埋地管道检测技术研究与应用.doc

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1、埋地管道检测技术研究与应用摘 要通过多频管中电流法对埋地管道进行防腐层检测，将检测结果通过 GDWFF管道外防腐层评价软件进行评价，确定管道的使用寿命，并为管道的外防腐层修复和恢复阴极保护提供依据。 关键词埋地管道 腐蚀穿孔 剩余使用寿命 阴极保护 中图分类号：U177 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）15-0041-01 由于天然气是压缩气体，泄漏事故的危害比输油管线更大，更具危险性。大量漏失的天然气会引起爆炸起火。腐蚀穿孔不仅造成天然气放空，设备寿命降低等经济损失，也是安全生产的一大隐患。因此，腐蚀是困扰我厂生产的一大难题。 天然气产销厂中开线全长 110公里，目前

2、已运行了二十几年，防腐层破损、管线腐蚀十分严重。由于防腐层的损坏还造成管道管体被腐蚀，除使管道使用寿命缩短外，还会造成天然气泄漏、放空损失。由于管线输送的天然气压力较高，穿孔后除漏失天然气外，必须放空卸压才能堵孔，既造成放空损失，又造成停输损失，每次穿孔都造会成 1万元以上经济损失。 2003 年，我厂对管线进行了检测，发现防腐层破损点 400多处。因为管线管道腐蚀严重，所以，2004 年开始对管线进行了全面大修投资达几百万元。管线腐蚀给我们带来了巨大的经济损失。而搞好管道防腐层检测，调查，在检测的基础上对管道破损的防腐层进行重新防腐，这样就会很好地缓解我厂管道的腐蚀，极大地降低我厂的经济损失

3、。因此，通过学习及对有关检测技术进行研究，利用现有的仪器对我区管道进行检测。 一、检测技术的主要内容及检测过程 1.1 管道原始资料调查，了解管道设计参数，管道材质、设计压力、试验压力等参数。 1.2 防腐层地面检测，使用探管仪、检漏仪、PCM 检测仪、标志桩、皮尺，相机等检测设备和记录工具，对管道位置、走向进行定位，记录管线相关环境情况为防腐层检测评价、管道剩余强度评价及挖坑检测提供资料。 1.3 评价软件：GDWFF 管道外防腐层评价软件 使用多频管中电流法及相关评价软件，找出防腐层破损失效点，为下一步开挖检测坑，检测管体外腐蚀以及防腐层修理和恢复阴极保护提供依据。 多频管中电流法是一项检

4、测埋地管道防腐层漏电状况的新技术，是以管中电流梯度测试为基础的改进型防腐层检测方法，该方法可长距离、快速地检测整条管线，且受地面环境变化影响小，适合于复杂地形并可对防腐层状况评级以及对防腐层破损点进行精确定位。该方法对防腐层破损漏电点定位准确率以及防腐层状况评级分类准确率均大于 90%。多频管中电流法是目前国外普遍采用的管道防腐层检测评价方法之一。 多频管中电流法是在管中电流梯度法基础上的发展，多频管中电流法是由 PCM发射机向管道施加多个频率的电流信号，使用接收机接收同频率的发射机信号，不受管道埋深的限制，追踪检测管道的信号电流，且能自动存储检测 100个数据。多频管中电流法的原理是向管道施

5、加一定的电流后，电流沿管道向远方传输，在管道周围就形成了一个电磁场，该磁场的强度与管道上的电流强度相关，用接收机可以直接得到管道中任何一点的电流强度值，电流在沿管道传送的过程中，电流的逐渐衰减变化与管道防腐层的绝缘电阻率有关，即防腐层的质量越高（绝缘电阻率越高） ，电流衰减的越慢，反之则快。当管道防腐层完好时，随着管道的延伸，在管道周围产生的磁场较稳定，电流强度衰减较平稳；当管道防腐层有破损现象时，防腐层破损点就会有电流漏失，由于电流漏失使管中电流减小，管道周围产生的磁场强度就会减弱，PCM 专用接接收机测出的管道电流强度数值就会出现异常。记录各检测点的间距 X和电流强度值 I，通过计算机对测

6、试数据进行分析后，根据管道电流强度值的衰减情况，利用计算机专用软件即可做出“管道外防腐层评估图”从而评价管道防腐层的综合情况， 提出防腐层的维护方式。反映电流衰减变化的关系式为： I=I0e-X 式中：I在管道上方读取的任意一点的电流强度值； I0 -发射机向管道供入的电流值； X-测量点到发射机供入电流点的距离； -衰减系数（与管道防腐层的绝缘电阻率，管道的直径、厚度，材质等有关） 。 同一条管道当管道防腐层的平均绝缘电阻率大时，衰减系数就小；管道防腐层的平均绝缘电阻率低，衰减系数就大，即检测电流值下降就快。管道的防腐层的质量分布较均匀时，管道的外防腐绝缘电阻率的差别则不大，管道中的电流强度

7、值的对数与管道的距离成线性关系变化，管道中电流强度值的对数线性斜率的大小是由管道防腐层的电阻率决定的，单位距离的电流变化率（Y=Log（I1-I2）/X）与距离之间的关系是一条水平直线，即： Y=Log（I1-I2）/X 式中：Y单位距离管道中电流变化率；X检测管道电流两点间的距离；I1检测管道中前点的电流强度值； I2检测管道中后点的电流强度值。 在管道的防腐层出现破损时，电流会通过破损点流向大地，在防腐层破损点处电流衰减率（Y 值）会突然增大，从电流衰减率与距离的曲线图上该点 Y值会突然增大，由此可判定管道防腐层的异常位置，根据电流衰减率的变化可以分析出管道防腐层平均质量的优劣。 皮尔逊法

8、：原理是发射机向管道施加一个特殊的电流信号，信号沿管道向远方传播，在管道防腐层存在破损时，电流信号从破损点向土壤流失，形成一个以破损点为中心的电场分布，圆形电场是单一的破损点，而椭圆形的电场是管线中其中一段出现的破损，信号接收机和探管机配合使用，通过接收信号的强弱可方便地判定防腐层破损点的大小位置。 1.4 挖坑检测 为了解管道内外腐蚀状况、并为管道剩余强度评价提供必需的数据，管道所处土地土壤性质，应对管道进行现场挖坑检测。主要检测项目包括：管道外腐蚀检测、管地自然电位、腐蚀产物的检测判定、管道壁厚测试、防腐层质量检测等等。 1.5 根据原始资料及挖坑检测结果，测算管道承压能立、剩余使用寿命、

9、绘制管地自然电位图等。 利用该项技术，2011 年对管线进行了检测，发现防腐层破损点 9处。二、结语 管线防腐层整体状况较好，对破损点修复后，管线整体防腐层能够恢复到比较好的状态。 目前，我们正根据 SY/T64772000 标准，对管道腐蚀进行评价，判断腐蚀缺陷能不能被接受，在缺陷能接受的情况下管道承压能力，如缺陷不能被接受，计算出管道降压使用后的剩余承压能力，剩余使用寿命等，为管道评价提供科学的依据及手段。 通过对埋地管道应用不开挖检测技术，可以作为施工验收及工程质量鉴定的一个有效的方式，如果管道防腐层存在缺陷就可以采用不开挖的方式进行检测以发现其原因所在，以便于采取相应的控制措施消除管道腐蚀破坏的影响。 参考文献 1 张天胜.缓蚀剂M.北京：化学工业出版社，2002.391397. 2 宋诗哲.腐蚀电化学研究方法M.北京：化学工业出版社，1988.66-77. 3 汪鹰，史苑芗，魏宝明.用 XPS研究钢筋钝化膜和 C1。对钝化膜的影响J.中国腐蚀与防护学报，1998，l8（2）：107-1 12 4 M.Pourbx.Lectures on Electrochemical CorrosionM.NewYork：Pienum Press。1973.200-225. 5 苑绍成.变频选频法埋地管道防腐层质量检测技术J.管道技术与设备.2009，12（4）：136137.