埋地管道检测实施方案

埋地管道检测方案————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：埋地管道检测方案埋地管道的不开挖检测技术是管道无损检测技术的重要分支，通过采用该技术可以及时了解管道运行的整体情况，并为后面的开挖检测提供依据。

目前使用的成熟的埋地管道不开挖检测技术主要是针对管道外覆盖层和阴极保护系统等方面进行检测的。

通过对管道所处环境的腐蚀性检测来预知和了解管道内外腐蚀的程度及腐蚀原因，及时发现管道所存在的安全隐患，并采取科学的手段，适时地对管道进行修复和改造，确保管道的安全运行。

埋地金属管道的腐蚀性检测可分为管道外检测和管道内检测。

一、管道外检测管道外检测主要工作如下：（1）管道外部所处土壤环境的腐蚀性检测(包括土壤的土质、水质和杂散电流等)。

（2）管道外防腐绝缘层性能、完好程度、老化性能和使用寿命的预测。

（3）管道阴极保护状态、保护电位和保护电流的测定。

其中后两项内容的检测应是管道管理者日常对管道监测的重要内容和手段，这是由于这两种管道防护手段关系密切，管道外防腐层防护是基础，阴极保护是其防护不足的补充和辅助。

如果金属管道外防腐层完整良好，则管体本身不会受到土壤溶液的腐蚀和破坏，而一旦防腐层产生了缺陷，则在缺陷处会产生腐蚀破坏。

此时如果阴极保护能在防腐层缺陷处提供足够的保护电流密度，则电化学极化将使该处金属表面极化到热力学上的稳定态，不至于发生金属的氧化反应(即钢的腐蚀破坏)，而一旦阴极保护失效或不正常，则会造成该处的金属表面的破坏。

因此用阴极保护的管道电位值和阴极保护的电流值可判断管道是否处于“保护”状态。

由此可见，上述三项检测工作是保证埋地钢质管道无泄漏安全运行的必要手段。

1、管道外覆盖层的检测技术管道外覆盖层的检测技术大多采用多频管中电流检测技术（PCM），它是一种检测埋地管道防腐层漏电状况的检测，是以管中电流梯度测试法为基础的改进型防腐层检测方法。

其基本原理是将发射机信号线的一端与管道连接，另一端与大地连接，由PCM大功率发射机，向管道发送近似直流的4 Hz电流和128 Hz／640 Hz定位电流，便携式接收机能准确地探测到经管道传送的这种特殊信号，跟踪和采集该信号，输入到微机，便能测绘出管道上各处的电流强度。

通过分析电流变化，可对管道防腐层的绝缘性进行评估。

图1为PCM埋地管道外防腐层状态检测仪，包括发射机、接收机和A字架。

电流强度随着管道距离的增加而衰减，在管径、管材和土壤环境不变的情况下，管道防腐层对地绝缘越好，电流衰减越小。

如果管道防腐层损坏，如老化和脱落，绝缘性越差，管道上电流损失就越严重，衰减就越大。

通过分析电流的损失，可实现对防腐破损状况的评价。

图1 PCM埋地管道外防腐层状态检测仪PCM埋地管道外防腐层状态检测仪操作步骤：1.发射机的操作1.1 连接信号输出线白色信号线直接与管道连接(阀门、测试桩、凝水缸等)。

绿色信号线接在合适的地线（地极、阴保系统的阳极或跳接管道绝缘法兰）上。

发射机电源线连接至220V交流电源，或20-50V直流电源（蓄电池）、15-35V由整流器提供的直流电源，黑线接负极、红线接正极。

1.2选定检测频率。

连接电源。

如果连接直流电源，检查蓄电池的电压，必要时进行更换。

1.3连接发射机电源线发射机电源线连接至220V交流电源，或20-50V直流电源（蓄电池）、15-35V由整流器提供的直流电源，黑线接负极、红线接正极。

1.4 设定电流强度。

注意过大的输出会影响蓄电池的使用时间。

2.接收机的操作2.1 按下开关开启接收机，检查接收机面板上的电池符号，当电量不足时，更换新电池。

2.2 设定探测频率，必须与发射频率工作在同一频率上。

2.3 置于峰值定位方式，对管道进行精确定位。

转换零值工作方式，显示左右方向箭头，指示埋地管线的中心点位置。

2.4 确定初始检测点。

检测的初始位置需在信号供入点的10米以外，寻找目标管道。

2.5 峰值/零值法确定管道位置。

当所测得的峰/零位置不同时，间距小于15 厘米的检测结果才可靠。

2.6测深（正确的测深读数表明附近没有干扰存在）将管道中心位置确定后，将接收机的底端触到地面上，按下测深键，仪器自动给出管道埋深值。

2.7按“定位电流”键读取“定位电流”值。

2.8确定管线位置后，按下CD键，接收机面板上显示出信号电流的方向。

再按CD键，退出CD方式回到定位功能。

2.9接收机测出电流读数后，存入磁靴内的数据记录仪中。

存储的内容包括：序号、mA为单位的电流值、dB为单位的电流值、电流方向和埋深值。

存储数据后，在图纸填上存储单元号。

通过图纸来确定下一个测试点。

2.10用“零值”法，追踪管道到达一个点定位。

2.11再用峰值/零值法定位，确认两个定位点相距在15厘米之内。

2.12 将接收机设置为浏览方式，用一条D型RS232串行电缆连接到计算机（已安装雷迪公司提供的“上载软件”PCM Upload Software）的串口上，按测深键接收机将数据传入数据计算机。

2.13埋地管道防腐层检测数据处理系统（GDFFW）进行数据处理。

3. A型架的操作3.1连接发射机，打开电源开关，使用带电流方向E L F或L F（4 和8H z）的频率方式。

在有无磁靴的状态下，P C M接收机都可以进行故障点定位。

3.2取下接收机的磁力仪，将接收机安放在A型架上，将A型架连线的3 针插头插入A型架的接口，将多针连接头插入接收机的附件插座内。

P C M接收机开机后，开始自检并发出提示音，液晶显示面板将标志置在附件插座位置。

面板还将显示“FF ”。

使用峰值/零值转换(Peak/null/accessory)键可以在管线定位和故障定位的不同操作方式之间转换。

3.3 将A型架以与管线的平行方向插入管道上方的土壤，标有绿色的探针背离发射机，红色探针朝向发射机的位置。

3.4 将A型架的探针插入土壤后进行读数。

接收机将自动调节信号水平，显示电流方向及分贝(d B)读数。

注意：在测量过程中，面板上的增益值将闪动，不需要操作者进行任何调节操作。

3.5 接收机面板上显示的箭头方向是地面上高检测电位的方向，箭头指示的就是漏点的方向。

当没有箭头显示或无法稳定时，则表示附近没有漏点存在，或地面上的电流太小，不足以给出信号电流（C D）的方向，也可能是碰巧A型架处在防腐层破损点的正上方。

此时面板上还显示有信号电位差的dB值。

若读数在30dB 以下，附近的防腐层一般没有破损点存在。

3.6沿管线的方向移动A型架，重新将探针插入土壤。

如果以前的位置给出的箭头方向是向前的，而新位置上箭头方向是向后的，则此时操作者已经跨过故障点。

一般的漏点会使接收机的面板显示在40-60dB 范围，最大时可能超过70 dB。

3.7 以1米的间隔沿管线的走向退后检测，观察仪器面板的dB 读数，数值上升、短暂下降、又上升，之后数值会渐渐下降；当箭头改变方向的位置，就是故障点的边缘。

3.8 重新以更小的间隔进行前后检测，直到找到电流方向的变化点、d B读数最低的位置。

此时可以肯定故障点就在A型架的中点位置。

将A型架转90 度，也就是检测方向与管线的方向垂直，重复步骤7，检测结果的故障点在A型架的正中央。

用木桩或油漆记下故障点的位置。

3.9分别记下A型架在与管线垂直方向时dB 读数值，用于比较管线上不同漏点的严重程度，决定管线的维护次序。

方法是：将A型架的一极放在管线的正上方，另一极远离管线，从距故障点1 米处开始，以25 厘米或更小的间隔检测，记下此过程的最大读数。

对每个要检测的管段进行以上步骤，直到完成全部检测工作，标识出管线上的全部故障点，分贝数最大的故障点破损最为严重。

在故障点检测的任何时候，都可以将检测方式转换到电流梯度法的检测。

方法是从接收机的附件接口拔下A型架的连线，或使用峰/零值转换(Peak/null/accessory)键进行转换。

3.10保存检测数据。

按下“shift”键后,再按深度(d ep th)键可记录检测结果。

注意此时面板左上角显示的数据记录号是否正确。

当完成全部检测工作后，可以将存储的检测数据下载，但此时一定要将磁靴从接收机上取下，之后下载的数据是故障检测数据而不是电流梯度法的检测数据了。

数据下载的方法与下载4H z电流梯度法数据的方法类似，使用的程序也“upload utility ”，结果的数据文件名是FFDATA.TXT。

2、阴极保护（CP）检测技术阴极保护检测技术主要采用直流电压梯度检测技术（DCVG），其检测原理为在施加了阴极保护的埋地管线上，电流经过土壤介质流人管道外覆盖层破损而裸露的钢管处，在管道外覆盖层破损处的地面上形成了一个电压梯度场。

根据土壤电阻率的不同，电压梯度将在十几米至几十米的范围内变化。

该技术在国外已得到了广泛的应用，在我国埋地管道外覆盖层缺陷检测中的研究和应用还处在起步阶段，缺少系统研究。

检测仪器有英国的DCVG检测仪，主要包括一个灵敏的毫伏表、两个Cu／CuS04手杖和一个测距仪等。

直流电位梯度法就是采用灵敏的毫伏表测量地面上位于电场梯度内的两饱和硫酸铜参比电极间的电位差，而两电极间相距482．6 mm。

由于两电极间的电位存在电位差，因此可确定其电流方向，因而，可以判断管道在防腐破损点是否有腐蚀发生。

在DCVG测量中，施加到管道上的直流信号以1s为周期通断转换，其中断电2／3 S，通电1／3s，合成的不对称直流信号可以施加到现场的阴极饱和系统(CP)上，也可以在管道CP T／R电源的一根导线上装设开关，以1 S为周期对一个T／R电源进行通断。

检测人员拿两个探头，沿管道一前一后相距0．9～1．8 rn测量，每1．8 m测量一次，走近缺陷时检测人员将发现毫伏表开始有反应，走过缺陷时指针反向偏转，远离缺陷时，指针又慢慢返回。

在往回检测时发现，总会有一个位置使指针位于零点，则此时两电极的中间位置为覆盖层缺陷位置。

在与管道相垂直的方向上重复测量，两个零点的交叉位置是电压梯度场中心，该点位于防腐层缺陷上方。

缺陷点测出后还可通过探头位置的变化来确定钢管表面是否发生腐蚀。

DCVG技术可准确定位管道表面的防腐层，甚至是较小的防腐层缺陷。

还可通过电流的流人和流出准确判定管道的阳极和阴极位置，同时DCVG法还可通过石头、混凝土或沥青路面的缝隙来检测电位梯度。

DCVG检测仪操作步骤：一、测前准备1、将饱和硫酸铜溶液灌入CIPS 探杖中，探杖头在使用之前需用纯净水浸泡。

2、如果测量中遇到较为干燥的环境，还需要准备充足的水，给探杖和土壤接触处位置浇水，使探杖头与土壤充分接触。

3、检测前需要将断流器、主机、探杖手柄等设备充电。

二、断流器安装1、关闭恒电位仪/整流器，将阴极或阳极连线断开，将断流器串联接入阴保系统中，需要注意的是：要确保阴保电流从断流器的正端（红色端）流入，从负端（黑色端）流出。