埋地管道防腐层检测技术
埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法实用版
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YF-ED-J7487可按资料类型定义编号埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法实用版In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment.(示范文稿)二零XX年XX月XX日埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法实用版提示:该操作规程文档适合使用于工作中为保证本部门的工作或生产能够有效、安全、稳定地运转而制定的,相关人员在办理业务或操作设备时必须遵循的程序或步骤。
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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。
埋地管道防腐层检测技术
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一、埋地管道腐蚀评价与防腐层检测技术1、1防腐层检测技术及仪器的现状1) 变频—选频法上世纪90年末,东北输油管理局与邮电部第五研究所结合我国输油行业的管理模式,完成了长输管线上以测量单元管段防腐绝缘电阻、评价防腐层完好状况方法的研究。
该方法就是将一可变频率电信号施加到待测管道的一端,从另一端检测信号的衰减幅度,通过调节信号的频率使信号衰减达到一定范围(23dB)时,根据信号频率的高低来推断防腐层绝缘电阻值,因此称为“变频—选频法”。
此方法被列入石油天然气公司的SY/T5919-94标准,为我国管道防腐层评价的后续工作奠定了基础。
变频-选频测量方法特点就是:适合于长输管道的检测,具有使用简便,检测费用较低等优点;但该方法对操作人员要求较高,在使用之前需设定一些参数,较为复杂;所需与测量仪配合的设备较多;只能对单元管道(通常为1km)及有测试桩的管道进行绝缘电阻测量,无法判断破损点位置;当管段中有支管、阳极时须通过开挖检测点来分段检测。
2)直流电压梯度(DCVG)技术直流电压梯度技术的代表仪器就是加拿大Cath-Tech公司生产的DCVG。
它可对有阴极保护系统的管道防腐层破损点进行检测。
其原理就是:在管道中加入一个间断关开的直流电信号,当管段有破损点时,该点处管道上方的地面上会有球面的电场分布。
DCVG使用毫伏表来测量插入地表的两个Cu/CuSO4电极之间的电压差。
当电极接近破损点时,电压差会增大,而远离该点时,压差又会变小,在破损点正上方时,电压差应为零值,以此便可确定破损点位置。
再根据破损点处IR 降可以推算出破损点面积。
破损点形状可用该点上方土壤电位分布的等位线图来判断。
仪器优点:(1)灵敏度很高,可以精确地定位防腐层破损点;(2)采用了非对称的交变信号,消除了其她管中电流、土壤杂散电流的干扰,测量准确率很高;(3)可以区别管道分支与防腐层的破损点;(4)可以准确估算出防腐层面积。
并且也能对防腐层破损的形状进行判断。
埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准_概述说明
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埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准概述说明1. 引言1.1 概述埋地钢质管道的聚乙烯防腐层技术标准是确保钢质管道长期运行安全可靠的重要标准之一。
该技术标准主要围绕聚乙烯作为管道表面防腐材料进行涂覆施工和质量检验等方面展开。
本文旨在对埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准进行详细概述说明,包括其作用、重要性以及相关法规和规范等内容。
1.2 文章结构本文将按照以下结构进行阐述:- 引言:对文章的目的和内容进行概述,并介绍文章的结构。
- 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准:介绍埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准的基本情况,包括其作用、重要性以及相关法规和规范。
- 聚乙烯防腐层技术标准的要点和要求:详细描述聚乙烯防腐层技术标准所涉及的钢质管道表面处理要求、聚乙烯涂层施工技术要点以及涂层厚度和质量检验标准等内容。
- 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准实施与监督管理:介绍在实际操作中埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准的具体实施方法和监督管理措施,以及问题处理和改进措施。
- 结论:对现行埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准进行总结评价,并对未来的技术标准展望提出建议。
1.3 目的本文旨在通过对埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准的详细概述,让读者全面了解该技术标准的重要性、作用以及相关要求。
同时,本文还将介绍该技术标准的实施和监督管理措施,以期为相关领域从业人员提供指导和参考。
此外,本文还将对现行技术标准进行评价,并展望未来可能出现的改进方向。
通过本文的阐述,将提高埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准的理论和实践水平,促进相关行业的发展与进步。
2. 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准2.1 聚乙烯防腐层的作用聚乙烯防腐层是一种常用的管道保护措施,它可以有效地防止埋地钢质管道在使用过程中受到腐蚀和损坏。
聚乙烯防腐层可以形成一层致密、耐化学物质侵蚀和机械损伤的隔离层,从而延长管道的使用寿命并提高其可靠性。
2.2 技术标准的重要性埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准的制定和执行对于确保工程质量和安全具有重要意义。
埋地钢制管道非开挖腐蚀检测技术
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0 概 述
使管道 失效 隐患加 大 。因此积极研 究并 采用 有效的
埋 地 管 道 的 防 腐 层 和 管 体 状 况 不 能 直 接 观 察
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埋 地 钢 制 管 道 非 开挖腐蚀检测技术
王文奋 董海涛
(苏 州 热工 研 究 院 有 限 公 司 ,江 苏 苏 州 215004) 摘 要 : 目前 ห้องสมุดไป่ตู้埋 地 管道检 测技 术 与方 法众 多 ,技 术 支撑 也较 为完善 。本文主 要针 对 埋地 管道非 开挖 腐蚀检 测技术 开展 了部 分研 究工作 ,主要 分析 了皮 尔逊(Pearson)检 测技术 、管 中 电流 法 、直 流 电压 梯度 测 试 法(DCVG)、 密 间 隔 电位 检 测 法(CIPS)埋 地 管 道 外 防腐 层 检 测 技 术 ,埋 地 管 体 内检 测及超 声导波外检测技 术。结合 电厂 实际情 况 ,引入 了C—SCAN2010、Wavemaker G3—10检 测设备进行 试验 。开挖 验证 结果表明 ,C—SCAN2010、Wavemaker G3—10适 用于厂 区环境 的埋地 管 道检 测 。 关键词 :埋地 管道 非开挖 腐蚀检 测 C—SCAN 导波 中图分类号 :TG174 文献标识 码 :A DOI:1 0。1 3726 ̄.cnki.1 1-2706/tq.201 6。01.062.05
有限 等 因素 ,容 易造 成沥 青失效 。厂 区 已多次 出现 直流 电压 梯 度测试 法 (DCVG)、密 间隔 电位检 测法
管道外防腐层地面检漏测量及阴保设备测试
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河南汇龙合金材料有限公司刘珍管道外防腐层地面检漏测量及阴保设备测试1管道外防腐层地面检漏测量1.1 交流电流衰减法PCM外防腐层检测技术,是通过埋地管道信号的衰减量,来判断防腐层的破坏程度。
可以在非开挖的状况下,完成对埋地管道外防腐层破损状况的评估。
PCM+系统包括一个便携式发射机及手持式接收机。
发射机和CPS站点连接,可以向管道施加一个特殊的近直流信号。
接收机可以在最大30公里( 19英里)的范围内识别这种特殊信号来定位管道的位置和深度。
一旦管道被定位,技术人员就可以绘制沿管道的泄漏电流图,显示出信号电流大小和方向,从而迅速的确定防腐层破损。
确定了管道的破损段之后,使用A字架,可以进一步将破损位置和深度确定在1米( 3英尺)的范围内。
PCM+在任何模式下的测绘信息,也同时储存和显示在接收机上,记录的测绘信息可以使用蓝牙传输到PC机或者可选的PDA(和GPS数据连接)上,以图形格式显示来进行快速分析。
1.2 交流地电位梯度法 (ACVG)交流地电位梯度法(ACVG)采用埋地管道电流测绘系统(PCM)与交流地电位差测量仪(A字架)配合使用,通过测量土河南汇龙合金材料有限公司刘珍壤中交流地电位梯度的变化,用于埋地管道防腐层破损点的查找和准确定位。
在目标管道正上方检测,沿着疑有防腐层破损点的管段的路由和测量仪箭头指示的方向,以一定间隔将A字架触地测量,箭头指示无反转表明无破损点,接近破损点时dB值增大,当走过破损点时,箭头会反向指向破损点,出现这情况要反向移动,用更小的间隔重复测量,直至将A字架向前向后稍加移动至箭头变回反向时为止。
当A字架正好位于破损点正上方时,显示的箭头为两个方向,同时显示的dB值读数最小,在A字架中心划一条垂直线,之后将A字架旋转90度,并沿这垂直线再进一步准确定位,使A型架向前向后稍加移动至箭头变回反向为止。
这样两条线的交叉点就是管道防腐层破损点位置。
1.3 直流地电位梯度法 (DCVG)直流地电位梯度法(DCVG)测量技术适用于埋地管道外防腐层破损点的查找和准确定位,对破损点腐蚀状态进行识别。
埋地管道防腐层检测技术
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上世纪 90 年末,东北输油管理局与邮电部第五研究所结合我国输油行业的管理模式,完成 了长输管线上以测量单元管段防腐绝缘电阻、评价防腐层完好状况方法的研究。该方法是将一 可变频率电信号施加到待测管道的一端,从另一端检测信号的衰减幅度,通过调节信号的频率 使信号衰减达到一定范围(23dB)时,根据信号频率的高低来推 断防腐层绝缘电阻值,因此称为“变频—选频法”。此方法被列 入石油天然气公司的 SY/T5919-94 标准,为我国管道防腐层评价 的后续工作奠定了基础。变频-选频测量方法特点是:适合于长输 管道的检测,具有使用简便,检测费用较低等优点;但该方法对 操作人员要求较高,在使用之前需设定一些参数,较为复杂;所 需与测量仪配合的设备较多;只能对单元管道(通常为 1km)及 有测试桩的管道进行绝缘电阻测量,无法判断破损点位置;当管 段中有支管、阳极时须通过开挖检测点来分段检测。
1.3.2、管-地回路的等效电路模型
当在管道和大地之间施一交流信号时,用 电路理论分析电流信号在回路过程中的传输过
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防腐层检测系统及其应用
程,则必须把这一回路进行电路等效,即建立有效的电路模型。实际上,可以把管-地回路看 成一个分布参数电路,基本参数可归结为纵向分量阻抗和横向分量导纳。考虑大地电阻和电容 的影响,可以对管地回路中的一个微分段作图 1 所示的等效。图中: R 表示管道的纵向阻抗,L 表示管道电感,Gs 表示土壤的内阻抗,G 表示为管道防腐层横向漏电导纳,C 表示管道的分布电 容。在理论上,在一定的测量范围内,可以把原本并不均匀的参数看成均匀地分布于回路的每 一微段之中,电路模型得以大为简化。
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防腐层检测系统及其应用
传输距离有限,大多数情况下传输线处于匹配状态,由于反射波不存在,除未竣工管道或靠近 绝缘法兰的管段等特殊情况外,通过入射波传输的功率全部被负载吸收,大部分情况下管道的 长度远大于检测信号的有效传输距离,都可以看成是无限长的。 2) 管道纵向电阻未能考虑交流信号的因素 在求解 Rg 的过程中,准确计算管道的纵向电阻也很重要。钢管的磁导率很高,即便检测信 号频率不高时,交流信号的趋肤效应也不能忽略。简单地用管材的直流电阻不能正确反映交流 信号下的电磁参数。管材电磁参数受管径、壁厚以及管体成型方法(无缝、直缝、螺旋焊缝) 的制约相当明显;管道运行时间越长,其有效电磁参数与初始埋设时的差别也就越大。新模型 在这方面作了改进。 3) 土壤电阻率的影响不能忽略 使用过电流梯度法的人都会发现,管道埋设的土壤环境对检测电流衰减规律的影响显而易 见,不考虑土壤电阻的差异是不能有效地应用电流梯度法,完成管道的评估的。考虑土壤的导 电性对得到正确的评价结果至关重要。 4) 伴行管道的影响不可忽略 管道的埋地环境千差万别,目标管线附近存在伴行管线的情况并不少见。伴行管线与目标 管线的电磁耦合作用十分明显,它直接会以互感的方式影响管道的电感值。电感 L 不仅与管道 的有效电磁参数有关,而且还取决于管体直径以及管外围土壤介质的电磁参数变化情况。因此, 仅仅经验性地指定管道参数是难于得到符合实际的检测结果的,根据埋设条件选择评价参数是 必然的选择。
埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法(标准版)
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( 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。
在役埋地管线外防腐层的性能测定与防腐等级评估
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在役埋地管线外防腐层的性能测定与防腐等级评估前言对油气管道的外防腐层情况进行定期的性能测定,准确掌握在役埋地管道防腐层的工作状态,对及时发现和消除事故隐患,保证长期安全生产,避免重大事故发生都有着重大的意义。
埋地管道的防腐层因多种原因产生缺陷,失去防腐效果,导致管道腐蚀,因此,有计划地开展管道防腐层检测和修复工作十分重要。
根据检测结果对管道防腐层进行评价,可为管道防腐层的使用、修复和更换提供科学依据。
管道防腐层检测也是管道安全评价以及完整性管理的重要内容。
管道防腐层检测技术防腐绝缘层是埋地管道腐蚀控制技术中最重要的组成部分。
防腐绝缘层的质量关系到管道的使用寿命,也是管道运行中必须关注的问题。
目前使用的管道防腐绝缘层种类较多,在检测项目及检测手段上也不尽相同。
现在的集输管道仍以石油沥青玻璃布为主,它以检测防腐绝缘层的连续性、厚度、粘结力、绝缘电阻等性能为主,其中绝缘电阻是综合反映防腐绝缘层状况的重要指标,该项指标不仅与防腐材料有关,而且与施工质量有关。
施工中对防腐绝缘层的任何损坏或防腐材料老化以及防腐结构发生浸水、剥离、破损、开裂等现象,都将表现为绝缘电阻下降。
目前,随着新型检测仪器的出现,防腐绝缘层绝缘电阻已实现了不开挖的地面检测,这将为制定大修或更换防腐绝缘层管段提供科学依据[1]。
目前管道防腐层的检测方法中应用较多的是多频管中电流法与地面电场法的联合使用。
多频管中电流法的整套设备由英国雷迪公司生产的RD-PCM检测仪和天津嘉信技术工程公司研制的管道防腐检测数据处理系统GDFFW 5.1两部分组成。
PCM是Pipeline Current Mapper的简称,即多频管中电流法,主要是测量管道中电流衰减梯度,因此也叫电流梯度法。
PCM系统主要由一台发射机、一个接收机和一个A字架组成,多频管中电流法是由PCM发射机向管道施加多个频率的电流信号,使用接收机接收相同频率的电流衰减信号,该设备不受管道埋深的限制,追踪检测管道的信号电流,能自动存储检测数据。
埋地钢制管道聚乙烯防腐层通用检验规程
![埋地钢制管道聚乙烯防腐层通用检验规程](https://img.taocdn.com/s3/m/a556691654270722192e453610661ed9ad515505.png)
埋地钢制管道聚乙烯防腐层通用检验规程***************公司2012 年4 月1. 前言2. 依据规程标准3. 防腐层结构4. 材料检验5防腐层材料适用性试验6. 防腐层涂敷7. 质量检验8•附件1:3PE检验工艺流程1. 前言埋地钢质管道3PE防腐涂层是80年代以德国为代表的欧洲国家开发并成功应用的管道防腐技术,它由底层环氧粉末、中问层粘接剂和外层聚乙烯三种材料构成。
其中环氧粉末涂层具有优异的与金属的附着力和抗阴极剥离性能以及优良的耐化学腐蚀性和抗氧气渗透性,聚乙烯涂层具有优异的抗冲击性能和抗水渗透性能,两者通过中问层粘接剂粘接的配合而形成的复合涂层充分显现了各自的优点,弥补了它们的缺点。
鉴于3PE涂层优异的综合性能使其在世界范围内得到了广泛应用,因此在一些大型管道工程上3PE防腐成为首选涂层。
我国管道防腐涂层经过几十年的不断完善,经历了石油沥青、沥青玻璃布、煤沥青、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、热熔胶夹克、聚乙烯冷缠胶带和熔结环氧粉末(FBE)等,于90年代中期发展到3PE防腐涂层。
我国在90年代中期国家重点工程陕京输气管道建设时首次采用3PE防腐涂层,直到现在的十几年间包括西气东输工程一线、二线在内的多条国家重点管道工程都采用了这种防腐涂层,可以说3PE涂层已成为我国管道防腐的主导涂层。
十几年来在我国的应用表明3PE涂层的综合性能是其它涂层无法比拟的,但3PE涂层的生产工艺和生产控制相对复杂一些,任何一个环节出现问题都会影响防腐涂层的质量,应进行严格的质量控制。
为了严格贯彻执行国家规程、标准,确保直埋夹套保温管及其管件产品制造质量,切实做好各工序的质量控制,明确统一检验手段,特编制本检验工艺。
2. 依据规程标准GB/T9711.1-1997《石油、天然气工业输送钢管交货技术条件1A级钢管》GB/T3087-2008《低中压锅炉用无缝钢管》GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》SY/T0413-2002《埋地钢制管道聚乙烯防腐层技术标准》GB/T23257-2009《埋地钢制管道聚乙烯防腐层》GB/T18593-2010《熔融结合环氧粉末涂料的防腐蚀涂装》TSGD0001-200《9 压力管道安全技术监察规程——工业管道》TSGD2001-200《6 压力管道元件制造许可规则》TSGD2002-200《6 压力管道元件型式试验规则》GB/T20801.1〜6-2006《压力管道规范——工业管道》NB/T47014-2011《承压设备焊接工艺评定》GB50236-98《现场设备工业管道焊接工程施工及验收规范》GB8923-1988《涂装前钢材锈蚀等级和除锈等级》SY/T0063-1999《管道防腐层检漏试验方法》JB/T3022-1993《城市供热用螺旋埋弧焊钢管》GB/T12459-2005《钢制对焊无缝管件》GB/T13401-2005《钢板制对焊管件》GB2828.1-2003《逐步检查计数抽样程序集抽样表》3防腐层结构3.1挤压聚乙烯防腐层分二层结构和三层结构两种。
埋地管道防腐层检测技术在燃气管道检测中的应用
![埋地管道防腐层检测技术在燃气管道检测中的应用](https://img.taocdn.com/s3/m/a34c69f5f90f76c661371a9a.png)
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埋地管道防腐层检测技术在燃气管道检测中的应用
谷 会 英 景 奇 东 ( 哈尔滨市燃气压力容器检验所 黑龙江
【 摘
哈尔滨
10 9 ) 5 0 0
 ̄]C 技术检测管道时的精 准定位 、 PM 埋深、 防腐层破损点检测方 法。破损点 开挖验证情 况以及在检 测中总结出的 P M 分析防腐 C
:
D
S l S2 —
其 中:一 h 管道埋深:一 8 感应电动势: 两个线圈间距 D一
4原 因分 析 . 经过近几年的检测及开挖验证 . 发现产生防腐层破损的原 因大致
有 以下几点 : f 管道通过不同的敷设环境 . 1 未有针对性的选择防腐材料 , 从而 地 面电场 法是将一个特定频率 的检测电信号像 阴极保 护电流一 样. 加载到管道上时 . 通过管道 的破损裸露点和土壤构成 的电压梯度 . 不能保证管道的防腐层 完好 () 2 施工时 的补 口、 补伤 、 头、 弯 三通等重点部位 的防腐与原管道 在地 面上 随之建立 了一个近似球状 的电位分布 越接 近破 损点的地 面. 电压梯度就越大 , 管道正上方地面的电流密度就越大 , 电位也就越 防腐 要 求 不 一 致 () 3 未有效避免管道防腐层 的擦伤或刮破。 高。一般来说 , 管线的防腐层破损面积越大 , 其附近的 电流密度越大 , 5结束 语 . 地面 的电压梯度也就越大 通过对 埋地管道外 防腐层 的检测能够正确反 映管道的防腐层状 地 面电场法是使用一个灵敏的毫伏表 ( A型架 )测量插入地表 的 , 对发现的疑似破损部位 开挖验证 , 能说 明埋 地防腐层检测技 两个 电极 在地表水平 的电压梯度 平衡 时 的输 出值 两个电极相距为 态好 坏 . 能够为企业 的安全运行提供科学 有 5 厘 米. 5 当其 中一个 极的电位比另一个高时 . 仪器就 由此给 出漏点方 术在实 际工作 中有很大的实用性 . 向并计算 出电位的梯度值 效的数据, 降低运行风险。I 为 了便 于解释和消除管道 自身 、 大地 电流及其 他的电干扰 . 该方 法同时将两个频率的交变电信号加载到管道上 。测量时 . 操作员沿管 【 参考文献 】 道的路由以一定的间隔 . 电极插入地面 . 将 仪器 的面板上会有一个方 [ ] J 12 0 城 镇燃气设施运行 、 1C J — 0 1 S 维护和抢修安全技术规程. 向箭 头指示管线上破损点的位置 . 当跨过破损点时 . 箭头会变 向 . 近 [ ] / 9 — 0 4 靠 2 Q S 3 20 l Y 石油天然气埋地管道检验规程. 破损点时 , 箭头稳定 . 并有相应 的电场强度 分贝值 . 指示 出漏 点 的大 [ ] S 7 0 — 0 0压力管道定期检验规则——公用管道 . 3TG D04 21 小 当操作员继续前进而远离破损点时 . 而且 电场强度 的分 贝值 随着 [ ] 日 4 朱 彰等译. 腐蚀与防护技术基础. 冶金工业出版社.
埋地管道外防腐层腐蚀检测与评价方法
![埋地管道外防腐层腐蚀检测与评价方法](https://img.taocdn.com/s3/m/f783c1f25ef7ba0d4a733b28.png)
埋地 管道 担负着为下游用户输送石油 、天然气的任务 ,随 着运 行年 限增长、 环境变化和腐蚀等原 因, 易 出现 防腐层破损 、 老 化、龟裂 、剥离和脱落 的现象 ,导致 管道腐蚀 、油 气泄露 , 给 沿线 人 民财 产和 自然环 境带 来 巨大 的影 响。管道 外防腐 层 检测是 指在 不开挖 的情况 下 ,采 取外检 测技 术对埋 地管道 外 防腐层 及 阴保 效果 进行检 测及 评价 。通 过对 埋地管 道进行 缺 陷检 测,采用 就地 开挖或 者修 复补 强技术 ,可 以使 管道重 新 达 到 设计承压 能力 ,有效 防止 管道事 故发生 ,避免 不必要 的 管道维修和更换 ,同时保证油气管道 的安全平稳运 行。 1 埋地输油气管道外 防腐层检 测技术及 评价
Co r r o s i o n De t e c t i o n a n d Ev a l u a t i o n Me t h o d f o r Ex t e r n a l Co r r o s i o n Pr o t e c t i o n o f Bu r i e d P i p e l i n e
1 . 1 常用 的外 防 腐层 检测 技术 对埋 地管道 进行 缺陷 的检测评 价 主要是通 过检 测仪器 在 地面 完成 工 作, 尽管 方法 不 尽相 同 ,但 检 测 内容基 本 一致 , 目前 管道外 防腐层 的检测 技术 方法一 般常用 交流 电位梯度 法 ( AC VG) 、直流 电位梯度法 ( DC V G)结合 交流 电流衰减 法对 油气 管道进行外检测 [ 1 ] ,皮尔逊 ( 音译 )法 由于精确定位难度 大 , 己较 少 采 用 。 ( 1 )交流 电位梯度 法 ( AC VG)通过 向管道施加某一特定 频率 的交 流 电流 信号 ,如果外 防腐层 破损 ,信号 电流就会 从
埋地管道外防腐层PCM检测技术
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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
在役埋地长输管道外防腐层检测与修复技术
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浅谈在役埋地长输管道外防腐层检测与修复技术摘要针对西气东输浙沪段干线管道41处外防腐层存在的缺陷状况,采用pcm检测系统进行检测与定位,对已确定管道防腐层缺陷点位置、开挖管道防腐层缺陷点,对管道防腐层缺陷点进行修复处理等技术的应用。
关键词西气东输;管道防腐层;pcm检测系统;检测与定位;修复中图分类号u17 文献标识码a 文章编号1674-6708(2010)25-0139-020 引言作为国家西部大开发标志性建设工程——西气东输工程,通过将新疆塔里木盆地的天然气采用长输管道的方式输送到上海及长江三角洲等东部地区,大大促进了我国能源结构和产业结构调整,带动东、西部地区经济共同发展,改善长江三角洲及管道沿线地区人民生活质量,有效治理大气污染。
但由于外力破坏、电化学腐蚀、泥石流、白蚁、老鼠、树根、土壤酸碱度等自然侵害影响,造成管道外防腐层破坏、老化,致使西气东输苏浙沪段沿线管道41处存在防腐层破损、剥离、脱落和老化等缺陷,其防腐能力降低甚至失效,管道安全运行受到威胁。
如果不采取有效修复措施,可能将导致管道穿孔而造成漏气,不仅造成巨大的经济损失,而且会给管道沿线生态环境造成污染。
因此,对该段管道的维护治理、防止管道腐蚀、泄漏,保证管道安全输送,延长管道使用寿命刻不容缓。
1 管道防腐层检测与定位国内外埋地金属管道外防腐层检测技术方法很多,但就其信号源来说的话,不外乎交流法和直流法两种。
如今防腐层检测与定位技术大多是通过管道上方地面测量或防腐性能的间接测试完成[1]。
就检测技术而言,有人体阻容检测技术、磁场衰减检测技术、标准管地电位(p/s)检测技术、近间距管/地检测技术、直流电位梯度检测技术、电流梯度检测技术、防腐层缺陷检测器、管内直流电流和电桥检测技术、变频选频检测技术、电流排放检测技术等[2]。
在西气东输苏浙沪段干线管道外防腐层修复工程中,对已经检测出管道防腐层41处存在缺陷的情况下进行精确定位,具有高精度、高效率、低成本,专门为管道工业设计生产的pcm检测系统无疑是最佳选择。
埋地管道外防腐蚀层检测技术
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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
埋地管道防腐保温层组合检测技术分析
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Ana y i f t m b na i n t c c ni u l ss o he Co i to De e tTe h q e o n u a i y r f r Bur e pe i s f I s l tng La e o i d Pi l ne
2 1正 01
管 道 技 木
P p ln Te h i u e ieie e nq
— — — — —
设 台
Equpme i nt
2 1 01
No 2 .
第 2期
埋 地 管 道 防 腐 保 温 层 组 合 检 测 技 术 分 析
王 通 , 一浩 , 李 李宏 伟
A bsr c : he d tc in tc noo y o n a te ro in is ltoo ur t a t T e e to e h lg fa n io r so n ua in l y ri hei o tntme s r o h a eo r to fb —
W ANG n L — a L ng we To g, I Yih o, IHo — i
( ol eo c a i l n lcr ncE gn e ig Z e g h u Unv r i f ih n u ty Z e g h u 4 0 0 , h n ) C l g f e Me h nc d E e t i n i ern , h n z o i s yo g tI d s , h n z o 5 0 2 C i a aa o e t L r
管道防腐层定位检测技术
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我国油气长输管道经过20多年的运行,在不同的环境条件和管段,防腐层呈现不同情况。
有些管段防腐层出现老化、剥离或破损,管体产生严重的腐蚀,造成开裂、穿孔等破坏管道正常输送的严重事故。
对管道的维护工作,主要分为修理、修复和更换。
其中修复占有重要地位,这归于它的经济性,通常管道的绝大部分还处于良好状态,而由于种种原因被迫更换的管道不到总量的5%。
修复指的是通过管道检测发现问题,在管道未发生泄露前进行的有计划的整治修复。
长期以来,我国的埋地管线一直处于重建设轻管理的状况。
这是我国管道寿命普遍低于国外的重要原因之一。
实际上,一条报废管道的大部分管段仍具有较大使用价值,对一条管道有计划修复的经济效益远比重建一条管道大得多。
同时由于管理不善造成的管道泄露,不仅造成严重的资源浪费,也对管道沿线的生态环境造成恶劣的影响,甚至严重污染破坏环境。
因此开展管道检测和评估工作的意义重大。
1.土壤腐蚀调查按照GBT19285-2003《埋地钢质管道腐蚀防护工程检验》、SY/T 0087-1995《钢质管道腐蚀与防护调查方法标准》和SY/T 5919-2009《埋地钢质管道阴极保护技术管理规程》的技术方法,本项目全线腐蚀普查工作主要包括土壤腐蚀性、自然和保护电位、交流干扰和直流干扰等主要工作。
1.1.1 管线防腐漏点和埋深检测管线的防腐漏点和埋深进行检测,并对漏点位置和埋深不足位置进行定点后用红漆和竹桩做好标记并现场交底,施工单位整改后进行复测。
1.1.2 土壤腐蚀性调查工作测量的土壤理化性质包括土壤电阻率、氧化还原电位、pH值、含水率、土壤容重、氯离子、硫酸根离子、碳酸钙离子和土壤总盐含量共9个指标。
全线每公里应布设一处调查点,地质过渡地段界面处应加密设置调查点。
测试方法按GB/T 21246-2007 《埋地钢质管道阴极保护参数测试方法》的有关规定及相关规范标准执行。
1.1.2.1 土壤电阻率测试土壤的导电性是一个重要的参数,导电性往往也是土壤腐蚀性的控制因素。
埋地压力管道防腐层的作用与检测
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埋地压力管道防腐层的作用与检测摘要:随着工业化和城市化的进程,埋地压力管道在工业生产供热、供气等方面越来越多的使用。
然而,由于地下环境的复杂性和管道运行的特殊性,埋地压力管道容易受到腐蚀的影响,导致管道的损坏和泄漏,给人们的生产生活带来巨大的安全隐患。
因此,在埋地压力管道的设计和施工中,必须采取有效的措施对管道进行防腐处理,并在压力管道投入运行后对防腐层状况进行定期检测,以保证其安全运行。
关键词:埋地压力管道;防腐层;作用;检测引言埋地压力管道在长期的运行中容易受到土壤环境的影响,导致管道外壁的腐蚀、壁厚减薄甚至泄漏,造成人员伤害或土壤环境污染。
为了保证埋地管道的安全运行,必须采取措施对管道进行防护,其中防腐层是一种常用且有效的防护方式。
本文将对埋地压力管道防腐层的类型进行探讨,介绍该防腐层的检验检测方法,并分析常见问题及解决方案。
1防腐层的分类防腐层根据涂覆的位置可分为外壁防腐层和内壁防腐层。
埋地压力管道常处于潮湿、微生物、有机介质和化学环境等容易引起腐蚀的情况下,外壁防腐层可以有效隔离管道与周围环境之间的直接接触,减少化学腐蚀、电化学附属的发生,减少管道的损坏和泄漏的风险。
常见的外防腐层有;(1)铁氧化层:铁氧化层是一种常见的防腐层,通常是通过将铁制品暴露在氧气和水中,使其表面生成一层致密的铁氧化物。
这种铁氧化层可以防止铁制管道继续腐蚀,起到一定的防腐作用。
(2)涂覆层:涂覆层是一种常用的防腐层,通常是将特殊的防腐涂料涂覆在管道表面,形成一层保护膜,对管壁和土壤进行隔离。
这种涂覆层可以有效防止管道受到土壤中的湿度、酸碱度、含盐量等因素的侵蚀,起到很好的防腐作用。
(3)绝缘层:绝缘层是一种较常见的防腐层,通常是在涂覆层的基础上再覆盖一层绝缘材料,如聚乙烯、聚氨酯等。
这种绝缘层阻止外界介质对管道的侵蚀效果最好,是目前最为广泛采用的防腐方法。
内防腐层主要为防止输送天然气、原油等含硫或酸性气体等管道内壁被介质腐蚀,隔绝输送介质与管道内壁接触。
埋地管道外防腐完整性直接检测评价技术ECDA
![埋地管道外防腐完整性直接检测评价技术ECDA](https://img.taocdn.com/s3/m/1b2c0c1402020740be1e9b26.png)
埋地管道外防腐完整性直接检测评价技术管道的安全性正日益受到人们的重视。
由于钢管的腐蚀和本身制造缺陷,以及第三方和人为破坏等原因,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。
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。
外防腐层和阴极保护的联合作为公认的最佳保护方法,已经广泛用于埋地管道的腐蚀控制。
埋地管道的外防腐完整性直接检测评价就是对外防腐层与阴极保护系统的联合作用进行同时检测评价。
目前,很多业主只对埋地管道的外防腐层漏电点进行定位,对防腐层的总体质量状况进行粗略的评价,这样就无法给业主提供合理、科学、经济的管道维护、维修及监控措施,评价结果只能是片面的甚至错误的,根据检测评价结果进行维护管理往往会对埋地管道造成更大的伤害。
所以对埋地管道外防腐完整性进行直接检测与评价,就必须同时对外防腐层与阴极保护系统进行综合检测与评价,这样才能得出较为全面、合理的管道维护、维修与监控措施。
随着埋地管道外腐蚀检测技术的发展和完善,以及和国际上埋地管道外防腐完整性检测评价规范的全面接轨,我公司依据NACE RP-0502-2002中埋地管道外腐蚀直接评价法ECDA,从事埋地管道外防腐完整性检测评价项目的技术工程、咨询与监理服务。
1、埋地管道外防腐完整性直接检测评价的主要内容(1)全面检测外防腐层的现状,包括:防腐层老化情况、破损位置及破损程度,破损处管体的腐蚀特性等,评价其完整性情况;(2)全面评价阴极保护系统的运行情况,对其保护水平(管道是否获得全面、合适的阴极保护,是否存在欠保护及过保护情况)给予评价;(3)测量杂散电流分布的情况,评价其对管道外腐蚀的影响;(4)开挖验证和直接无损检测,包括管道壁厚测量﹑管道涂层测量;(5)建立ECDA检测数据库;(6)评价其管道的完整性,提出外腐蚀控制的改进建议。
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埋地管道防腐层检测技术一、埋地管道腐蚀评价与防腐层检测技术1.1防腐层检测技术及仪器的现状1) 变频—选频法上世纪90年末,东北输油管理局与邮电部第五研究所结合我国输油行业的管理模式,完成了长输管线上以测量单元管段防腐绝缘电阻、评价防腐层完好状况方法的研究。
该方法是将一可变频率电信号施加到待测管道的一端,从另一端检测信号的衰减幅度,通过调节信号的频率使信号衰减达到一定范围(23dB)时,根据信号频率的高低来推断防腐层绝缘电阻值,因此称为“变频—选频法”。
此方法被列入石油天然气公司的SY/T5919-94标准,为我国管道防腐层评价的后续工作奠定了基础。
变频-选频测量方法特点是:适合于长输管道的检测,具有使用简便,检测费用较低等优点;但该方法对操作人员要求较高,在使用之前需设定一些参数,较为复杂;所需与测量仪配合的设备较多;只能对单元管道(通常为1km)及有测试桩的管道进行绝缘电阻测量,无法判断破损点位置;当管段中有支管、阳极时须通过开挖检测点来分段检测。
2)直流电压梯度(DCVG)技术直流电压梯度技术的代表仪器是加拿大Cath-Tech公司生产的DCVG。
它可对有阴极保护系统的管道防腐层破损点进行检测。
其原理是:在管道中加入一个间断关开的直流电信号,当管段有破损点时,该点处管道上方的地面上会有球面的电场分布。
DCVG使用毫伏表来测量插入地表的两个Cu/CuSO电极之间的电压差。
当电极接近破损点4时,电压差会增大,而远离该点时,压差又会变小,在破损点正上方时,电压差应为零值,以此便可确定破损点位置。
再根据破损点处IR降可以推算出破损点面积。
破损点形状可用该点上方土壤电位分布的等位线图来判断。
仪器优点:(1)灵敏度很高,可以精确地定位防腐层破损点;(2)采用了非对称的交变信号,消除了其他管中电流、土壤杂散电流的干扰,测量准确率很高;(3)可以区别管道分支和防腐层的破损点;(4)可以准确估算出防腐层面积。
并且也能对防腐层破损的形状进行判断。
缺点是:设备价格较贵、测量工作劳动强度大,须配合定位仪使用;由于电极与地面直接接触,因此当地面介质导电性差时,测量结果不稳定;通常仅适用于有外加电流阴极保护系统的管线,对于那些没有阴保系统的管线可通过直流发电机建立临时阴极保护系统完成检测;不同的土壤环境会对检测信号产生一定的影响。
3)皮尔逊法(人体电容法)也属于地面电场法的范畴,目前国产检测仪器多采用该方法。
其工作原理是:给埋地管道发送特定频率的交流电信号,当管道防腐层有破损点时,在破损处形成电流通路,产生漏电电流,向地面辐射,并在漏点上方形成地面电场分布。
用人体做检漏仪的传感元件,检测人员在漏点附近时,检测仪的声响和表头都开始有反应,在漏点正上方时,仪器反应最强,从而可准确地找到防腐层的破损点。
该类仪器的优点是:设备体积小,价格较低;使用方便,对操作人员要求不高;现场简单时准确率较高;其缺点是:抗干扰性能差,当地下管网较复杂时,容易产生错误判断;针对检测管道及埋设环境的具体情况,设置检测的灵敏度。
检测过程很大程度上依赖使用者的工程经验。
灵敏度设置过低会漏掉破损点,灵敏度过高,会产生误报漏点。
此外,国内早先生产的仪器发射机功率较小,测量范围受到一定限制,最近厂家加大了发射机功率情况有一定的改善;须同时使用定位仪和检漏仪;不能定量地判定防腐层老化程度。
4)密间隔电位法(CIPS)为国外评估阴极保护系统和管道保护水平的标准方法之一。
通过比较沿管线上测得的地面电位,评价管道的CP 系统性能。
通常用于评价CP 性能的数据包括:沿管线测得的电位、电位的变化值、不同距离点上的通/断、去极化电位,及其它的信号特征。
其原理是:将一个参比电极放置于地面与电压表相连,表的另一端与管道相连,读取管地电位。
在外加电流保护的管道中,通过测得的管地电位分布,即可得出管道的保护程度。
该方法的优点是:适用于复杂的地表情况,甚至可水下作业;测量点多,数据较为准确;无须另配发射机;缺点是:测量程序复杂,对人员要求高;测量中要求间隔较小,工作量过大;须与定位仪同时使用;通常至少要三个人参加测量,一人管道定位,一人负责数据采集,第三人负责回收导线。
5)杂散电流检测技术杂散电流干扰给管道和设施造成的危害已得到了重视和研究,我国也制定了一系列行业标准,给出了解决电性腐蚀的方案,技术要求也相当明确和完整。
由于当时在检测设备方面尚未有适用现场作业的测定专用设备,一般是在电工等通用仪表中选择使用,检测手段也较为单一和缺乏效率,直接影响了治理方案的有效实施。
近年推出的杂散电流检测仪RD SCM 是一个不错的选择。
SCM 能够检测出管道上阴极保护电流分布状况,也能精确测量出管道杂散电流的流入/流出点,对于检测和评定管线上保护电流给其它管线造成的干扰及找出治理杂散电流干扰方案是一个即安全又有效的方法。
1.2交变电流梯度法(多频管中电流法)及其应用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。
1.3.2、管-地回路的等效电路模型当在管道和大地之间施一交流信号时,用电路理论分析电流信号在回路过程中的传输过程,则必须把这一回路进行电路等效,即建立有效的电路模型。
实际上,可以把管-地回路看成一个分布参数电路,基本参数可归结为纵向分量阻抗和横向分量导纳。
考虑大地电阻和电容的影响,可以对管地回路中的一个微分段作图1所示的等效。
图中: R表示管道的纵向阻抗,L 表示管道电感,Gs表示土壤的内阻抗,G表示为管道防腐层横向漏电导纳,C 表示管道的分布电容。
在理论上,在一定的测量范围内,可以把原本并不均匀的参数看成均匀地分布于回路的每一微段之中,电路模型得以大为简化。
图1管-地回路的微段等效电路1.3.3、交变电流梯度法的数学模型根据电磁学理论分析可知,当将一交变正弦检测信号由发射机供入管-地回路中时,信号的衰减幅度远大于专用传输线。
检测工程中,回路的损耗远大于理想传输线,可将回路视为特性阻抗的传输线,此时的传输线处于匹配状态,反射波不存在,除未竣工管道或靠近绝缘法兰的管段等特殊情况外,通过入射波传输的功率全部被负载吸收。
由于信号的传输距离有限,大部分情况下管道的长度远远大于有效传输距离,都可以看成是无限长的。
满足如下传输规律:x e I I α-=0 (1)而被称为衰减常数的α与管-地回路参数满足如下关系式:αωωω=-+++222222222()()()RG LC R L G C (2)在实际检测中发射的是交变检测信号,回路中的电磁场为正弦电磁场。
管中等效电流值,记为Iam ,单位为安培。
将安培为单位的电流Iam 转换成分贝电流后,I dB -X 曲线则是一条倾斜的直线,其斜率Y与α成正比关系。
当已知某二点的管中电流值时,即有: 1212ln ln 6858.8x x I I Y am am --==α (3)在式(2)中,G 即为包含着能反映防腐层状况的绝缘电阻Rg ,当由式(3)计算出管-地回路的衰减常数α后,Rg 即可被求出。
同时,与α对应的Y 值大小也可定性地反映防腐层的优劣程度。
1.3.4 、评价模型的改进及GDFFW xp 版软件的完善 嘉信公司在开发和推广防腐层评价方法的初期,采用的是基于多个频率对管道进行重复检测,避开直接给出不易确定的参数,称之为“多频管中电流法”的方法。
但是,多频方法是以增加检测工作量为代价的。
同时,经实际应用发现,三频反演得到的电容、电感数值其合理性值得怀疑。
在大量的检测经验基础上,嘉信公司通过软件推荐给用户经验的电容电感数值,解决了用户在确定参数时遇到的困难。
此后的方法不要求对管道进行三频检测,提高了用户的检测效率。
经过对模型的不断完善,近来已经有了很大的改进,为了确切地反映方法的完善,将方法重新命名为“交变电流梯度法”。
经过多年应用和研究,全新评价模型改进了原方法存在的主要缺陷是:1)“多频法”评价管道防腐层所依据的是“线传输函数”模型,要通过纵向电阻R、电感L、电容C的参数输入来求解防腐层绝缘电阻Rg。