一种管道阴极保护电流在线检测新技术

［关键词］管道 ；阴极保 护；在 线检 测；检 测器；检 测精度 ；技 术应用
外 防 腐 层 与 阴 极 保 护 联 合 保 护 方 式 已 广 泛 应 用 于 长距 离 油 气 管道 外 防腐 ， 并取 得 了显 著 的 效 果 ［１ 】。 目前 ， 国 内 阴 极 保 护 参 数 的 主 要 测 量 方 法 包 括 密 间 隔 电位 测 试（Ｃｌｏｓｅ Ｉｎｔｅｒｖａｌ Ｓｕｒｖｅｙ． ＣＩＳ）、 直 流 电 位 梯 度 法 （Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｇｒａｄｉｅｎｔ，ＤＣＶＧ）、 极化 探 头 法 、 电位 差 法 等 ［３ ］。 这 些 方 法 均属 于 管 道 外 部检 测 方法 ，可 适 用 于大 部 分 管道 ，但 在 一 些特 殊 场 合 ，这 些 外 部 检 测 方 法 难 以 实施 ， 因 为 ：① 人 员无 法 接 近 的管 段 。这 类 管段 由于人 员 无 法接 近 ，往 往 不 能 实施 密 间 隔 测 试 和 直 接 检 查 （如 管段 定 向钻 穿越 管 段 、海 底 管 道 等 ） 。② 存 在 强干 扰 管 段 。这 类 管 段 存 在 较 强 的直 流 或 交 流 干 扰 ，对 于 目前 以 电磁 技 术 为 主 的 各 种 间 接 检 测 方 法 ，会 存 在 很 大 的 干 扰 影 响 ， 导 致 检 测 精 度 和 准 确 性 下 降 ，甚 至 无 法 实 施 检 测 。③ 防 腐 层 出现 剥 离 的管 段 。这 类 管 段 由于 防 腐 层 剥 离 后 的 屏 蔽 作 用 ，导 致 多 数 间接 检 测 方法 失效 。
基 于 业 界 对 更 为 有 效 及 可 靠 性 ， 特 别 是 传 统 的密 间 隔 电位 测试 和 直 流 电位 梯 度 法 难 以实 施 管 段 评 价 方 法 的迫 切 需求 ，英 国壳 牌 管 道 公 司 、 美 国 贝克 休 斯 油 田公 司和 美 国运 输 部 在 ２０００年 开 始 测 试 从 管 道 内部 进 行 阴 极 保 护 电流 在 线 检 测 的 工 具 。２００６年 ， 阴 极保 护 电流 在 线 检 测 器 获 得 专 利 ，并 于２００８年 获得 许 可 和 商 业 化 应 用 。至 今 ， 管 道 在 线 阴 极 保 护 电流 检测 ｆＣａｔｈｏｄｉｃ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ＣＰＣＭ）技 术 已在 世 界范 围 内
图１ 阴极保护电流 在线检测 器
黼 ｔ口 ｅｄ
电流
ｆ ‰一 凿躺键器 的
海 底誓遣
图２ 典型的 阳极栅及其电流流 向
作者简介 ：宋飞 （１９７９一），男，山东烟台人，２０１Ｏ年石油大学 （华东）油气储运工程专业毕业 ，硕士 ，高工 ，现主要从事油气管
道 运 行与 维 护 等 管理 工 作 。
超 过４８００ ｋｍ的管道 上商 业化应 用 ］。
１阴极保 护 电流在 线检 测技 术 简介 该 技 术 系 利 用 阴极 保 护 电流在 线检 测 器 （见
图 １） ，从 管道 内部进 行 阴极 保 护 电流 检测 ，用 以 评 价 管 道 阴 极保 护 系 统 的有 效 性 。检测 器 能够 测 量出输入 管道 的阴极保护 电流值，并显示流 回阴 极 保 护 电源 的 电流 方 向 （见 图２）［８］。其 工作 原理 是通 过测 量 电流 流 过 管 壁 时 产 生 的 电压 降 ，并 利 用 欧 姆 定律 ，将 测 得 的 电压 降 换 算 成 电流 值 并将 计 算 结果 以图表 的形 式输 入检 测器 软件 包【 。
第 ２期
一 ７一
一 种 管道 阴极 保护 电流在 线检测新技术
宋飞 ，潘红丽
（１．中国石油大学 （华东）储运与建筑学院 ，山东青岛２６６５８０） （２．中国石油管道公司 ，河北廊坊 ０６５０００）
（３．中国石油管道科技研究 中心 ，河北廊坊 ０６５０００）
［摘 要］ 目前 国 内普遍 采用管道防腐外检 测方法 ，在一些特殊场合难以 实施 。为此详细介绍 了一种管道 阴极保 护电流在 线 检测新技 术及其优势 。 内容 包括： 为了保证检 测精度 ，需要根据 管道 内部状况 ，对 管道 进行 适 当的清管；对于较新 的施加 低 阴极保 护 电流的管道 ，需要 注意 内壁接触 不良对检 测结果的影响；介质流速保持在 ３．２ ｋｍ／ｈ左右 为理 想检 测速度 ；对 管 道 情况 （如接 头１７￣污管 ／短接等 ）不明时 ，仅凭检测结 果，容 易对管道 阴极保 护状 况造 成误判；检测 器只 能检 测出小的电 压 ，但 对 阴极保 护电流的检测精度很 高 管道 阴极保护 电流在 线检 测技术在 国外管道 已成功应用多年 ，有效提 高了管道 系 统 的 完整 性 管 理 水 平 。
６ｏ一 ● 故 年第 １９卷
保护 电流在线检测数据的准确性 ，但其影响程度 取 决 于 在检 管道 的 内壁 粗 糙度 。一 般 而 言 ， 电阻 焊 管 道 比无 缝 管道 或 螺 旋 焊缝 管 道 的介 质 流速 要 高 。值 得 注 意 的是 ，阴 极保 护 电流 在 线检 测 器 检 测 出的 是很 小 的 电压一 通 常是 微 电压 。在 粗 糙 管 道 中介 质 流 速 过 大 ，会 对 数 据 的准 确 性产 生 负 面 影 响 。对 于大 多数 管道 ，介 质流 速一 般为 ３．２ ｌａ￣／ｈ 较为 理想 。
２．６管道 干扰 定位
当外 界 干 扰 设 施 周 期 性 中 断运 行 ，而 管 道 出 现 阴极 保 护 电位 改变 时 ，技 术 人 员会 认 为 其 运 营 的 管道 存 在 来 自外 界 的干 扰 。事 实证 明 ，这 经 常 是 一种 误 解 。因 为 只有 在 两 种 结构 通 过 电解 质 发 生 电流 交 换 时 ，才 会 出现 干 扰 。作 为 国 际管 道研 究协会（Ｐｉｐｅｌｉｎｅ Ｒｅｓｅａｃｈ Ｃｏｕｎｃｉｌ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ，ＰＲＣＩ） 研 究项 目的一 个 组 成部 分 ， 阴极 保护 电流 在 线 检 测器 已被 证 实 能够 对 干 扰 电流 进 行 定位 和 测 量 。 目前 ，利 用该 检测 器 已经对 超过４８２７ ｋｍ的管道 进 行 了检 测 ，对 这 些 管道 干 扰 误 判 的现 象 己大幅 减 ４，ｔ 。