埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法

埋地钢质管道外腐蚀直接评价方法与检测的实施过程林守江（天津市嘉信技术工程公司 天津300384）摘 要 埋地钢质管线的腐蚀检测和评价是确定腐蚀状况、制定维修方案的基础，外腐蚀直接评价方法提供了对不适合内检的管道腐蚀检测和评价的实施方案。

在腐蚀检测过程中间接检测方法的配合使用，对保证检测结果的可靠性、减小单一方法的局限性非常重要。

本文结合工程实际就腐蚀检测及直接评价方法的实施过程中检测项目的确定，工具的选择等问题进行了探讨。

关键词钢质管道、腐蚀检测、ECDA、腐蚀直接评价一、引言埋地钢质管线的腐蚀检测及评价是指对管线的防腐层、阴极保护状况、管体腐蚀损伤、土壤腐蚀条件进行全面检测之后，结合管道的运行历史，对管道腐蚀进行现状评价的过程。

准确地掌握防腐层的缺陷、阴极保护的有效性及土壤腐蚀条件等状况，通过实施必要的开挖验证，进而确定管体的腐蚀缺陷程度，是成功地实施腐蚀直接评价的关键。

近年来，在新行业标准的推动下，我国越来越多的管道单位开展了外腐蚀直接评价（ECDA）方法的实践。

推动了管道的安全管理工作水平提高，取得了令人瞩目的进展。

由于埋地管线所处地区的不同，土壤腐蚀环境、管道防腐层的状况、阴极保护有效性、管道运行条件等差异的原因，导致了管体腐蚀损伤状况的不同。

这些差异使得在腐蚀检测的过程中，实施检测项目的重点应有所不同，也可能需要采用不同的间接检测工具和方法。

特别是我国的绝大多数管线以前从未实施过ECDA方法，管道的历史数据缺乏，加之很多检测工程受预算经费的限制，不可能完全照搬ECDA标准中的做法。

但是，通过贯彻ECDA方法中的先进理念和技术原则，对于解决我国腐蚀检测评价中存在的方法单一，数据可靠性不高，实施队伍技术水平参差不齐等问题，提高腐蚀控制水平，有效保证管道的运行安全，提高管道资产的效益等方面都会起到重要的推动作用。

二、腐蚀检测的实施范围在早先的行业标准SY/T 0087-95《钢质管道及储罐腐蚀与防护调查方法标准》中规定了对管道的腐蚀调查方法分为：全线普查、重点调查以及日常调查三类。

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。

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。

埋地钢管的防腐方法1.层状涂覆法层状涂覆法是将一层或多层防腐材料涂覆在钢管表面，以提供物理屏障和防腐保护。

常用的防腐材料包括沥青、聚合物涂料、环氧涂料等。

这些防腐材料具有良好的粘附性和耐腐蚀性，可以有效地抵御土壤中的湿气和化学物质的侵蚀。

2.粘合剂防腐法粘合剂防腐法是将一层粘合层涂覆在钢管表面，然后将防腐层粘贴在粘合层上。

常用的粘合层材料有煤焦油、聚苯乙烯等，而防腐层材料可以是玻璃钢、高密度聚乙烯等。

粘合剂防腐法具有良好的粘附性和耐腐蚀性，能够有效地保护钢管不受土壤侵蚀。

3.管道内防腐管道内防腐是通过在钢管内部涂覆防腐层来保护钢管。

常用的管道内防腐材料有环氧陶瓷涂料、环氧玻璃钢等。

这些材料可以有效地抵御水、酸、碱等化学物质的腐蚀，保护钢管内壁的完整性。

4.阴极保护法阴极保护是一种通过外加电流的方式，使钢管成为阴极而降低其腐蚀速度的方法。

常见的阴极保护方法有电流阳极保护和牺牲阳极保护。

电流阳极保护是把阳极材料（如铅、铝、铅锌合金等）安装在钢管附近，通过外加电流将钢管保护起来；牺牲阳极保护是将一些较容易腐蚀的材料（如锌、铝、镁等）与钢管连接，构成一个电化学电池，使这些材料遭受腐蚀，从而保护钢管。

5.外壳防护法外壳防护法是通过在钢管表面加装外壳来保护钢管。

常见的外壳材料有塑料、玻璃钢、聚乙烯等。

外壳能够有效地抵御土壤中的湿气和化学物质的侵蚀，提供额外的物理保护层，延长钢管的使用寿命。

总之，埋地钢管的防腐方法多种多样，可以根据具体情况选择适当的防腐措施。

通过合理使用这些防腐方法，可以延长钢管的使用寿命，减少维修和更换的需求，提高工程的可靠性和经济效益。

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／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。

燃气埋地钢制管道的防腐与检测运行部白群星一、钢管防腐规范1、《埋地钢制管道聚乙烯防腐》GB/T23257-2009；2、《钢制管道聚乙烯胶粘带防腐层技术标准》SY/T0414-2007；3、《埋地钢制管道环氧煤沥青防腐层技术标准》SY/T0447-2014；4、《钢制管道熔结环氧粉末外涂层技术规范》SY/T0315-2013；二、埋地钢制管道的防腐应用1、环氧粉末防腐（SY/T0315-2013）（1）环氧粉末（环氧树脂）是一种热固性（第一次加热时可以软化流动，加热到一定温度，产生化学反应一交联固化而变硬，这种变化是不可逆的，此后，再次加热时，已不能再变软流动了。

）、无毒涂料，固化后形成高分子量交联结构涂层，具有优良的化学防腐性能和较高的机械性能，尤其耐磨性和附着力最佳。

该涂料为100%固体，无溶剂，无污染，粉末利用率可达95%以上，是埋地钢质管道的优质防腐涂料。

（2）采用环氧粉末涂敷打底聚乙烯PE及粘剂缠绕或包覆形成的三层PE工艺，是目前国内外普遍采用的钢管道防腐工艺，也是目前国内西气东输及油田输油、气，城市供气、供水所采用的管道防腐工艺。

（3）经过环氧粉末涂覆的钢管可用于工作温度为-30℃——80℃的埋地或者水下环境；我公司2002年铺设的一门站——襄都路段508钢管采用的单层环氧粉末，加强级防腐。

河北省天然气公司铺设的京石邯线508管道同样采用的环氧粉末防腐（是否为单层、加强不确定）。

单层环氧粉末外涂层厚度序号涂层等级最小厚度μm1普通级3002加强级400双层环氧粉末外涂层厚度最小厚度μm序号涂层等级内层外层总厚度1普通级2503506002加强级300500800（4）电火花检漏涂层完全固化且低于100℃时，采用电火花检测，检测电压——最小涂层厚度（μm）×5V/μm。

2、挤压聚乙烯防腐层（GB/T23257-2009）（1）分为长期工作温度不超过50℃（常温N型）、长期工作温度不超过70℃（高温H型）；（2）2PE：胶黏剂+聚乙烯；3PE：环氧粉末+胶黏剂+聚乙烯（3）防腐层厚度（4）防腐层检测：防腐层的漏电应采用在线电火花检漏仪进行连续检查，检漏电压为25kv，无漏电为合格。

( 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。

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。

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。

埋地钢管外防腐层检测方法作者：滕兴林来源：《中国新技术新产品》2011年第12期摘要：本文对埋地钢管外腐层检测方法进行了分析。

以期能对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：埋地钢管；外腐层检测中图分类号：TQ515.9 文献标识码：A为了保证管道的安全运行，延长管道的使用寿命，埋地钢管一般都有防腐层和阴极保护组成的防护系统。

防腐层和阴极保护起着一种互补作用，防腐层的破损会引起保护电流的流失，使保护效果降低，甚至失效。

阴极保护效果的降低或失效，又会加剧管道的腐蚀，引起防腐层的剥离、龟裂。

对外防腐层的检测，尤其是对管道外防腐层破损点的精确定位，确定破损点的大小，筛选出最大破损点和腐蚀穿孔泄漏点，进行开挖，重新涂敷和堵漏，是管道业主最为关心的问题。

下面对外防腐层破损的检测方法进行分析论述。

1 交流电流法交流电流法在国际上通常被称为皮尔逊检测法(PearsonSurvey)。

其基本原理是：当用一个信号发射机把特定频率的交流信号通过导线施加在金属管道上时，这种特定频率的交流信号就会沿管道向前传播，并在无穷远处与发射机的地线形成回路。

如果管道的外防腐层完好，由于管道电阻的原因，管道中交流信号是沿程均匀衰减的；如果管道的外防腐层有破损或绝缘不好，在外防腐层破损点便会有电流泄漏入土壤中，这样如果沿程测量管道中的电流信号，在破损点附近，就会有一个管中电流的陡降；同时在管道破损点和土壤之间也会形成电压差，且在接近破损点的部位电压差最大，用仪器在埋设管道的地面上可检测到这种电流或电位异常，即可发现管道外防腐层破损点。

特别指出的是，皮尔逊检测是一种检测方法和基本原理，不是具体的某种设备，把基于以上原理的检测设备与一种检测方法混为一谈是不恰当的。

皮尔逊检测法最大的特点是向管道施加特定频率的交流信号，然后在防腐层破损点检测到电流或者电压的异常。

基于皮尔逊检测法的设备，由于接收机轻便，检测速度较快，自带信号发射机，可以检测没有阴极保护(CP)的管道，因此目前国内仍较普遍使用，受现场检测人员的欢迎。

埋地无缝钢管防腐做法随着科技的不断更新，人们对环保、耐久性等方面的要求也越来越高。

而埋地无缝钢管在石油、化工、天然气等行业中应用越来越广泛。

然而，由于地下环境潮湿、氧气充足、微生物繁殖等原因，导致埋地无缝钢管在使用过程中容易出现腐蚀，从而造成生产线的事故和破坏环境的隐患。

因此，加强埋地无缝钢管的防腐措施显得十分必要。

目前，主要的埋地无缝钢管防腐方法有外部涂层防腐和内衬防腐两种。

一、外部涂层防腐外部涂层防腐方法又分为油漆、涂覆层和防腐涂层三种。

油漆防腐法是指将防腐颜料，如氧化铁、氧化锌、铬酸盐等颜料加入油漆基材中,形成一层具有防腐性能的外保护层，遮盖在无缝钢管外面,起到防腐、美化和保护的作用。

由于这种方法施工简单，成本低廉，因此在防腐大修和一般消防应急工作中是较为常见的防腐方式。

涂覆层半防式防腐法是指将某些具有抗腐蚀和涂覆热塑性的材料，如聚乙烯、聚氯乙烯等漆膜材料用高温热塑法，包裹在无缝钢管外部,形成一层密封的防腐涂层,起到较好的防水、防腐、保温效果。

涂覆层防腐法目前在石油、化工等领域中应用比较普遍，并且随着科技的不断发展，涂覆材料也在不断更新，具有抗污染、减阻、低摩擦等特点，使用效果也越来越好。

防腐涂层防腐法是指用防腐剂、抗腐蚀材料制成涂料或涂漆，涂覆于无缝钢管表面进行防腐。

对于属于特种环境，对无缝钢管的防腐要求高的行业来说，防腐涂层是较为常见的一种措施。

这种方法可以很好地防止钢管外表破损，不受杂质侵蚀，从而延长使用寿命。

二、内衬防腐内衬防腐是指在无缝钢管内部表面施加一层具有防腐效能的涂层，在管道内侧形成一层保护膜。

目前常用的内衬防腐材料有玻璃钢、塑料等。

无缝钢管内衬玻璃钢主要是将玻璃纤维、环氧树脂和辅料按一定比例混合后，通过手工层布或压制成型，再将厚度薄至1~2mm的玻璃钢制品，按照一定的工艺贴附于无缝钢管内部。

玻璃钢具有防腐、耐磨、耐腐蚀、易清洗等优点，使用寿命长，适用于高温、高压等恶劣环境下的防腐，被广泛应用于石油、化工、水处理、食品等领域。

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。