管道外防腐層PCM檢測(cè)技術(shù)_廣州迪升

    隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，油氣的供用量不斷增大，鋪設(shè)了大量管道。一般來說，對(duì)于成品油管道或者天然氣管道，內(nèi)腐蝕并不嚴(yán)重，而管道罐壁的外腐蝕問題日益突出。防腐層防腐是***常用的防腐蝕方式，并且在應(yīng)用中取得了良好的保護(hù)效果，隔離了腐蝕環(huán)境與管道，有效的阻止了腐蝕的進(jìn)行。管道防腐層的完好程度間接反映腐蝕的狀態(tài)，因此埋地管道外防腐層的檢測(cè)提升到日程上來。埋地金屬管道外防腐層檢測(cè)技術(shù)方法很多，如今防腐層狀況檢測(cè)技術(shù)大多是通過管道上方地面測(cè)量，通過相關(guān)參數(shù)反映管道外防腐層的狀態(tài)。

       對(duì)管道防腐層的檢測(cè)技術(shù)成熟，應(yīng)用比較廣。常用的檢測(cè)技術(shù)包括：多頻管中電流法（PCM）、皮爾遜檢測(cè)方法（Pearson)、直流電位梯度法（DCVG）以及密間隔電位測(cè)試（CIPS）等。本次主要講解一下多頻管中電流法（PCM）。

    一、PCM檢測(cè)原理 

       PCM管道防腐層檢測(cè)技術(shù)是利用交變電流梯度法，它是通過在管道和大地之間施加某一頻率的正弦電壓，給待檢測(cè)的管道發(fā)射檢測(cè)信號(hào)電流，在地面上沿路由檢測(cè)由管道電流產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)的強(qiáng)度及變化規(guī)律。通過管道上方地面的磁場(chǎng)強(qiáng)度換算出管中電流的變化，據(jù)此可以判斷出管道的支線位置或破損缺陷等。

       PCM檢測(cè)的基本應(yīng)用原理是：管道的防腐層和大地之間存在著分布電容耦合效應(yīng)，且防腐層本身也存在著弱而穩(wěn)定的導(dǎo)電性，使信號(hào)電流在管道外防腐層完好時(shí)的傳播過程中呈指數(shù)衰減規(guī)律，當(dāng)管道防腐層破損后，管中電流便由破損點(diǎn)流入大地，管中電流會(huì)明顯衰減，引發(fā)地面的磁場(chǎng)強(qiáng)度的急劇減小，由此可對(duì)防腐層的破損進(jìn)行定位。在得到檢測(cè)電流的變化情況后，根據(jù)評(píng)價(jià)模型可推算出防腐層的性能參數(shù)值Rg。

       采用這種方法不但可以對(duì)防腐層的破損進(jìn)行定位，推算出防腐層的性能參數(shù)值Rg，而且可對(duì)管道路由精Q定位描繪，測(cè)量深度。本測(cè)試方法還在很大程度上排除了大地的電性和雜散電流的干擾，具有很好的實(shí)用性。

PCM儀器在管道防腐層檢測(cè)的應(yīng)用，對(duì)埋地管道防腐層狀況的檢測(cè)應(yīng)用，操作具體方法是：在現(xiàn)場(chǎng)工作時(shí)先用發(fā)射機(jī)將一個(gè)檢測(cè)信號(hào)供入被測(cè)管道，然后在地面上沿管道線路進(jìn)行測(cè)量，記錄下該管道中各檢測(cè)點(diǎn)流過的電流值。檢測(cè)數(shù)據(jù)處理可運(yùn)行管道防腐層計(jì)算軟件，可以方便地得到防腐層絕緣電阻計(jì)算結(jié)果與對(duì)應(yīng)的直觀計(jì)算結(jié)果圖形，軟件的計(jì)算功能可以得到防腐層絕緣電阻Rg，根據(jù)《埋地鋼質(zhì)管道瀝青防腐層大修理技術(shù)規(guī)定SY/T 5918-94》中關(guān)于防腐層老化狀況等級(jí)的劃分，就可得到管道的防腐層準(zhǔn)確狀況。

       利用交變電流梯度法對(duì)管道外防腐層情況進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，首先要計(jì)算管道各分段外防腐層絕緣電阻率，對(duì)于管道分段絕緣電阻率較低區(qū)域進(jìn)行標(biāo)定，劃定破損嚴(yán)重區(qū)，最后對(duì)管道漏點(diǎn)進(jìn)行精Q定位。

    二、防腐層漏點(diǎn)檢測(cè) 

       采用埋地管道電流測(cè)繪系統(tǒng)（PCM）對(duì)管道防腐層漏點(diǎn)的檢測(cè)定位，管道的防腐層和大地之間存在著分布電容耦合效應(yīng)，信號(hào)電流在管道外防腐層完好時(shí)的傳播過程中呈指數(shù)衰減規(guī)律，當(dāng)管道防腐層破損后，管中電流便由破損點(diǎn)流入大地，管中電流會(huì)明顯衰減，引發(fā)地面的磁場(chǎng)強(qiáng)度的急劇減小，由此可對(duì)防腐層的破損進(jìn)行定位。在得到檢測(cè)電流的變化情況后，裝配A型架后，儀器便具備了FFL的功能（即外皮破損點(diǎn)定位功能），其工作原理是皮爾松法，也叫地面電場(chǎng)法。地面電場(chǎng)法的原理是指當(dāng)管道或電纜絕緣層有破損時(shí)，給管道施加的電流信號(hào)泄漏于周圍土壤中，并且在地面上產(chǎn)生散發(fā)性的電場(chǎng)分布，此時(shí)用A型架接觸地面，接收機(jī)便可測(cè)量到這種電場(chǎng)，并能追蹤到破損點(diǎn)的電位。

    三、檢測(cè)結(jié)果處理 

       PCM配套的軟件對(duì)處理結(jié)果進(jìn)行分析，依據(jù)電流的衰減變化值，計(jì)算Rg值，通過Rg，行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定管道防腐層絕緣電阻率計(jì)算等級(jí)劃分如下：

  四、檢測(cè)中需要注意的問題 

    （1）信號(hào)回路：PCM檢測(cè)需要有發(fā)射機(jī)向管道施加輸出信號(hào)源，一般選取管道沿線的測(cè)試樁、閥井處和裸露在外部的金屬設(shè)施等，接地極可選取沿線的犧牲陽極，或者單獨(dú)設(shè)置的接地極，有些土壤干燥的區(qū)域，需加水降低土壤的電阻率，也可促使接地極和土壤良好接觸。

    （2）發(fā)射機(jī)提供的管中信號(hào)電流大小依據(jù)時(shí)間情況確定，如防腐層老化嚴(yán)重，電流衰減快，需要加大信號(hào)的輸出，否則發(fā)射信號(hào)范圍短，影響檢測(cè)效率，一般情況下，PCM接收機(jī)檢測(cè)到信號(hào)小于10mA，應(yīng)更換信號(hào)輸入點(diǎn)。

    (3)PCM地極一般在距檢測(cè)管線的垂直方向30～50 m以外的地方,除非可以確定與目標(biāo)管線絕緣良好,一般不能將其他管道、金屬構(gòu)架作為地極使用，但是可利用池塘、水溝、建筑物的接地線、避雷針地極等。

       PCM檢測(cè)的工程應(yīng)用很大程度上取決于工程技術(shù)人員的素質(zhì)和熟練程度，因此在了解PCM儀器使用后，實(shí)際應(yīng)用中不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，才能提高認(rèn)識(shí)。新建管道防腐層PCM檢測(cè)，對(duì)點(diǎn)的檢測(cè)準(zhǔn)確度比較高，但是對(duì)舊管道檢測(cè)過程中，因防腐層老化，不存在個(gè)別的點(diǎn)，如果是大面積的脫落，這樣PCM檢測(cè)出現(xiàn)困難，但信號(hào)衰減嚴(yán)重。

       PCM管道外防腐層檢測(cè)受到外界干擾，如高壓線、并行的管道、交叉或并行的電纜等，因此實(shí)際檢測(cè)過程遇到很多問題，特別是在管網(wǎng)復(fù)雜的地段，管道之間有電連接，交互干擾嚴(yán)重，給實(shí)際檢測(cè)帶來很大困難。