOPAQ粘弹体胶带+压敏胶型热收缩带”裹缠方式进行，粘弹体相关参数应满足SY/T 5918-2017相关要求。粘弹体胶带裹缠前应重新进行表面处理，保证防腐施工表面干燥、无冷凝水产生、未受污染，钢管表面无返锈。
粘弹体胶带施工：粘弹体胶带幅宽应大于等于100mm，最小厚度应大于等于1.8mm，采用缠绕搭接开挖方式。施工时应自10点钟或2点钟位置开始向下缠绕粘弹体防腐胶带，保持一定的张力，边缠绕边按压胶带搭接部位，保证搭接部位平整、密封良好。粘弹体胶带环向接头部位搭接长度应不小于50mm，轴向搭接宽度应不小于10mm，与管体防腐层的搭接宽度应不小于50mm。粘弹体防腐胶带缠绕质量检查合格后才能安装外护带。
压敏胶型热收缩带施工：压敏胶型热收缩带幅宽应大于等于600mm，基材最小厚度应大于等于1.2mm，胶层最小厚度应大于等于1.3mm，亦采用缠绕搭接施工方式。将压敏胶型热收缩带中心线对准环焊缝位置，使其在管口焊缝位置左右对称，将压敏胶型热收缩带印有搭接线一端压贴于钢管表面2点或10点左右位置，用压辊从中间分别向两端压平。将压敏胶型热收缩带另一端头对准搭接线标记粘好，用压辊从中间分别向两端压。敏型热收缩带环向接头部位搭接长度应不小于100mm，并采用固定片固定;轴向包覆宽度应超出内层粘弹体胶带防腐层两侧各不小于50mm，确保压敏胶型热收缩带完全覆盖于粘弹体结构上。
加热固定片胶层至充分软化后，将固定片平整的搭在压敏型热收缩带重叠的接缝处。用火焰加热器从热收缩带中心位置沿圆周方向均匀烘烤加热，使热收缩带中部首先完成环形收缩，然后向两侧移动加热器，使热缩带环形收缩向两边扩展，直至热缩带整体完成收缩。压敏胶型热收缩带的轴向收缩率应小于10%，周向收缩率不小于15%。防腐完毕后，应用电火花检漏仪进行漏点检查，检漏电压为15kV。若不合格，应重新防腐并检漏，直至合格。
六、结语
天然气管道作为重点保护单位在各项工程施工中與既有管道发生交叉、上跨下穿的过程时候发生，通常采用管道保护涵或管道顶部设混凝土盖板等方式进行保护，如需开挖天然气管道覆盖土体则采取焊缝检测及防腐检测等方式对天然气管道状态进行判定，确保后续施工顺利实施。
关键词：天然气管道;环焊缝、防腐检测
随着我国基础建设迈向新的台阶，越来越多的基建工程开展，城郊出现天然气管道与新规划的工程存在下穿、伴行等多种状态的情况时有发生，为确保天然气管道运行安全，本文主要探究天然气管道开挖后管体环焊缝及防腐检测技术应用。
一、工程概况
某高速公路设计速度120公里/小时，双向六车道，路基宽度为34.5m，桥涵设计汽车荷载等级为公路-1级。该高速公路与既有管道存在上跨、伴行等多种状态。
经过与管道管理单位多次沟通协调，管道单位要求道路建设业主在管道段进行施工需开挖后进行管道环焊缝及管体防腐检测后方可进行后续施工。为确保高压天然气管道的安全和道路建设的顺利实施，特对管道检测技术进行如下探究。
二、既有天然气管道基坑开挖控制技术
开挖前及开挖中进行光缆复测工作，采用上下游光缆双向测量、校对数据的方法，对光缆数据整理分析。若测量数据误差不超过显示最小埋深的10%且上下游5米范围内信号稳定，则初步确认光缆位置。若上下游光缆夹测试数据偏差较大或显示数据不稳定，及时上报输气分公司，待风险等级评定后，由技术服务、场站、管道科等人员全程监护开挖。
确认光缆位置后，以测定光缆位置为中心使用锯齿钝头铁锹和开挖小工具等钝器开挖探坑，开挖时探槽先行分层开挖，保持探槽永远低于两侧土体20cm，覆土距离大于50cm时，每下挖20cm测量一次光缆，覆土距离小于50cm时，每下挖10cm测量一次光缆，开挖至光缆探测埋深为10cm，或裸缆盘缆风险较大时手刨方式配合竹探签或高压水枪找出光缆，确保光缆保护情况与原资料一致。
找到光缆后沿光缆扩大探坑，使光缆至少暴露2米，并用角铁将暴露部分光缆进行保护，用钢丝捆扎，并用紧固钢管吊起支撑，两端插入土中至少0.5m。确认光缆走向无异常且对暴露部分进行保护后，可采用圆头锹或镐对管道部分进行扩坑，以提高开挖效率。
开挖过程中，不间断的使用雷迪进行管道和光缆的探测。并且每30分钟进行一次可燃气体检测。管道暴露期间，看护人员对其进行24小时不间断看护，作业坑开挖需在管道上方设置安全防护措施及护栏、盖板和明显的警示标志。
三、环焊缝确认及外观检查
通过内检测数据核对：通过环焊缝与上下游管道的焊缝节点的时钟方位确认。一般情况下，相邻几段管节的环焊缝时钟方位差异比较大，可以作为区分特征。
通过焊口编号核对：在开挖出的焊口一侧，写有该焊口的焊口编号（黑口除外），可通过现场开挖焊口编号与下发焊口编号进行比对，对应即可判断开挖正确。若有偏差，根据对齐大表进行修正，并开挖正确的目标焊口。
目视检查环焊缝整体外观情况;利用焊缝检验尺对环焊缝余高、宽度、错边、咬边深度等进行测量、记录;在环焊缝正常壁厚处选取5个点（沿管道周向分布）测厚取平均值作为管道的实际壁厚，同时进行记录;对环焊缝位置或附近存在的凹陷点，使用直尺、卡尺、轮廓仪、仿形尺等工具对凹陷大小、面积、表面金属损失深度、距焊缝位置等进行测量，留存影像与图片资料。
四、防腐层检测
在开挖完成露出焊缝时，拆除原防腐层过程中，对补口性能进行调查，原防腐层性能调查率100%。调查记录的内容包括但不限于：调查时间、行政区域、土壤类型、地下水情况、防腐层类型、防腐层破损情况、防腐层剥离情况、每道口进行剥离强度（N/cm）、阴极保护电位（VCSE）、防腐层外观照片等。
防腐层剥离：拆除防腐层、管体除锈、管体清洗。拆除防腐层可采用人工刀具或电动工具拆除。电动工具除锈时表面除锈等级达到GB/T 8923要求的St3级，并进行锚纹处理，管体防腐层搭接面至少150mm范围内打毛，防腐层端面应处理成30°～45°的坡面。钢管表面除锈达到要求后，采用酒精清洗。
防腐层剥离时要注意不能对管道的PE或是环氧粉末造成损伤，当对PE造成损伤时，应将脱离的PE全部切掉，并用角磨机对PE进行不大于30度的坡口处理;当环氧粉末造成损伤时，使用环氧粉末底漆修复。打磨时不能对环焊缝进行过度打磨，打磨后应检查裸露的管体有机械损伤，并将相应检查结果记录到环焊缝检查记录表中。
五、防腐层修复
防腐层恢复采用“荷兰STOPAQ粘弹体胶带+压敏胶型热收缩带”裹缠方式进行，粘弹体相关参数应满足SY/T 5918-2017相关要求。粘弹体胶带裹缠前应重新进行表面处理，保证防腐施工表面干燥、无冷凝水产生、未受污染，钢管表面无返锈。
粘弹体胶带施工：粘弹体胶带幅宽应大于等于100mm，最小厚度应大于等于1.8mm，采用缠绕搭接开挖方式。施工时应自10点钟或2点钟位置开始向下缠绕粘弹体防腐胶带，保持一定的张力，边缠绕边按压胶带搭接部位，保证搭接部位平整、密封良好。粘弹体胶带环向接头部位搭接长度应不小于50mm，轴向搭接宽度应不小于10mm，与管体防腐层的搭接宽度应不小于50mm。粘弹体防腐胶带缠绕质量检查合格后才能安装外护带。
压敏胶型热收缩带施工：压敏胶型热收缩带幅宽应大于等于600mm，基材最小厚度应大于等于1.2mm，胶层最小厚度应大于等于1.3mm，亦采用缠绕搭接施工方式。将压敏胶型热收缩带中心线对准环焊缝位置，使其在管口焊缝位置左右对称，将压敏胶型热收缩带印有搭接线一端压贴于钢管表面2点或10点左右位置，用压辊从中间分别向两端压平。将压敏胶型热收缩带另一端头对准搭接线标记粘好，用压辊从中间分别向两端压。敏型热收缩带环向接头部位搭接长度应不小于100mm，并采用固定片固定;轴向包覆宽度应超出内层粘弹体胶带防腐层两侧各不小于50mm，确保压敏胶型热收缩带完全覆盖于粘弹体结构上。
加热固定片胶层至充分软化后，将固定片平整的搭在压敏型热收缩带重叠的接缝处。用火焰加热器从热收缩带中心位置沿圆周方向均匀烘烤加热，使热收缩带中部首先完成环形收缩，然后向两侧移动加热器，使热缩带环形收缩向两边扩展，直至热缩带整体完成收缩。压敏胶型热收缩带的轴向收缩率应小于10%，周向收缩率不小于15%。防腐完毕后，应用电火花检漏仪进行漏点检查，检漏电压为15kV。若不合格，应重新防腐并检漏，直至合格。
六、结语
天然气管道作为重点保护单位在各项工程施工中與既有管道发生交叉、上跨下穿的过程时候发生，通常采用管道保护涵或管道顶部设混凝土盖板等方式进行保护，如需开挖天然气管道覆盖土体则采取焊缝检测及防腐检测等方式对天然气管道状态进行判定，确保后续施工顺利实施。