管道外腐蚀直接检测技术及穿越管道埋深检测技术
基于DM的长输管道外防腐层检测技术的研究报告
基于DM的长输管道外防腐层检测技术的研究报告随着管道运输行业的不断发展和国家市场化改革的推进,长输管道的重要性愈发突显。
但随着时间的流逝,管道自然老化和环境侵蚀等因素给管道使用寿命带来了很大的挑战。
因此,外防腐层的检测是管道安全运输的必要条件。
本报告主要介绍基于DM的长输管道外防腐层检测技术的研究。
一、DM技术的特点DM即电磁感应法,是利用金属管道内外的感应电磁场进行缺陷检测的一种无损检测技术。
DM技术不需要接触管道,不会对管道造成任何损伤,因此非常适用于长输管道的外防腐层检测。
二、DM技术的工作原理DM技术主要是利用感应电磁场进行缺陷检测的。
在管道周围安装一根线圈,通过线圈中通入交流电流,会在管道周围产生交流电磁场。
当管道表面有缺陷出现时,会使得感应电磁场受到干扰,在线圈中感应出新的电信号。
通过分析这个信号,可以轻松地检测出管道表面的缺陷。
三、DM技术的应用DM技术在长输管道的外防腐层检测中应用非常广泛。
该技术不会对管道本身造成任何损伤,并且检测速度很快,能够实时反馈管道的实际状态。
通过DM技术进行检测,可以及时发现和排除可能存在的缺陷和问题,提高管道使用的安全性和可靠性。
四、DM技术的优势相比传统的管道检测技术,DM技术具有很多优势。
首先,DM技术不会对管道造成任何损伤,能够实现非接触式检测,能够减少管道的维修费用。
其次,DM技术检测速度快,能够实时反馈管道的状态,更加方便管道运输的管理和维护。
最后,DM技术响应时间短,能够及时发现管道表面的缺陷,有效预防巨大的安全事故的发生。
综上所述,长输管道的外防腐层检测技术是保证管道安全运输的必要条件。
DM技术作为一种无损检测技术,具有非常显著的优势,已被广泛应用于长输管道的外防腐层检测。
DM技术有着良好的实际效果和高度的经济效益,值得在以后的管道运输管理和维护中得到广泛的应用和推广。
为了更好地说明基于DM的长输管道外防腐层检测技术的研究成果,以下列出相关数据并进行分析。
长输管道腐蚀及检测技术
长输管道腐蚀及检测技术摘要:随着国民经济的快速发展,中国已成为石油和天然气的主要生产国和消费国。
管道运输作为油气长距离运输的主要方式,以其效率高、损失小而受到越来越多的关注。
关键词:天然气长输管道;腐蚀机理;检测方法;为了进一步做好天然气长输管道的防腐工作,保证管道输送的安全性和可靠性,对不同地理环境下埋地管道的腐蚀机理及腐蚀原因进行了分析,并针对不同的腐蚀机理给出了相应的检测方法。
一、分析长输管道腐蚀1.外部土壤腐蚀。
国际上控制土壤对埋地钢质管道腐蚀的通用办法是采用外防腐蚀绝缘涂层和阴极保护联合防护的措施。
其中外防腐蚀涂层是主要防腐蚀手段,阴极保护作为涂层防腐蚀的补充。
外防腐蚀涂层多选用环氧煤沥青、石油沥青、熔结环氧、煤焦油瓷漆、二层PE或三层PE。
因此,外部土壤的腐蚀包括土壤对外防腐蚀层非金属的腐蚀和土壤对外防腐蚀层失效处金属管道的腐蚀。
2.内腐蚀原理分析。
(1)管道内的游离水和高气相流速。
由于压力降的作用,天然气管道中的饱和天然气,会出现自由液相。
这种高气液比使得管道内出现两种流型:一是环状流;二是层流。
其中,当气液比相对较高时,会形成环状流,特点是液膜涂覆于管壁上,气体向前对小液滴进行卷吸。
当气液比较低时,出现层流现象,此时液相的运动发生于管道下部,而气相的运动发生于上部。
另外,当气体流速增加时,冲蚀能力也随之增加,即腐蚀速率与气体流速成正比。
(2)杂质气体及温度和压力。
首先天然气管道中除了天然气之外,还存在部分杂质气体,如CO2、SO2、H2S和水蒸气等,而水蒸气受温度和压力的影响,在流管中会冷凝变成液态水,所形成的液态水与CO2及SO2结合会形成碳酸(H2CO3)与亚硫酸(H2SO3)等酸性液体,严重腐蚀管道。
二、管道腐蚀检测技术1.埋地管道外腐蚀检测技术。
天然气埋地钢质管道采用外防腐层和阴极保护系统组成的联合腐蚀防护系统。
因此,外防腐层至关重要,若防腐层失效则管体就会发生腐蚀。
防腐层在制作和施工过程中会不可避免地出现缺陷损伤,防腐管道埋入地下后,更是受到环境、土壤等各方面的影响,使防腐层产生老化、龟裂和剥离等现象,严重影响了天然气管道的使用寿命。
长输管道腐蚀及检测技术
透和扩散性底蚀等物理腐蚀形态 , 其腐蚀过程多为
由里 及表 的腐蚀 发展 过 程 。管 道 外 防腐 蚀 层物 理
种腐蚀性物质 , 更加重了管道的腐蚀 。腐蚀缩短 了 管道的使用寿命 , 降低 了管道的输送能力 , 引起生
产 费用 的增 加和 意外事 故 的发生 。如 : 中国石油 工 业 所耗 费 的管材 每年价 值约 10亿 元左 右 , 中大 0 其
综
述
C o 化ocn t h ildt 石ri& r工one cman s o s Ptt P蚀 e 防ur 油 ro n ei腐 r 与 护 i o cI y
2 0 0 9 , 2 6 ( 6 ) ・ 1 8 ・
长输 管道 腐 蚀 及 检 测 技 术
内存在 的微裂 纹 和。当 渗透 的腐蚀 介 质 积
累到一 定程 度 , 上 环境 条 件 的变 化作 用 ( 温 度 加 如
部分是因腐蚀而报废。由于埋地管道漏损处不易
及 时发 现 , 修 费用更 高 。因此 , 维 长期 、 安全 和平稳 运 行是 管道 的首要 任务 , 正确评 价 管道 的腐蚀 状 而 况, 有计 划地 对其 进 行 维修 , 确 保 管道 安 全 运行 是 的重要 保证 。 1 长 输管道 腐蚀 分析
收稿 日期 :09— 5—2 ; 20 0 1修稿 日期 :0 9— 7— 7 20 0 0 。
作者简介 : 马新飞 (9 8一) 女 , 17 , 工程师 。19 99年毕业 于西 安石油学 院机 械设计 与制造 专业 , 一直从事石 化设备检测
括外部土壤腐蚀和内部输送介质腐蚀。
1 1 外 部土壤 腐蚀 .
马 新 飞 姜 万 军
( 中国石化集 团洛 阳石油化 TS 程公 司, E 河南 洛阳 4 10 ) 7 0 3
PCM检测管线外防腐层原理及应用
(1)管线开挖确定原则
现场PCM检测结果主要有三个用途:一是检测管线走向、埋深;二是评价管 检测结果主要有三个用途:一是检测管线走向、埋深;二是评价管 现场 检测结果主要有三个用途 道外防腐层状况;三是对管道外防腐层破损点进行定位。 道外防腐层状况;三是对管道外防腐层破损点进行定位。最终的目标是根据现场 对管道外防腐层破损点进行定位 非开挖检测数据,判断管线外防腐层有无破损点,进而进行开挖修复。 非开挖检测数据,判断管线外防腐层有无破损点,进而进行开挖修复。根据检测 电流,管线开挖点原则如下: 电流,管线开挖点原则如下: 周围无高压线、发射塔等干扰源,电流突降; 周围无高压线、发射塔等干扰源,电流突降; 相关图纸上无均压线(无分流管线)、牺牲阳极埋设等因素,电流突降; 相关图纸上无均压线(无分流管线)、牺牲阳极埋设等因素,电流突降; )、牺牲阳极埋设等因素 管线出现拐点,电流突降,不做为开挖点。 管线出现拐点,电流突降,不做为开挖点。
燃油 燃油 一号联 电站 电站
开挖, 开挖,电流
下降较陡
TK305
4-1#站 站 外阀组 绝缘 法兰
4-3# 42#外 外输 外 输
4-1#站 站
4-4#外 外 输
5、 PCM检测结果分析与验证 PCM检测结果分析与验证
(2) 4-2#站至 站至4-1#站外阀组 站外阀组 站至
疑是防腐层破损, 疑是防腐层破损, 验证结果:外防腐 验证结果: 层完好, 层完好,管线干扰
备注
检测日期:2009.8.2 检测日期: 管线规格: 114× 管线规格:Φ114×4.0 里程: 里程:1.1Km 外防腐层: 外防腐层:黄甲克 外输液量:15t/d 外输液量:15t/d 含水:80% 含水:80%
埋地管道防腐层检测技术
1.3.1、交变电流梯度法简介
早在 1996 年,天津嘉信技术工程公司提出了埋地管道防腐层检测的多频管中电流法,并推 出相应的检测系统及配套软件,在全国石化系统已有数百套系统进行应用。为用户的管线检测 提 供了 实 用 有效 的 检测 手 段 ,取 得 了良 好 的应 用 效 果。 该 方法 列 入 了石 油 天然 气 公 司的 《SY/T5918-2004 埋地钢质管道外防腐层修复技术规范》。在 2003 年 4 月推出全新的埋地管道 防腐层数据处理软件,版本为 GDFFW xp 1.3。这是一个在新的防腐层评价模型(交变电流梯度 法)基础上,开发研制的全新软件,运行于当前流行的 Windows 各通用系统平台上。新版本继 承了嘉信公司多年对埋地管道防腐层评价技术的研究经验,以及对防腐层评价模型及评价方法 最新研究成果。当前的最新版本为 xp 2.1,增加了一些方便用户的辅助功能。 新软件的新增功能为: * 推荐应用单一频率信号对埋地管道进行检测,软件自动根据管道埋设条件自动给出评价 模型的参数,彻底解决了用户应用软件时参数选择的难题。 * 软件评价的模型考虑了土壤的埋设条件对评价结果的影响。 * 全新评价的模型考虑了伴行管道对防腐层计算的影响。 * 全面对软件的功能进行了重新设计,改进了用户界面。 * 采用了最新 OLE/COM 软件技术,极大地提升了系统的性能和可靠性。 * 增加统计表导出功能,可导出到共享区、记事本文件、MS word 文档。 该系统的使用方法是:通过在管道和大地之间施加某一频率的正弦波电压,给待检测的管 道发射检测信号电流,在地面上沿管道路由记录管道中各测点流过的电流值;观测数据经过软 件处理即得出检测结果。图形结果可直接显示破损点位置,也可定性地判断各段防腐层的老化 状况。沿路由在地面上检测由管道上信号电流产生交变电磁场的强度及变化规律。采用这种方 法不但可找管定位,还在很大程度上排除了大地的电性和杂散电流的干扰,具有很好的实用性。 同时,通过管道上方地面的磁场强度换算出管中的电流变化,可以判断出管道的支线位置或防 腐层破损缺陷等。其原理是:管道的防腐层和大地之间存在着分布电容耦合效应,且防腐层本 身也存在着弱而稳定的导电性,使信号电流在管道外防腐层完好时的传播过程中呈指数规律衰 减,当管道防腐层破损后,信号电流便由破损点流入大地,管中电流会有明显异常衰减,引发 地面的磁场强度的急剧减小,由此可对防腐层的破损点进行定位。然而,这是个相对比较的过 程,该过程受到不同检测频率、管道及周边结构等因素的影响。为消除包括管道规格、防腐结 构、土壤环境等因素,将均匀传输线理论应用于管-地回路,建立相应的数学模型及参数,可 以有效地分析或消除上述影响。在测得检测电流的变化规律后,根据评价模型可推算出防腐层 的电气性能参数值 Rg。交变电流梯度法就是根据这样的原理完成对管道防腐层的检测及评价。
埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法(标准版)
( 安全管理 )单位:_________________________姓名:_________________________日期:_________________________精品文档 / Word文档 / 文字可改埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法(标准版)Safety management is an important part of production management. Safety and production are inthe implementation process埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法(标准版)摘要:根据多年检测地下管道外防腐层的实践经验,系统地论述了地下管道外防腐层检测前沿的几种理论方法。
通过对这些理论方法和检测技术的分析,以期能对我国油气等埋地管网腐蚀评价的技术规范制定、实际管道腐蚀检测的实施、埋地管网腐蚀评价起到指导和借鉴作用。
关键词:外防腐层直接检测和评价;交流电流法;直流电压法1埋地钢管的腐蚀类型①管道内腐蚀这类腐蚀影响因素相对来说比较单一,主要受所输送介质和其中杂质的物理化学特性的影响,所发生的腐蚀也主要以电化学腐蚀为主。
例如:如果所运输的天然气的湿度和含硫较高时,管道内就容易发生电化学腐蚀。
对于这类腐蚀的机理研究比较成熟,管道内腐蚀所造成的结果也基本上可预知,因此处理方法也规范。
比如通过除湿和脱硫,或增加缓蚀剂就可消除或减缓内腐蚀的发生。
近年来随着管道业主对管道运行管理的加强以及对输送介质的严格要求,内腐蚀在很大程度上得到了控制。
目前国内外长输油气管道腐蚀控制主要发展方向是在外防腐方面,因而管道检测也重点针对因外腐蚀造成的涂层缺陷及管道缺陷。
②管道外腐蚀管道外腐蚀的原因包括外防腐层的外力破损,外防腐层的质量缺陷,钢管的质量缺陷,管道埋设的土壤环境腐蚀。
③管道的应力腐蚀破裂管道在拉应力和特定的腐蚀环境下产生的低应力脆性破裂现象称为应力腐蚀破裂(StressCorrosionCracking,SCC),它不仅能影响到管道内腐蚀,也能影响到管道外腐蚀。
使用测绘技术进行地下管道腐蚀监测的方法
使用测绘技术进行地下管道腐蚀监测的方法近年来,随着城市化进程的加快以及城市基础设施的不断完善,地下管道系统在城市中的作用越来越重要。
然而,由于长期使用和环境因素的影响,地下管道易于腐蚀,这对其运行和使用安全带来了巨大的威胁。
为了及时了解地下管道的腐蚀情况,采用测绘技术进行地下管道腐蚀监测成为一种重要的手段。
在地下管道腐蚀监测中,激光扫描雷达是一种常用的技术。
通过将激光束发射到地下管道附近的地表,利用其反射回来的信号来获取地下管道的形状和状态信息。
这种技术具有非接触、高精度和高效等优点,在地下管道腐蚀监测中被广泛应用。
激光扫描雷达技术通过获取地下管道的三维形状数据,能够及时判断管道是否出现腐蚀问题,并准确确定腐蚀程度,从而指导腐蚀治理工作的进行。
除了激光扫描雷达技术外,地磁测量技术也是地下管道腐蚀监测的重要手段之一。
地磁测量技术利用地球磁场的变化来检测地下管道的腐蚀情况。
地下管道腐蚀后,其金属材料的磁性会发生变化,这会对地下磁场产生微弱的扰动。
通过测量地下磁场的变化,可以判断管道是否发生腐蚀,并评估腐蚀的程度。
地磁测量技术具有灵敏度高、成本低等特点,是一种重要的地下管道腐蚀监测手段。
在地下管道腐蚀监测中,无人机技术也发挥着重要的作用。
通过装载摄像设备的无人机,可以对地下管道进行快速而全面的监测。
无人机飞行在地下管道上方,利用摄像设备获取地下管道的图像信息。
这种监测方式不仅能够实时观察地下管道的表面状态,还可以侦测到表面的细微变化,从而判断是否存在腐蚀问题。
无人机技术具有高效、灵活、低成本等优点,成为地下管道腐蚀监测中的一种重要手段。
除了上述测绘技术外,核磁共振技术也是地下管道腐蚀监测的重要手段之一。
核磁共振技术通过探测地下管道中金属材料的磁共振响应信号,来获取管道内部的腐蚀信息。
这种技术具有非接触、高精度和高效等优点,在地下管道腐蚀监测中得到广泛应用。
核磁共振技术可以检测管道内部的腐蚀情况,并利用成像技术还能够准确判断管道腐蚀的位置和程度,从而指导相应的腐蚀修复工作。
管道外腐蚀直接评价技术及应用
ECDA过程
预评价
间接检测 直接检查
后评价
检测结果
间 接 检 测 阶 段 的 工 作
防腐层缺陷检测 腐蚀活性测试 阴极保护有效性检测 交直流干扰检测 土壤腐蚀性调查 其它异常检测
需注意的问题 结果分析
防腐层缺陷检测
使用地面检测工具(如DCVG、ACVG等) 确定管道防腐层存在缺陷的位置和缺陷严 重程度。(对于某些管道还需分段测试防 腐层绝缘性能),并用另一种适用的地面 检测工具进行验证性测试。防腐层缺陷点 处还应测量GPS座标和管顶埋深,并做好 标记。
现场照片
现场照片
现场照片
现场照片
现场照片
现场照片
现场照片
防腐层缺陷
防腐层缺陷
防腐层缺陷
防腐层缺陷
腐蚀活性测试
对于发现的防腐层缺陷点通过DCVG等 方法判断其是否具有腐蚀活性并确定其 类型。
阴极保护有效性检测
● 管道阴极保护电位; ● 强制电流阴极保护运行参数; ● 牺牲阳极阴极保护运行参数; ● 其它相关设施情况。
评估ECDA过程的有效性 反馈
确定再评价的时间间隔
再评价时间间隔是开展下一轮ECDA评 价的最低时间要求。根据上一阶段对管 道安全性的评价结果及管道腐蚀速率、 安全裕量、公称壁厚等因素估算管道的 剩余寿命,据此确定最大再评价的时间 间隔。
评价ECDA过程的有效性
在这一评价过程中,要对直接检查结果 进行分析,确认此次ECDA过程的有效 性。
ECDA过程
预评价
间接检测 直接检查
后评价
检测结果
直 接 检 查 阶 段 的 工 作
确定开挖点的位置 开挖和数据采集 开挖点管道的修复 管道安全评估 腐蚀原因分析 指标修正
管道外防腐层破损检测的DCVG技术
管道外防腐层破损检测的DCVG技术管道外防腐层破损检测的DCVG技术⼀、引⾔⾃从上世纪80年代初,世界范围内开展了有关管道防腐⽅法及检测技术的研究,开发出了多种管道腐蚀与防护的检测⽅法、技术及设备。
其中,最为有效的是直流电位梯度(Direct Current V oltage Gradient,DCVG)检测法。
该检测技术具有最为准确、检测项⽬全⾯等优点,在国外得到了⼴泛的应⽤,成为管道外防腐层检测的⾸选⽅法。
英国DC V oltage Gradient Technology & Supply Ltd公司开发的DCVG设备最初⽤于英国国内的军⽤检测⽅⾯,只需另配上直流供电电源就可以检测埋地管道外防腐层的情况。
该仪器是根据澳⼤利亚发明家John Mulvaney的研究成果开发出来的,主要包含两个部分:电流断流器和测量仪。
DCVG公司具有近30年的仪器设计、制造、使⽤、数据分析等⽅⾯的丰富经验,有数千台检测仪在世界范围内应⽤。
更重要的是⼏千个应⽤DCVG仪器的防腐层腐蚀的⼯程案例。
天津嘉信公司作为国内专业的检测技术应⽤开发者,为DCVG检测设备的总代理商和授权技术⽀持和培训中⼼,不仅能够向⽤户提供优秀的DCVG检测设备,并能够进⾏DCVG电位梯度检测的专业知识和⼯程应⽤的技术⽀持和培训。
图1. DCVG检测系统的组成⼆、DCVG⽅法技术原理当阴极保护电流(CP)加载到管道上时,在外防腐层破损处的保护电流会流⼊管道,在周边的⼟壤形成了电位梯度,相应的就在管道上⽅的地⾯上也建⽴了地⾯电位的分布场。
越接近破损点的部位,电位梯度就越⼤,管道上⽅地⾯的电流密度就越⼤。
⼀般来说,裸露⾯积越⼤其附近的电流密度越⼤,地⾯的电位梯度也就越⼤。
作为地⾯电位梯度法的检测技术,DCVG测量⽅法是在保护站的阴极保护仪上串接⼀个电流断流器,使CP电流以⼀定的时间周期进⾏通断,其通/断时间通过GPS卫星同步信号进⾏校正,确保与检测接收机数据采集时刻严格同步。
PCM检测管线外防腐层原理及应用
桥梁的防腐检测极为重要, PCM技术检测准确深入,而且 不破坏表面,使桥梁焕然一新, 环保而经济。
3
经济实惠
PCM检测不需要拆卸管道外防腐层,更加环保和经济。
PCM检测管道防腐层的实际应用案例
石油管道
PCM检测可以帮助石油管道的 防腐层及时发现缺陷,及时维 修,保证石油管道安全可靠地 长期运行。
风力发电
桥梁
船用设备跨越长期腐蚀的环境, 其中PCM是唯一有效的检测技 术,同时提供成熟的检测标准。
PCM检测采集到的数据需要进 行转化与分析,能够帮助我们 更好地了解钢管的防腐性状, 并做出对应的维修方案。
管道外防腐层应用场景
1 地下管道
地下水管道、油气运输管道等。
3 海洋工程
海洋油田钻井平台、海底输油管线等。
2 建筑物
电缆埋设管道、暖通空调管道等。
4 电力行业
电缆防腐、电力输电铁塔等。
PCM检测管道外防腐层的重要性
延长使用寿命
PCM检测可以及时检测出管道外防腐层的缺陷, 及时维修可以延长管道的使检测到管道外防腐层 的缺陷,从而实现精准维修,避免浪费人力物 力成本。
PCM检测技术的优势
1
准确性高
PCM检测可以精确地检测出管道的绝缘层缺陷和腐蚀程度。
2
速度快
通过自动获取和处理数据,大幅度地提高了检测速度。
PCM检测管线外防腐层原 理及应用
管道外防腐层可以避免管道被腐蚀,而防腐层的质量可以直接影响到管道的 使用寿命。如何对防腐层进行检测呢?下面将介绍PCM技术。
防腐层概述
定义
防腐层又称涂层,是为了 隔离防止金属被氧化、腐 蚀而涂覆在工件表面上的 一层物质。
分类
管道的防腐层主要分为内 防腐和外防腐两种,而外 防腐又分为多种材料,如 热喷锌、环氧、防腐油漆 等。
外腐蚀直接评价(ECDA)的间接检测和直接检测
理 工作 。
评 价并 降低外 腐蚀 对 管 道 完 整性 的影 响 , 确 保燃 气
管道 的安全运 行 , 并 适 用 各 种 陆上 埋 地 管道 。国外
牲 阳极溶解 或 引起 应力腐 蚀破 裂 。
2 外防腐直接评价
虽 然对 于 燃 气埋 地 管 道采 取 了外 防腐措 施 , 但
仍有部分燃气管道 由于外防腐层 、 阴极保护失效导
致泄 漏 , 因此评 价外 防腐 层 、 阴极保 护 的完好程 度非
常重 要 。
外腐 蚀直 接评 价是 结合 当前各 种埋 地管 道检测 技术 , 基 于检 测结果 准确 地定位 外 防腐 层缺 陷位 置 ,
中图 分类 号 :T U 9 9 6 文献标 识码 :B 文章 编号 :1 0 0 0— 4 4 1 6 ( 2 0 1 3 ) 0 5— 0 B 3 3— 0 3
腐层 对管 道外 防腐 的作用 。在 应用 阴极保 护 时应 注 意: 阴极保 护 仅在 一1 . 1 7~ 一 0 . 8 5 V 这样 一 个很 窄 的电位带 内起 作用 , 若 电位超 出这个 范 围 , 易造 成牺
Ma v 2 01 3
2 0 1 3年 5月
外腐蚀直接评价 ( E C D A ) 的间接检测和直接检测
高 良
( 杭 州 市燃 气集 团有 限公 司,浙 江 杭 州 3 1 0 0 0 7 )
摘 要: 介 绍 燃 气埋 地钢 质 管道 外腐蚀 直接评 价 ( E C D A) 的操作 步骤 ( 预评价、 间接 检 测 、 直
燃气管道的腐蚀和检测技术
式 中 :v 一 腐蚀 速 率 ,em2 ; 失 / _ h
道一 般是 由螺 栓 、 接 等方 式连 接 的 , 这些 连接 焊 在 件或 焊接 接头 缺 陷处 可能 出现狭 窄 的缝 隙 , 缝 宽 其
m 一 试样 腐蚀 前质 量 ,g 0 ; m1 样 —试 青除腐蚀 严 初后 阴质 重 ,g ;
作为金 属 , 气 管道 的腐 蚀可 分 为 电腐 蚀 和 自 燃
然 腐蚀 。 电腐 蚀是 指金 属 与 电解 质 因发 生 电化 学反 应 而产 生破 坏 的现象 , 往往 是 由于直 流 电体 和 电防 腐 设备 泄漏 电流 引起 的腐 蚀 。 自然腐 蚀 则是 除此 之 外在 自然 状 态下产 生 的腐蚀 。
超 过 了 2万 公里 , 正在 兴建 和拟 建 的管 道也 有近 万
公 里 、油 田集输 管 网 、炼 厂 、城 市管 网累计 达数 十 万 公里 。由于 输送 管线 穿越 地 域广 阔 , 役 环境 复 服
杂 ,位 置 隐蔽 ,一旦 发生 失 效破坏 ,往往 造 成 巨大 的经 济 损 失 , 导致 人 身伤亡 等 灾难 性事 故 ,对环 境
为:
2 x 6 10 4 3 5 0
V 深 V 失
= 87 x P .6
v 失
() 3
3 燃气 管道腐 蚀 的检测 … … … … 现 在 的燃 气 管道敷 设 中 ,埋 地 钢制 管道 的外腐 蚀 保 护一般 由绝缘 层和 阴极 保护 组成 的防护系 统来 承 担 。通 过对 阴极 保护 系统 进行 检测 。可 以判 断管 道 防腐 层 的损坏 程度 , 从而 得到 管道 受腐蚀 的情 况 。
. ・
…
=
() 2
= 87 × .6
埋地管道外防腐层PCM检测技术
下:
级别
一
绝缘 电阻率 防腐层老化状况
3检测结果处理
31 C . P M软 件数 据处 理原 理 由P M发 射 机 向管道 施 加 多 个 频 率 的 电流 信 C 号 , 用接 收机 接 收 同频 率 的 发 射 机 信 号 。 电流 在 沿 管 道传 送 的过 程 中 , 电流 的逐 渐 衰减 变 化 与 管
42发 射机 提供 的管道 中信 号 电流 大 小依据 时 间情 . 况 确 定 ,如 防腐 层 老 化 严 重 , 电流 衰 减 快 , 需 要 加 大 信 号 的输 出 ,否 则发 射 信 号 范 围短 , 影 响检 测 效 率 。一般 情 况 下 ,P M接 收机 检 测 到 信 号 小 C 于 1 mA时 ,应更 换信 号输 入点 。 0
P CM检 测 技 术 利 用 交变 电流 梯 度 法 ,通 过 在 管 道 和 大 地 间施 加 某 一 频 率 的正 弦 电压 ,给 待 检 测 的管 道 发 射 检 测 信 号 电流 ,在 地 面 上 沿 路 由检 测 管 道 电流 产 生 交 变 电磁 场 的强 度 及 变 化 规 律 。 通 过 管 道 上 方 地 面 的磁 场 强 度 换 算 出管 中 电流 的 变化 ,据 此 判 断管道 的支 线位 置 或破 损缺 陷等 。 P CM 检 测 的 基 本 原 理 是 : 管 道 的 防 腐 层 和 大 地 之 间存 在 着 分 布 电容 耦 合 效 应 ,且 防 腐 层 本 身 也 存 在 弱 而 稳 定 的导 电性 ,信 号 电流 在 管 道 外 防 腐 层 完 好 时 的传 播 过 程 中呈 指 数 衰 减 规 律 , 当 管 道 防 腐 层 破 损 后 ,管 中 电流 便 由破 损 点 流 入 大 地 ,管 中 电流 会 明显 衰 减 , 引发 地 面 磁 场 强 度 的 急 剧 减 小 , 由此 对 防 腐 层 的破 损 进 行 定 位 。在 得 到 检 测 电流 的 变 化 情 况 后 , 根 据 评 价模 型 可 推 算 出防腐层 的性 能 参数 值R 。 g
埋地管道外防腐蚀层检测技术
这是一种为了控制管道外壁腐蚀 , 监控阴极保
护效果 的测试 技 术 。 可用 来 了解 阴极 保 护 系统 及 管道 防腐蚀 层 的状 况 。其 特 点 是 能在 阴极保 护 系 统运 行状 态下 , 管 线 测 量 测试 桩 处 的管 地 电位 。 沿 通常 是 在 阴极 保 护状态 下 , 隔 1~15k 间 . m沿 管道
张 炜强 郭晓 男 陈圣乾 李彦醇 卢 新鹏
( 中海 油能源发展股份有限公司上海采油技术服务分公司 , 海 20 3 ) 上 0 0 2 摘要 : 介绍 了国 内外 管道 外 防腐 蚀层 缺 陷检 测 的 几种 检 测技 术 , 包括 多频 管 中电 流 衰减 法 (P M) P a o C ,er n法 、 准管地 电位 法、 间距 电位 法、 s 标 近 电流梯 度 法、 直流 电位 梯度 法等 , 重点介 绍 了
防腐蚀层 因老化 、 剥离 及破 损等 缺 陷形 式 破 坏后 ,
电压 梯度 , 通过 接 收器 接收涂 层缺 陷部 位漏 到大地 的 电压梯 度 , 确定 缺 陷部位 ¨ 。 来 J 1 3 标 准管/地 电位 检测 法 ( / ) . P S
管道主体 会逐渐 发 生腐 蚀 , 至造 成腐 蚀 穿 孔 、 甚 应 力腐蚀 开裂等 严 重事 故 。埋 地 管道 防 腐层 检 测 是
新 材 料 与 新 设 备
C o 化o t 腐 t 与 ld护 石ro Pti ecmans o s &r工 n 蚀h i uy 油 ri n eon r e 防 t c i o cI r P
2 1 0 , 2 0 7 ( 3 ) ・ 5 ・ 2
埋 地管 道外 防腐 蚀 层 检 测 技 术
小 。当 防腐 蚀层 有破 损 时 , 由于管 道与 大地土壤 直 接 接触 , 号 电流 将 由此大 量 流 出管 道 , 成沿 管 信 造
中文NACESP0502-2010 管道外腐蚀直接评价方法
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天津嘉信技术工程公司资料
NACE SP0502-2010 标准正文
管道外腐蚀的直接评价方法
目录
1 总则 2 定义 3 预评价 4 间接检测 5 直接检查 6 后评价 7 ECDA 记录 参考文献 附录 附录 A:直接检查:防腐层除去前的数据收集方法(非强制性) 附录 B:直接检查:防腐层损伤和腐蚀深度(非强制性) 附录 C:后评价:腐蚀发展速度的估计(非强制性)
1.2.2 ECDA 包括以下四个步骤,如图 1a 和图 1b 所示:
1.2.2.1 预评价。 预评价步骤要收集历史数据及当前数据以确定 ECDA 是否可行,划分 ECDA
评价区段及选择间接检测工具。数据以容易取得的类型为主,包括:施工建设记 录、运行和维修历史、调试记录、腐蚀测量记录、其它地面检测记录和过去完整 性评价或维修工作的检测报告等。 1.2.2.2 间接检测。
1.1.9 为正确运用并取得良好效果,本标准应作为整体使用。只使用或参考其中某 一段落或部分可能产生误解或误用本文所介绍的推荐方法和准则。
1.1.10 由于管道系统外部环境的复杂性,标准不对每种具体环境规定出具体做法。
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1.1.11 正如只有通过教育和相关实践才能获得自然科学、工程准则和数学原理等知 识一样,本标准条款要在专业人员指导下应用,这些人员能胜任埋地钢质管道系统的
1.1.8 ECDA 存在局限性,不是所有管道都能成功地进行 ECDA 评价。像其它评价 方法一样,应用这种评价方法时也必须采取相关的预防措施。
1.1.8.1 按这里叙述和NACE SP02075和NACETM01096的方法及过程,本标准可应用 于防腐层很差或裸露管道。如果获得阴极保护所需电流和裸管一样大,那么 这些防腐层很差管道也被当成裸管来处理。
埋地钢质管道外腐蚀直接检测与评价
埋地钢质管道外腐蚀直接检测与评价郑满荣【摘要】The complete external anticorrosion coating of buried steel pipelines can effectively slow down the corrosion of the pipelines. The direct detection of the external corrosion of the buried steel pipelines is carried out regularly, and the integrity of the corrosion protection system of the pipelines is mastered timely, which is of great signiifcance to the protection of the safe operation of the pipelines. This paper introduces the methods and instruments for the detection of corrosion protection system for buried steel pipelines, and the method of comprehensive evaluation for pipelines corrosion protection system based on the detected results.%埋地钢质管道完整的外防腐层能有效地减缓管道腐蚀的发生。
定期开展埋地钢质管道外腐蚀直接检测,及时掌握管道腐蚀防护系统的完整性情况,对于保障管道的安全运行具有重要意义。
本文主要介绍了开展埋地钢质管道腐蚀防护系统检测项目的方法和仪器的选择,以及基于检测结果进行管道腐蚀防护系统综合评价的方法。
埋地管道检测方案
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PCI 大功率发射机,向管道发送近似直流的4 Hz电流和128 Hz/640Hz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。
河流穿越水下管道埋深非开挖检测技术分析
河流穿越水下管道埋深非开挖检测技术分析0 引言我国经济水平的不断发展对天然气的需求提出了更高的要求,随着我国油气输送管道的不断增加,其在水下的铺设的比例也在显著增加。
水下管道的平稳安全运行对于管道输送系统的正常运行至关重要。
在管道的日常工作运行当中由于受到河流砂砾的冲击、水流的冲刷、船体撞击以及长期位于腐蚀性较强的水下环境,使得管道较陆地情况下更加容易损坏。
水下管道中输送的介质一般为石油或者天然气,一旦发生管道破裂会造成油气的泄露。
这不仅影响社会的生产与居民的生活,而且还会对周围的环境造成污染,并有可能引发次生灾害。
根据以上分析可以发现,定期对管道运行状态进行检测并制定合理的维护措施,从而防止安全事故的发生。
河流穿越水下管道一般埋设于水下较深的地方,传统陆地上的管道检测方法较难适用于水下埋深管道。
因此,需要开发水下管道非开发检测技术定期检测管道的运行状态,确保管道安全有效运行。
1 水下管道非开挖状态检测技术研究现状非开挖施工技术对于埋深管道的施工具有重要的意义,它是采用各种岩土开挖的技术,在不破坏地表不开挖沟槽的情况下,在地下进行管道的铺设,管道的维修以及管道的更换。
该技术将管道的铺设方式从开挖沟槽向定向钻孔的方式进行转变。
该技术通过水平的定向钻孔机,通过定位导航仪沿着预先设定的轨迹在不同的地质条件以及不同的深度下进行管道铺设作业。
在钻孔的过程中,通过配合不同的监测手段以及控制仪器对使钻孔机沿着设定轨迹到达目标位置。
当钻孔机完成钻孔工作后,扩孔机进入孔中对其直径进行扩增,之后再拖入管道进行铺设。
因此,管道铺设路线的正确性取决于,钻孔机定位与导航的正确性。
现阶段,钻孔机的定位与导航方法主要采用电磁导航,惯性导航以及地面上的导航方式。
这三种方式有着不同的特点。
其中,惯性导航的适应于精度要求较高的场合,但是其存在着成本较高的特点。
电磁方式的定位导航以及地面方式的定位导航由于受到周围环境的影响,其定位精度较难控制,需要有经验的工作人员通过专业知识进行判断与操作。
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C/C 阴极/阴极: 阴保系统“通”是呈阴性(受到保护);阴保系统“断”或停止 运行时,漏点保持极化效应。未发生腐蚀。 C/N 阴极/中性:阴保系统通时受到保护,但阴保系统中断时恢复自然状态。 漏点消耗CP电流,阴保系统长期停用可能发生腐蚀。 C/A 阴极/阳极:阴保系统开通时受到保护;中断时呈现阳极状态;甚至在阴 保正常运行时可能发生腐蚀,消耗着阴保电流。 A/A 阳极/阳极:漏点无论阴保“通”与“断”,均未受到保护。可能正在腐蚀, 不消耗阴保电流。
ECDA 目定其位置 修复/纠正外部腐蚀缺陷 缓解腐蚀根本问题 通过评估并减少外部腐蚀对管线完整性 的影响以提高埋地管线的安全性 主动寻求方法以防止外部腐蚀扩大至影 响结构完整性 不仅查找已经腐蚀的区域,还可以查找 将来可能发生腐蚀的区域
为什么要做外腐蚀直接评价?
管道外腐蚀直接检测技术及 穿越管道埋深检测技术
演讲人:王育青 2011年11月
演讲提纲
埋地钢质管道外腐蚀直接检测技术 河流穿越段水下管道埋深检测技术
埋地钢质管道外腐蚀直接检测技术
External Corrosion Direct Assessment Basics
引言
管道的安全性是一个非常重要的问题,日益受到人 们的重视。由于钢管的腐蚀和本身制造缺陷,以及人 为破坏等原因,使管道事故频繁发生,严重影响管道 的正常运行、人民的生命财产和周围的自然环境,管 道的安全可靠性问题日益突出。随着一些高风险值管 道的建设和运行,油气管道安全的重要性和紧迫性更 为突出。为达到安全、经济运行的目的,埋地管道外 防腐完整性直接检测在管道运行中已经成为一个重要 的组成部分。
CIPS工作原理
管 电( S ) m 地位 E / v C -1100 -1300 -1500
-300 距 离 3 7 6. 74 105 0. 123 3. 134 6. 114 9. 23 2 265 5. 218 9. 329 2. 341 5. 347 8. 486 1. 415 5. 45 7 516 0. 543 3. 55 6 53 9 678 2. 62 6 619 9. 747 2. 738 5. 724 9. 865 3. 848 6. 877 9. 991 2.
预先评估 Most important step 间接检测仪器调查分析 开挖直接检测 Verification Digs AND
Direct Examinations
Mitigation
Post-assessment
后评估的方案改进 Define Reassessment Period Assess Overall Effectiveness
ON电位 OFF电位
-500
-700
-900
西气东输管道GX682-GX683#桩CIPS电位变化曲线图
984 5.
埋地管道外腐蚀直接检测方法介绍
2、直流电压梯度测量( Direct Current Voltage Gradient DCVG)技术 电压梯度(DCVG)测量是采用直流脉冲技术与阴极保护 技术相结合的埋地管道防腐层缺陷检测技术,通常用于管 道防腐层完整性评价。其原理:一个直流信号如阴极保护 信号,加载到管道上之后,当管道的防腐层存在破损时, 电流通过管道破损点向土壤中流去,由于土壤的电阻存在 ,在破损点周围的土壤中电位梯度就随着形成,在接近破 损点的部位电位梯度增大,电流密度也随之增大。一般情 况下,破损面积越大,电流密度也就越大,电压梯度也就 越大。通过埋地上方地表电场的测试、通过对电压梯度的 数据处理与分析,就可确定管线防腐层缺陷点位置,根据 其腐蚀电流的流向,评估阳极区的腐蚀程度。
间接检测
间接检测步骤包括地面检测,和(或)为了识别和确定防腐层 缺陷、其它异常情况和可能已经发生腐蚀或正在发生腐蚀区域 的严重程度,而进行的地表检测。管道沿线环境有较大变化时 ,为提高检测可靠性,需在整个管道使用两种或两种以上的间 接检测工具。 间接检测 必须包括以下方面: 每个ECDA区开始和结束位置及用于定位测量点的固定参照点 位置。有足够精度的检测结果,并确定每个指示点的位置. 管道阴极保护有效性检测内容、方法和检测结果分析。每种间 接检测工具,列出其数据和预期的误差。用来确定指示严重性 的分类准则和过程。管道交流干扰检测内容、方法和检测结果 分析。管道直流干扰检测内容、方法和检测结果分析。需要进 行管体修复及排流管段。
判断防腐层破损形状--DCVG
ECDA 综述
就检测技术和方法而言,管道完整性验证(评 价)并不存在着包治百病的灵丹妙药。 所有检测方法和工具有存在这样或那样的局限 性。 外腐蚀直接评价的过程是基于对已有和可用技术 的使用和集成应用。
ECDA 综述
如果适当地应用已有技术和工具,ECDA是能够有效地完 成的。 ECDA过程是基于有效地数据搜集、管理汇总以及在此基 础上的验证和检验过程。 ECDA操作者在实施外腐蚀评价的过程,就是充分理解已 有的信息基础上,使用诸如CIPS, DCVG等工具取得管道的 可靠性、安全性等数据之后,进行能够综合分析,给出管 道外腐蚀的状态结论,进而提出管道维修等方面的建议。
埋地管道外腐蚀直接检测方法介绍
NACE RP0502标准,推荐采用以下检测方法。其中,DCVG/CIPS 测量技术是进行埋地管道外腐蚀直接检测评价的唯一方法,也 是其他方法无法替代的,而管中电流测量法PCM、ACVG、皮尔逊 法是在无法实施DCVG/CIPS测量技术时的一种补充。 1、密间隔电位测量( Close Interval Survey, CIPS)技术 密间隔电位测量原理: 在管道上测量埋地管道的管地电位沿管道的变化(一般是 每隔1-3米测量一个点),在有阴极保护的管道上,测量时能得 到两种管地电位,一是阴极保护系统电源开时的管地电位(Von 电位)一是阴极保护电源瞬时关时的管地电位(VoFF电位)。
河流穿越段水下管道埋深检测技术
系统概述
该系统用来定位和剖面内河通航水道下的穿越管 线,并提供一张显示平面和剖面的图纸。该系统 使用电磁接收机来读取从管线发出的信号。与任 何电磁信号一样,信号的振幅随着管道和接收机 之间距离的增加而减小。这样就给计算管道位置 和埋深提供了根据。所有读数都能从船内采集, 这样就很容易从同一平面获得管道读数、GPS位 置和水深。
后期评价
后期评价步骤包括分析以上三个步骤所得数据资 料,评估ECDA过程的有效性,并确定再次评价的 时间间隔。 后评价 必须包括以下方面: 评价标准及方法(概述)。管道本体情况 。最 大残余裂纹尺寸的确定。管道防腐层完整性评价 。阴极保护有效性评价。杂散电流干扰评价。土 壤腐蚀性评价。管道完整性危害识别评价。腐蚀 增长速率的确定。评价剩余寿命的方法。确定再 评价时间间隔和计划。管理建议。
ECDA的关注内容
NACE RP 0502 标准中ECDA的过程 ECDA 评价过程较ICDA ,SCCDA规程则更 为成熟 NACE RP 0502标准中检测工具的评述—更 为客观的评价
ECDA的局限
ECDA 不能实施的管道:
易于出现焊口失效的管线 接近中性 pH 值的SCC 液体输送管线的疲劳失效 内部腐蚀 塑料管线 带套管的管段 机械损伤(仅能够处理防护层损伤的程度)
• 当埋地管道无法进行内检测(ILI)或水压测 试(Hydro Test)时,作为替代方法来完成 管道的腐蚀检测及评价。 • 很多输气管道根本无法进行智能猪的检测 (Not Piggable)。 • 智能猪检测费用昂贵。
直接评价(DA)基础-概述
• 对管道所面临的每种可能威胁的清晰评价过 程 (即 EC, IC, & SCC) • 作为管道完整性管理的一部分,DA的处理范 围不局限于 ILI 和Hydro测试的检测及评价范 围。 • 对于不能进行智能猪(ILI)检测和低压输气 管线不能进行水压测试的管线,DA是一个可 能的替代方法。
埋地管道外腐蚀直接检测方法介绍
3、管中电流衰减法(Pipeline Current Mapper, PCM)及交流电压梯度( Alternating Current Voltage Gradient ,ACVG,A-字架) 可评价防腐层管段的整体质量和确定防腐层漏点位置的检测技术。
判断管体是否正在腐蚀--DCVG
埋地管道外腐蚀直接检测方法介绍
通过对全线管地电位的数据处理与变化趋势分析, 可了解管道防腐层的总体质量状况;可判断防腐层的状况 和阴极保护是否有效;确定管线阴极区、阳极区的分布及 可能正在发生腐蚀的位置,评估阳极区的腐蚀状态;测定 杂散电流分布情况,判定杂散电流干扰的区域及杂散电流 干扰源。
CIPS工作原理
直接检查
直接检查步骤包括分析间接检测数据以选择进行开挖和管 道评价的区域。将直接检查所得数据资料与预评价和间接检测 数据资料结合起来,通过分析可确定和评价外腐蚀对管道的影 响。另外,本步骤还包括对管道防腐层性能、腐蚀缺陷修复和 防腐蚀措施的评价。 直接检查必须包括以下方面: 管道防腐层有效性检测内容、方法和检测结果分析。防腐层缺 陷修理方案。电阻率、埋深等数据统计。开挖前后的数据收集 。管道开挖检测内容、方法缺陷点危害识别分级和选点开挖、 开挖点图片解析。土壤腐蚀性分析。管体现状总结。修复、不 安全因素及再评价周期。测量金属损失的腐蚀形貌。确定对腐 蚀敏感的其它方面数据。评价腐蚀增长率的数据。所计划的减 缓管道风险措施。
规章
美国政府设立制度,要求所有100英尺宽或宽于 100英尺的内河通航水道穿越管线的覆盖层厚度最 小应达到48”。要求至少每5年就要对河流穿越管 线进行一次检测。对于流速快的河流,水下管道 承担的风险往往越大,所以检测频率更高。或是 在洪水多发的年份,也应该增加检测频率。 由于国内的河流穿越管线检测起步较晚,目前, 我国还没有发布相关的强制性制度。