埋地钢制管道外检测解决方案之PCM电流衰变法检测外防腐层完整性

埋地钢制管道外检测解决方案

埋地钢制管道外检测解决方案之PCM电流衰变法检测外防腐层完整

性

引言

目前管道承担着国内油气运输的主要任务,油气管道的安全关乎民生大计。对油气管道运行中面临的风险因素进行识别和评价，通过监测、检测、检验等各种方式，对管道进行完整性管理，将风险控制在最小范围内，保障油气运输，至关重要。

技术原理

PCM管道防腐层检测技术是利用交变电流梯度法，它是通过在管道和大地之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由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，据此可以判断出管道的支线位置或破损缺陷等。

PCM检测的基本应用原理是：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，引发地面的磁场强度的急剧减小，由此可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Rg。

采用这种方法不但可以对防腐层的破损进行定位，推算出防腐层的性能参数值Rg，而且可对管道路由精确定位描绘，测量深度。本测试方法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。

布置方案

PCM仪器对埋地管道防腐层状况的检测应用，操作具体方法是：在现场工作时先用发射机将一个检测信号供入被测管道，如图1所示，然后在地面上沿管道线路进行测量，记录下该管道中各检测点流过的电流值。检测数据处理可运行管道防腐层计算软件，可以方便地得到防腐层绝缘电阻计算结果与对应的直观计算结果图形，软件的计算功能可以得到防腐层绝缘电阻Rg，根据《埋地钢质管道沥青防腐层大修理技术规定SY/T 5918-94》中关于防腐层老化状况等级的划分，就可得到管道的防腐层准确状况。

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图1向埋地管道供入信号电流

利用交变电流梯度法（ACVG）对管道外防腐层情况进行综合评价，首先要计算管道各分段外防腐层绝缘电阻率，对于管道分段绝缘电阻率较低区域进行标定，划定破损严重区，最后对管道漏点进行精确定位。

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，引发地面的磁场强度的急剧减小，由此可对防腐层的破损进行定位。在得到检测电流的变化情况后，装配A型架后，仪器便具备了FFL的功能（即外皮破损点定位功能）其工作原理是皮尔松法，也叫地面电场法。

图2 管道破损点定位

工程案例

某站至某厂Ф325 输油管道自1993 年投产以来( 总长度为1.9km) , 由于其管道防腐绝缘层电阻率的自然递减及管道绝缘层质量问题, 使该管道阴极保护效果逐年下降, 并造成了管道的多次腐蚀穿孔, 从而影响了管道的正常输油。

为了确保该管道的输油生产安全, 减少腐蚀穿孔现象的发生,进行PCM检测,根据管道防腐层损坏情况, 进行开挖验证、补疤和再绝缘工作。为此采用RD- PCM 对该输油管道进行了防腐层地面检测及数据整理分析, 以便根据检测结果, 确定下一步检测及维修方案。部分检测结果下表

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