摘要

目前， 國(guó)內(nèi)進(jìn)行ECDA的管道檢測(cè)工具通常選用雷迪PCM系列管道外防腐層檢測(cè)儀。 本文結(jié)合實(shí)際案例， 對(duì)DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)在西部某管道上的實(shí)際應(yīng)用成果進(jìn)行介紹， 其相對(duì)雷迪PCM系列管道外防腐層檢測(cè)儀檢測(cè)， 具有顯示界面直觀、 操作步驟簡(jiǎn)便、 測(cè)量點(diǎn)距準(zhǔn)確、 數(shù)據(jù)分析實(shí)時(shí)、 抗干擾能力強(qiáng)、 測(cè)量精度高等特點(diǎn)， 大大提高了管道防腐層檢測(cè)精度及檢測(cè)效率， 有必要在油氣管道ECDA工作中推廣使用。

概述

目前， 管道輸送已成為我國(guó)石油、 天然氣運(yùn)輸?shù)闹饕�方式�?逐步形成網(wǎng)絡(luò)。 為保證油氣管道的本體安全， 減緩管道的自然腐蝕速率， 管道外防腐層質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到管道的使用壽命及安全運(yùn)行。

管道經(jīng)過多年運(yùn)行， 管道的外防腐層會(huì)出現(xiàn)不同程度的老化、 破損現(xiàn)象， 部分管道因外防腐層缺陷引發(fā)管道本體缺陷， 嚴(yán)重影響管道安全運(yùn)行。 為了保證管道系統(tǒng)安全運(yùn)行， 根據(jù)國(guó)家相關(guān)法律法規(guī)， 管道企業(yè)需要對(duì)其擁有的管道系統(tǒng)進(jìn)行定期的檢測(cè)和維護(hù)。

ECDA簡(jiǎn)述

ECDA是外腐蝕直接評(píng)價(jià)技術(shù)的簡(jiǎn)稱， 其主要適用于陸地埋地鋼制管道， 目的是利用當(dāng)前各種埋地管道檢測(cè)工具， 對(duì)管道外腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行有效管理， 降低外腐蝕對(duì)管道完整性的影響， 將管道開挖和維修成本最小化， 提高管道的安全運(yùn)行狀況。

DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)介紹

DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)由發(fā)射機(jī)、 接收機(jī)、 數(shù)字A字架及REDBOX內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)據(jù)終端(可選配)組成。 采用多頻電流衰減法和交流電位梯度(ACVG)檢測(cè)技術(shù)， 對(duì)埋地管道防腐層進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)絕緣性能評(píng)估和缺陷點(diǎn)定位， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)防腐層缺陷， 杜絕腐蝕泄漏隱患， 保證油氣管道安全運(yùn)行。

DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)的基本原理

由電磁學(xué)知識(shí)可知， 通電的導(dǎo)體周圍空間 存 在 磁 場(chǎng) 。 輸 油 氣 管 道 一 般 都 由 金 屬 制成， 我們可以把金屬管道理想化為一根無限長(zhǎng)的導(dǎo)線， 當(dāng)我們?cè)诠艿郎鲜┘与娏鲿r(shí)， 在管道的周圍空間即可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。 另根據(jù)電磁感應(yīng)原理， 金屬線圈處在交變的磁場(chǎng)中， 由于通過線圈磁通量的不斷變化， 金屬線圈可感應(yīng)出電流。 DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)射機(jī)就是利用以上原理向管道施加一種或多種交變電流信號(hào)的設(shè)備， 在管道周圍空間激發(fā)一個(gè)或多個(gè)交變的磁場(chǎng)； 接收機(jī)中放置一個(gè)或若干個(gè)水平或垂直分布的線圈， 當(dāng)接收機(jī)處于管道附近時(shí)， 可以感應(yīng)到管道周邊的磁場(chǎng)信號(hào)， 然后根據(jù)這種磁場(chǎng)的分布特征來確定埋地管線所在位置、 走向和深度。

DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)原理

DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)發(fā)射機(jī)的輸出一端與被檢測(cè)管道連接， 另一端與距管道垂直距離＞50m處大地連接、 且接觸良好。 發(fā)射機(jī)向埋地管道施加一定的電流信號(hào)， 電流強(qiáng)度會(huì)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， 管道防腐層對(duì)地絕緣越好， 施加在管道上的電流損失越少， 衰減亦越�。� 如果管道防腐層存在破損， 電流信號(hào)將地埋地管道防腐層破損點(diǎn)處與大地形成回路， 會(huì)導(dǎo)致管道上的電流自破損點(diǎn)處漏失， 并在破損點(diǎn)形成球形電場(chǎng)信號(hào)， 且在破損點(diǎn)正上方時(shí)電場(chǎng)強(qiáng)度最強(qiáng)； 當(dāng)采用A字架進(jìn)行管道防腐層檢漏時(shí)， 在防腐層破損點(diǎn)周圍由于有電場(chǎng)信號(hào)存在， A字架兩極間就會(huì)存在電位差， 當(dāng)A字架一極正好位于破損點(diǎn)上方時(shí)， 此時(shí)A字架兩極間的電位差達(dá)到最大； 當(dāng)破損點(diǎn)正好位于A字架兩極正中間時(shí)， A字架兩極間的電位差最小， 理論上應(yīng)為O； 當(dāng)A字架接近破損點(diǎn)時(shí)， 接收機(jī)上會(huì)有箭頭顯示指向破損點(diǎn)， 越過破損點(diǎn)后箭頭指示會(huì)隨之改變。

DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)際應(yīng)用

2 0 1 2 年 1 0 月 ， 西 部 地 區(qū) 某 管 道 停 輸 期間， 其首站至1#閥室管段的壓力出現(xiàn)持續(xù)下降且降幅較大的現(xiàn)象。 為檢查是否存在不法分子在管道上打孔盜油及腐蝕泄露的情況，管道管理單位組織相關(guān)技術(shù)人員采用DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)0—1號(hào)閥室進(jìn)行了檢測(cè)。

發(fā)射機(jī)設(shè)在16號(hào)測(cè)試樁， 位于1號(hào)閥下游河床附近， 距1號(hào)閥室約500m； 接地選擇在河床中， 接地效果良好； 發(fā)射機(jī)輸出頻率為3HZ、 6HZ、 128HZ； 電流強(qiáng)度為2A； 接收機(jī)自1號(hào)閥室至0號(hào)測(cè)試樁進(jìn)行檢測(cè)， 信號(hào)電流測(cè)試和ACVG檢漏同步進(jìn)行， 信號(hào)電流檢測(cè)間距為25m， ACVG檢漏間距約15m。 本次檢測(cè)管道所經(jīng)地形較為復(fù)雜， 有山區(qū)石方段、 居民聚居段、 高填方段、 戈壁段、 高壓輸電線路及變電站并行段、 混凝土蓋板保護(hù)段、 鐵路穿越、 公路穿越等， 檢測(cè)距離約16Km。 DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)操作步驟較為簡(jiǎn)便，顯示界面非常清晰、 直觀， 在近9m的高填方段準(zhǔn)確的測(cè)量出管道的埋深； 在高壓輸電線路及變電站并行段基本不受雜散電流的干擾， 在混凝土蓋板保護(hù)段也能準(zhǔn)確測(cè)量出管道外防腐層的缺陷部位置， 檢測(cè)效率及精度大大提高。 本次檢測(cè)共查找出22處不同程度的管道外防腐層缺陷。 詳見下表。

通過開挖驗(yàn)證， 檢測(cè)信息與開挖驗(yàn)證結(jié)果吻合良好。 以下為部分檢測(cè)點(diǎn)開挖驗(yàn)證結(jié)果。編號(hào)L3（里程： 14km-500m； DB值： 58； 缺陷等級(jí)： 中度。 ）

3PE防腐層有劃傷， 且電火花檢測(cè)存在諸多針孔漏點(diǎn)。

編號(hào)L4（里程： 12km-250m； DB值： 40；缺陷等級(jí)： 輕微。 ）

3PE防腐層存在直徑約2cm的石塊劃傷。編號(hào)L9（里程： 11km-350m； DB值： 53；缺陷等級(jí)： 中度。 ）

管道上方3PE防腐層存在約長(zhǎng)5cm×寬3cm大小破損。

編號(hào)L15（里程： 9km+750m； DB值：60； 缺陷等級(jí)： 中度）

管道外防腐層在2:30位置存在約長(zhǎng)15cm×寬5cm的損傷。

編號(hào)L20（里程： 1km+300m； DB值：60； 缺陷等級(jí)： 中度。 ）

管體正上方防腐層存在約長(zhǎng)60cm×寬3cm劃傷。

通過實(shí)際應(yīng)用， 該設(shè)備的靈敏度、 準(zhǔn)確性均較以往使用的雷迪PCM系列管道外防腐層檢測(cè)儀高很多， 查找出許多雷迪PCM系列管道外防腐層檢測(cè)儀不能準(zhǔn)確確定的防腐層缺陷點(diǎn)， 為管道的安全運(yùn)行提供了可靠的數(shù)據(jù)。 詳見下表。

結(jié)束語(yǔ)

ECDA 在作為管道完整性評(píng)價(jià)的一種方法，比內(nèi)檢測(cè)和壓力試驗(yàn)在費(fèi)用上要更經(jīng)濟(jì)， DM內(nèi)外業(yè)一體化型管道防腐層檢測(cè)系統(tǒng)作為ECDA中的一種檢測(cè)工具， 其具有顯示界面直觀、 操作步驟簡(jiǎn)便、 準(zhǔn)確測(cè)量點(diǎn)距、 實(shí)時(shí)分析數(shù)據(jù)、 抗干擾能力強(qiáng)、 測(cè)量精度高等特點(diǎn)， 且還可以配REDBOX內(nèi)外業(yè)一體化數(shù)據(jù)終端， 通過藍(lán)牙自動(dòng)接收實(shí)時(shí)檢測(cè)數(shù)據(jù)、 自動(dòng)整合防腐層檢測(cè)數(shù)據(jù)和GIS數(shù)據(jù)， 可現(xiàn)場(chǎng)自動(dòng)分析檢測(cè)數(shù)據(jù)、 自動(dòng)生成檢測(cè)報(bào)告， 有必要在油氣管道ECDA工作中推廣使用。 ◢

作者簡(jiǎn)介:

王成，1997年7月畢業(yè)于石河子大學(xué)，中國(guó)石油西部管道塔里木輸油氣分公司工程師，從事管道保衛(wèi)、陰保防腐及管道維搶修管理工作

《管道保護(hù)》2013年第2期（總第9期）