DCVG檢測技術(shù)在慶哈輸油管線外檢測中的應(yīng)用

楊 凱，丁 原，劉雨薇

(1. 東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163318；2. 大慶油田總公司儲運銷售分公司， 黑龍江 大慶 163000)

DCVG檢測技術(shù)在慶哈輸油管線外檢測中的應(yīng)用

楊 凱1，丁 原2，劉雨薇1

(1. 東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163318；2. 大慶油田總公司儲運銷售分公司， 黑龍江 大慶 163000)

埋地管道外防腐層作為隔斷管道與土壤直接接觸的屏障，具有使管道免受電化學(xué)腐蝕和細菌腐蝕的作用。防腐層一旦破損，管體表面就將會發(fā)生腐蝕，嚴重威脅管道安全。利用DCVG檢測技術(shù)，開展慶哈輸油管道全線的防腐層檢測，對測試結(jié)果進行分析評價，提出合理的建議，減少管道的腐蝕，對管道的安全運行具有重要意義。

管道防腐層；DCVG檢測；埋地管道；破損點

管道防腐層是埋地鋼質(zhì)管道防腐系統(tǒng)的重要組成部分[1-3]。由于管道的防腐層破損在施工或者服役過程中是在所難免的，極易在管道破損處形成電化學(xué)腐蝕，隨時存在穿孔、泄露的可能，嚴重影響管道周圍的環(huán)境、安全，同時造成巨大的經(jīng)濟損失。

本文通過開展慶哈輸油管道全線的DCVG測試，并對測得的數(shù)據(jù)進行研究，詳細地了解慶哈輸油管道防腐層的從首站到末站破損情況。確定防腐層破損點在管道上的位置，計算防腐層缺陷點破損的嚴重程度，對破損點處的腐蝕活性進行判斷，最終對防腐層的等級進行評價并給出合理的建議。為管道的維修與維護提供可靠的理論，確保管道全線安全平穩(wěn)運行。

1 管道概況

慶哈管道于2014年11月投入運行，起始于大慶市大同區(qū)慶葡村首站，經(jīng)中一站、中二站最終至哈爾濱市的末站。設(shè)計年輸油量200-300萬噸,管線全長199.75公里，管徑φ377x6.3mm。輸油管線防腐保溫層結(jié)構(gòu)為：一般地段120umS52涂料(防腐層)+40mm聚氨酷泡沫塑料(保溫層)+6mm高密度聚乙烯(防護層)，特殊地段采用3PE+聚氨酷泡沫防腐保溫層；防腐層補口采用聚乙烯熱收縮帶。全線設(shè)有陰極保護站，對管線油實施外加電流陰極保護措施。

2 直流電位梯度法(DCVG)檢測原理

埋地管道通過陰保站向管體輸入電流，防腐層的破損處與管道周圍就會有電壓梯度，在垂直于管道的地面形成一個電場，電場中心就使管道破損點對應(yīng)的地面處[4]。越接近電場中心，電流密度越大，且形成的電壓梯度也越大。通過在各站陰保間的恒電位儀上接入一個有規(guī)律性控制電流輸出的通斷器，使陰保電流周期性通斷，可以消除其它電流的干擾[5]。通斷器上接有GPS，可以保證時間同步[6]。接有靈敏毫伏表的參比電極探杖在管道上方沿管線移動，當接近破損點時，由于存在電位梯度，指針就會發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當位于破損點上方時，兩側(cè)探杖電位梯度相同，指針剛好不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，利用十字法就能確定管道破損位置。DCVG技術(shù)的測量有很高的靈敏度，可以發(fā)現(xiàn)地下兩米深管道上直徑不足1cm的破損點。如果操作得當，對破損點判斷的誤差可以控制在15cm范圍之內(nèi)。直流電位梯度法(DCVG)的測試原理見圖1。

圖1 直流電位梯度法(DCVG)的測試原理圖

3 破損點評定

利用DCVG檢測數(shù)據(jù)，可以對防腐層缺陷點大小進行計算，從而給出相應(yīng)的維修措施及建議。

防腐層缺陷點大小計算公式：

(1)

式中：OL——代表缺陷點相對于無窮遠處的DCVG信號強度；

V1——代表在起點檢測樁處，相對于無窮遠處的DCVG信號強度；

V2——代表在終點檢測樁處，相對于無窮遠處的DCVG信號強度；

Dx——代表從缺陷點到起點檢測樁的距離；

X——代表兩個檢測樁間的距離。

表1 管道防腐層缺陷點評定

4 防腐層缺陷點腐蝕活性評價

慶哈輸油管道設(shè)有陰極保護裝置，所以檢測過程中需對缺陷點的腐蝕活性進行分析，確定管道的缺陷點是處于陽極區(qū)還是陰極區(qū)，以便對缺陷點處的腐蝕情況做出更為準確的判斷，使給出的維搶修建議更為合理可行。通常情況下，計算的IR%值越大，對應(yīng)的缺陷點的破損面積也會越大。同樣破損面積的破損點，位于陽極區(qū)要比位于陰極區(qū)腐蝕得更為嚴重。

5 檢測結(jié)果及建議

依據(jù)《鋼制管道及儲罐腐蝕評價標準-埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕直接評價》(SY/T 0087.1-2006)，采用直流電位梯度法(DCVG)對慶-哈輸油管道防腐層進行了檢測并對防腐層等級進行了檢測。對測試結(jié)果進行了分析，并給出相應(yīng)建議。由于管道投產(chǎn)運行時間不長，此次DCVG檢測，共檢測到6個破損點，其相關(guān)情況如表2所示。

表2 破損點統(tǒng)計結(jié)果匯總表

本次檢測的200km管道，防腐層絕緣電阻為120.75kΩ·m2，綜合評價等級為一級。其中評價等級為一級的管段長度為199km，占檢測評估里程數(shù)的99%；二級的為437m；四級的為211m；五級的為581m。建議對需要修補的管段的防腐層進行修補，并加強對相應(yīng)管段的監(jiān)控、檢測。

[1] 劉建松.陰極保護裝置在成品油長輸管線上的應(yīng)用[J].當代化工,2013,42(8):1147-1149.

[2] 黃清定,周大剛.陰極保護技術(shù)在航油長輸管道上的應(yīng)用[J].石油化工腐蝕與防護,2006(6):53-54,64.

[3] 張合平.埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護準則[J].煤氣與熱力,2015, 35(7):31-34.

[4] 楚 潔,韓鵬輝. 埋地管道防腐檢測技術(shù)在燃氣管網(wǎng)中的應(yīng)用探析[C].土木建筑學(xué)術(shù)文庫(第10卷),2008:3.

[5] 于克濤,王 力. 埋地管道防腐層檢測技術(shù)在燃氣管道檢測中的應(yīng)用[J]. 價值工程,2015(29):167-168.

[6] 譚文捷,郭 惠. 油氣管道腐蝕檢測技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 山東化工,2015(2):98-100.

(本文文獻格式：楊 凱，丁 原，劉雨薇.DCVG檢測技術(shù)在慶哈輸油管線外檢測中的應(yīng)用[J].山東化工，2016，45(14)：55-56.)

Application of DCVG Detection Technology in The Detection of The Oil Pipeline

YangKai1，DingYuan2，LiuYuwei1

(1. NorthEast Petroleum University , Daqing 163318，China；2. Storage and Transportation Co., Ltd., Daqing Oilfield Company, Daqing 163000，China)

The buried pipeline external corrosion protection layer as a barrier between the pipeline and the soil direct contact with the pipeline to avoid electrochemical corrosion and the role of bacteria corrosion. Once the corrosion protection layer is broken, the surface of the pipe will be corroded, which is a serious threat to the safety of the pipeline. The DCVG detection technology, the development of Qing ha oil pipeline across the board of anticorrosive layer detection, analysis and evaluation of test results, put forward reasonable suggestions, to determine the pipeline every are not within the scope of protection of the corrosion, safe operation of the pipeline has important significance.

pipeline corrosion protection layer；DCVG detection；buried pipeline；damage point

2016-05-17

楊 凱(1991—)，東北石油大學(xué)在讀研究生，研究方向：石油與天然氣工程。

U178

A

1008-021X(2016)14-0055-02