埋地管道防腐層的檢測

高連周

（云南云天化國際化工有限公司云峰分公司，云南 貴州 655426）

埋地管道防腐層的檢測

高連周

（云南云天化國際化工有限公司云峰分公司，云南 貴州 655426）

云峰分公司磷酸廠至磷石膏渣場的管道為襯膠防腐層埋地常壓鋼管，利用目前國內(nèi)較為先進、實用的埋地管道檢測方法與技術(shù)，對其防腐層的損壞情況進行檢測和監(jiān)控，取得良好的效果。

埋地管道；防腐層；技術(shù)應(yīng)用；科學(xué)檢測

云峰分公司磷酸廠至磷石膏渣場的管道為襯膠型、防腐層埋地常壓鋼管，地層為普通黃土。該管道的介質(zhì)為半流體狀磷石膏，在工作時通過高壓泵直接輸送到磷石膏渣場。該管道的腐蝕形式主要有電化學(xué)腐蝕和氧化腐蝕兩種，腐蝕可造成防腐層的脫落。為防止管道泄漏，必須對管道進行防腐層檢測，以便及時維修和更新，保障安全生產(chǎn)的順利進行。

一、常用的檢測方法

1.變頻選頻法

變頻選頻法常用于石油長輸鋼管防腐層的評估以及防腐層絕緣的檢測，在埋地管道防腐層不開挖檢測評價技術(shù)發(fā)展過程中發(fā)揮了重要作用。檢測結(jié)果可作為防腐層檢漏、維修的依據(jù)。

2.磁場分布法

此法適用于管道沿線周圍沒有鐵磁性回填物質(zhì)的場所，不受土壤介質(zhì)均勻度的影響且不用接地。但該法易受深度變化的影響，在其他條件不變的情況下，破損、缺陷點的埋深越大，磁場值就越小。地貌變化的影響實質(zhì)上是埋深變化的影響，往往造成磁場曲線的嚴(yán)重畸變，容易出現(xiàn)假異常。實際工作中，管道的破損、缺陷點的埋深變化最為常見，應(yīng)用并不普遍。但在土壤介質(zhì)電阻率變化較大或者接地條件非常差的情況下應(yīng)用較好。

3.等效電流梯度法

該法是檢測破損點、缺陷點最常用的手段之一。采用該法查找存在防腐層破損缺陷的管段非常方便，但確定空間位置較困難。其優(yōu)點是不受深度變化的影響，可以利用等效電流梯度法查找破損點。缺點是其精確定位很大程度上依賴于測點間距的選擇和測點間距的測量精度。

4.皮爾遜法

該法又叫做電位分布與電位梯度法（DCVG），是用來找出涂層缺陷及缺陷區(qū)域的方法。它不需陰極保護電流，只需將發(fā)射機發(fā)出的電信號加載在管道上，因操作簡單、快速，曾被廣泛應(yīng)用于涂層監(jiān)測中。該法效率高，成本較低，操作簡便，能實地標(biāo)定防腐層破損點的位置，不需要進行煩瑣的計算工作。該法基于“點電流

源”的電位分布理論，無論交流電或直流電，電位分布都與介質(zhì)的均勻程度密切相關(guān)。管道周圍土壤電阻率的變化，特別是表面回填土不均勻易造成假異常，即假變向點。在實際應(yīng)用中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)變向點時，如果再用磁場分布法予以檢驗核查，可以排除大部分假異常。缺點是檢測結(jié)果準(zhǔn)確率低，易受外界電流的干擾，不同的土壤和涂層段組都能引起信號的改變，判斷缺陷及缺陷大小依賴于操作員的經(jīng)驗。該法主要用來查找防腐層的破損點，即查找“漏鐵”部位，不能對包覆層的絕緣性能做分級評價，但與其他方法共同使用可得到較好的檢測效果。

二、常見的檢測技術(shù)

1.直流電位梯度檢測技術(shù)

該技術(shù)是通過檢測流至埋地管道涂層破損部位的陰極保護電流在土壤介質(zhì)上產(chǎn)生的電位梯度（即土壤的IR降）并依據(jù)IR降的百分比來計算涂層缺陷的大小，優(yōu)點是不受交流電干擾。通過確定電流是流人還是流出管道，還可判斷管道是否正遭受到腐蝕。

2.密間距電位測試技術(shù)

密間距電位測試和密間距極化電位監(jiān)測技術(shù)其本質(zhì)是管地電位加密測試和加密斷電電位測試技術(shù)。通過測試陰極保護在管道上的密集化電位，確定陰極保護效果的有效性，可以間接找出缺陷位置、大小，涂層狀況。該法的局限性在于，準(zhǔn)確率較低，依賴于操作者經(jīng)驗，易受外界干擾，讀數(shù)誤差較大。

3. RI-PCM多頻管中電流檢測技術(shù)

RI-PCM埋地管道外防腐層檢測儀就是用在非開挖狀況下，對埋地管道外防腐層的破損進行評估和定位。已在國內(nèi)外埋地管道檢測中得到應(yīng)用。

該技術(shù)是以管道中電流梯度測試為基礎(chǔ)、檢測涂層漏電狀況的新技術(shù)。它選用了目前較為先進的RI-PCM儀器，按已知檢測間距測出電流量，測定電流梯度的分布，描繪出整個管道的概貌，可快速地找出電流信號漏失管段，并通過計算機分析評價涂層的狀況，再使用PCM儀器的“A”字架檢測地表電位梯度，精確定位涂層破點的方法。該技術(shù)適用于不同規(guī)格、材料的管道，可長距離地檢測整條管道，受涂層材料、地面環(huán)境變化影響較小，適合于復(fù)雜地形并可對涂層老化狀況評級；可計算出管段涂層面電阻Rg值，對管道涂層劃分技術(shù)等級，評價管道涂層的狀況，提出涂層維護方式。該技術(shù)采用專用的耦合線圈，還可對水下管道進行涂層檢測。

三、應(yīng)用實例

1.各檢測方法和常用儀器（表1）

表1

2.評價防腐層防護性能的常用儀器和參數(shù)（表2）

表2

3.該法在實例應(yīng)用中的效果參考

在具體應(yīng)用時，將發(fā)射機白色信號線與管道連接，綠色信號線與大地連接，由PCM大功率發(fā)射機，向管道發(fā)送近似直流的4Hz電流和128Hz、640Hz定位電流，便攜式接收機能準(zhǔn)確地探測到經(jīng)管道傳送的這種特殊信號，跟蹤和采集該信號，輸入微機，便能測繪出管道上各處的電流強度，分析電流變化，實現(xiàn)對管道防腐層絕緣性的評估。RI-PCM埋地管道外防腐層狀況檢測儀技術(shù)指標(biāo)、深度測量精度在±5%，測量范圍在8m左右；攜帶12×1.5V堿性電池，可連續(xù)工作20h；數(shù)據(jù)記錄：可存儲多個記錄，包括記錄號、埋地深度等，記錄數(shù)據(jù)下載到電腦，可用于大多數(shù)電子制表軟件。在使用時，電流強度隨著管道距離的增加而衰減，在管徑、管材、土壤環(huán)境不變的情況下，管道防腐層絕緣越好，施加在管道上的電流損失就越嚴(yán)重，衰減越大，分析電流的損失實現(xiàn)對防腐層破損狀況的評估。通過在某地燃氣管道防腐層檢測過程中，利用該法對所屬范圍地下燃氣管道進行的防腐層檢測來看，在電流遞減梯度最大處顯示了防腐層破損點的位置，經(jīng)過開挖后驗證了檢測結(jié)果是準(zhǔn)確的（圖1）。

圖1 管道防腐層檢測電流曲線

通過這一電流曲線的實例應(yīng)用可以證明，這一技術(shù)較為適合云峰分公司磷酸廠至磷石膏渣場管線的檢測。今后將利用這一技術(shù)，配合相關(guān)檢測人員定期對分公司范圍內(nèi)的所有埋地常壓管道進行檢測，使之更好地保障分公司安全生產(chǎn)的順利進行。

應(yīng)用RI-PCM多頻管中電流檢測技術(shù)對該管道防腐層的損壞情況進行檢測，能夠?qū)υ摴芫€有的放矢地進行維修和改造，在節(jié)能減排方面將取得很好的效果，進而保障分公司清潔文明生產(chǎn)的順利進行。

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