PCM+埋地管道防腐检测技术及应用
时间：2011-05-05 阅读：4294
大庆市汇通无损检测技术服务有限公司范磊
1．概述
石油、天然气长输管道、城市燃气管道等其它埋地钢质管道的腐蚀与保护越来越引起人们的重视。管道腐蚀可分为内腐蚀和外腐蚀两种，而外腐蚀是造成管道穿孔、泄漏的主要因素，外腐蚀又分为化学腐蚀和电化学腐蚀，而电化学腐蚀在管道腐蚀中起主导作用。管道防腐系统出现问题，如防腐层出现破损点、局部老化、阴极保护失效等原因，管道会发生电化学腐蚀，严重时会发生腐蚀穿孔泄漏事故。杂散电流可使阴极保护电流方向发生改变，由管道流向土壤使管体遭受腐蚀。对于实施的阴极保护控制系统，杂散电流具有破坏性的作用，并可能带来危险。1安培直流杂散电流在一根钢管上流进流出，一年内将导致大约10公斤金属的蚀失。因此加强埋地钢质管道防腐系统的管理是非常重要的，寻找和排除地下管道防腐缺陷点与腐蚀点、对管道外防腐层破损状况进行评估、检测杂散电流的大小和方向是消除事故隐患的一项重要工作。
使用PCM+埋地管道防腐层状况检测仪对埋地管道进行检测，可以在非开挖状况下，实现对埋地管道外防腐层的破坏情况进行定性、评估，并能对管道进行定位、测深。PCM+既可作为新竣工管道的检测、验收手段，也可对正在运行的管道进行定期检测。
2．PCM+管道电流测绘法的检测技术
2.1管道电流测绘法的工作原理
PCM+埋地管道防腐层状况检测仪由一台发射机和一台接收机构成，采用了英国雷迪公司的双水平线圈和垂直线圈电磁探测技术。在检测时，将发射机的一端与管道连接，另一端与大地或阳极床（牺牲阳极）连接（图1）。由发射机向管道发送4Hz测绘电流和128Hz/640
Hz的定位电流。便携式接收机能探测到经管道传送的这种特殊信号，并跟踪和采集该信号。将采集到的电流值、深度等通过蓝牙（Bluetooth）上载到掌上电脑（PDA）或PC机，利用随机提供的实时分析软件系统便能测绘出沿管道路由延伸的电流衰减曲线。通过对电流衰减率的分析，实现对管道防护层破损点定位、评估。电流值随距离的增加而衰减，在管径、管材、土壤环境不变的情况下，防腐层对地的绝缘性越好，则电流损失越少，衰减亦越小；反之，若防腐层损坏，如老化、脱落、绝缘性能越差，电流损失越严重，衰减也就越大
2.2管道电流测绘法的技术特点：
能给出电流分布和电流方向，接近直流的4Hz测绘电流实际上就是管道上的阴极保护电流（CP）电流。
可以对管道进行定位、测深，可测电流强度大小和确定电流方向，一次连接，测试距离可达30Km。
接收机可以储存1000个测绘电流读数，可利用专业管道防腐层处理软件，快速下载到电脑上打印成图形，并计算出防腐层绝缘电阻、进行快速评估。
电流测绘技术可对任意长度管线的防腐层破损状况进行评估。
即使有“T”形和”L”形管道结构或与其它金属结构接触，或有干扰，或管道密集都能准确且容易地对管道进行定位，并绘制管线图。
适用于不同管径、不同钢制材料、不同防腐绝缘材料、不同环境的埋地管线，非接触式探测和评估，无需开挖地下管线。
操作简便，一人操作即可。
2.3管道电流测绘法的实际应用
下面是采用管道防腐数据处理软件对埋设21年加强沥青输油管道评估的实例：
首先将PCM+测量的数据下载到PC机，再给出测点的距离、管道注释、计算绝缘电阻的参数等，即可生成直观的防腐层状况分布图、输出相关图形结果及对管道防腐层的分析报告。
2.4附件A字架和接收机连接可以进行防腐层破损和绝缘性的定位。
PCM+接收机的显示屏上CD方向箭头能够指示破损方向，通过“十”字交叉定位的方法，使破损定位精度达到1米以内。
同时也显示流过A字架脚针的dB微电压读数，可以在不同的破损点之间进行对比，确定破损的严重程度。数值可以便捷的储存到PCM数据库中，通过蓝牙上载到PDA或者PC机中。
3.结论
PCM+管道电流测绘法管道防护层检测技术可以全面评估防护层的状况，指导地下管道的维护和检修，避免抢修中的盲目性。此外它适用范围广，准确率高，尤其适用于石油、天然气、等长距离埋地输送管线及城市埋地管网系统的定期检测。