埋地管道检测原理及应用
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RD-PCM在埋地管道防腐层外检测中的应用田边刘晨东孙志强(新疆三叶管道技术有限责任公司,新疆克拉玛依830026)[摘要]R D-PCM检测仪利用电磁原理,对地下金属管道内电流信号进行测量,同时根据管道参数、防腐层类型等自动计算管道防腐绝缘层电阻率,从而可为管道维护与大修提供可靠的依据。
[关键词]埋地金属管道;防腐层;检测1前言对埋地金属管道进行腐蚀控制的最佳方法是防腐涂层加阴极保护,两者相辅相成,互为补充。
防腐层将管道与腐蚀介质隔开,起到防腐蚀作用,同时又可使管道阴极保护电流大大减小,提高管道阴极保护效果。
衡量防腐层质量好坏的主要参数除了机械性能和化学稳定外,其完整性和绝缘性对管道保护最为重要,一般防腐层完整性和绝缘性都是用绝缘层电阻率(Ωm2)来表示,绝缘层电阻率越高,则认为防腐层质量越好,反之则越差。
随着埋地管道服役时间的延续,该电阻率会逐年下降,并最终影响到管道的保护效果及使用寿命。
为提高管道阴极保护效果,防止管道腐蚀,就必须定期检测在用管道防腐层破损情况及绝缘电阻率,为制定管道防腐层大修与更换提供科学依据。
目前进行管道绝缘层电阻率检测的方法主要有:直流电流-电位法、交流信号衰减法。
使用直流法进行检测,得到的检测结果较为准确,但使用直流法进行实际检测时,又受到很多条件的限制,且必须开挖管道和破坏防腐层,因此直流法难于在实际检测中推广应用。
使用交流信号衰减法进行检测,得到绝缘层电阻率结果准确性比直流法差,但其检测防腐层漏铁点的精度要比直流法高的多,因此该方法在实际检测中应用较多。
为分段检测管道绝缘层电阻率,我们使用RD-PCM管道电流测绘系统,在不开挖、不影响管道正常生产的情况下进行了测量与分析,从而为长输管道及城市煤气管网制定管道防腐层大修与更换方案提供了科学依据。
RD-PCM管道电流测绘系统由英国雷迪公司开发与生产,是由超大功率的发射机、接收机及电源系统组成。
其检测方法是:先将PCM发射机两根输出引线,一根接管道阴极检测桩,另一根接辅助阳极,再接入电源,并调节输出电流和频率,使之达到规定值,然后用PCM接收机在管道正上方沿管路每隔一定距离测定一次电流值及间隔距离,最后将测试结果上传到外接计算机,并利用埋地管道防腐专用软件处理后得到直观图形结果及相应的计算结果,并形成档案文件。
金属管线探测原理
金属管线探测原理是通过电磁检测技术来寻找埋藏在地下的金属管线。
其基本原理是利用电磁感应的原理,通过发射电磁信号并接收返回信号来确定地下管线的位置、深度、走向和类型。
在金属管线探测中,通常会使用金属探测仪器,如地磁仪、磁力仪等。
这些仪器通过发射电磁信号,将电流通过发射线圈产生的磁场传输到地下。
当磁场与地下金属管线相交时,金属管线会导致磁场发生变化,并产生所谓的磁异常。
同时,这个磁异常会引起接收线圈产生信号,并通过仪器的显示屏或声音等形式给出相应的探测结果。
金属管线探测不仅可以用于寻找埋藏在地下的水、天然气、石油、电力等管线,还可以用于探测地下的金属井盖、管道接头等设施。
不同类型的金属管线可以通过控制仪器的频率、灵敏度等参数来实现差异化探测。
此外,金属管线探测还可以结合地理信息系统(GIS)等技术,实现对管线的数据管理和智能
化的管线定位。
总的来说,金属管线探测原理通过利用电磁感应的原理,通过发射和接收电磁信号来确定地下金属管线的位置和属性。
这种探测方法具有快速、准确、非破坏性等特点,被广泛应用于城市建设、工程勘察等领域。
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。
地下管线探测方法综合利用实例分析摘要:地下管线埋设的方法不同以及深度不同,需要采用不同的管线探测方法进行探测,重要的以及对设计、施工有重大影响的管线应采用不同的管线探测方法进行互相验证,本文对采用电磁法及磁梯度方法、以及管线探测的流程进行了探讨。
关键词:地下管线探测;电磁法(DM法);井中磁梯度法;1前言随着城市发展,城市人口数量剧增、工业及服务行业的快速发展,以及美化城市、提高人们生活质量和大力建设宜居城市的需要,原来的交通、水电、通信、给排水等公共设施已经不能满足目前城市的发展的需要,需要对公共设施进行改造或新建,不可避免地要对现有管线采取避让或保护的措施,为实现此目的,需要对被保护范围内的管线进行探测、并定位。
根据地下管线材质差异、埋管成槽方式的不同、埋设深度的不同,采用不同的管线探测设备和管线探测方法。
目前,对于地下金属管线常用管线探测仪进行探测,管线仪对于金属管线探测具效率高、仪器轻便、结果准确等优点,但对于埋设较深的管线信号较弱、探测精度很难满足工程建设要求,可采用电磁法(DM法)、井中磁梯度法、导向仪或陀螺仪等管线探测方法;地下非金属管线探测的首选方法是探地雷达,或采用导向仪或陀螺仪等管线探测方法。
2电磁法(DM法)及井中磁梯度法原理2.1电磁法(DM法)2.2.1方法原理DM探测管线使用甚低频电流信号,常见的频率为128Hz、512Hz等,该频率的信号具有传输距离远和信号稳定的特点。
一般是先用法找到管道的大概走向,然后切换到最大值法精确定位定深。
为了保证定位精度,减少仪器系统误差,采用面向发射机方向和背向发射机两次探测,管道的平面位置取中间值,埋深取两次探测的平均值。
特殊的情况是当有别的管道平行于要探测的管道,并且距离较近,此时用最小值法。
要找管道的走向往往误差就比较大,甚至会出现错误的指示,这是因为两条管道的电流信号相互干扰,磁场产生变形。
遇到这种情况就要始终用最大值法跟踪探测。
一、管线腐蚀环境调查因管道的腐蚀主要是电化学腐蚀,所以腐蚀环境调查内容主要有:土壤电阻率测试、杂散电流检测、腐蚀速率检测等。
(1)土壤电阻率测试土壤电阻率是表征土壤导电能力的指标。
它在土壤电化学腐蚀机理的研究过程中是一个很重要的因素。
在埋地金属管道宏电池腐蚀过程中,土壤电阻率起着主导作用。
因为在宏电池腐蚀中,极间电位差常常高达数百毫伏,而电极的可极化性大小对于腐蚀电流的减弱已不起显著作用,此时腐蚀电流的大小受欧姆电阻控制。
所以,在其它条件相同的情况下,土壤电阻率越小,腐蚀电流越大,土壤腐蚀性越强。
土壤电阻率的大小取决于土壤中的含盐量、含水量、有机质含量及颗粒、温度等因素。
由于土壤电阻率与多种土壤理化性质有关,所以在许多情况下,人们常常借助于土壤电阻率的大小来判断土壤的腐蚀性。
管道通过低电阻率的地段,产生腐蚀的可能性很大。
当然,这种对应关系对宏电池腐蚀确实如此,对于微电池腐蚀来说,其腐蚀性主要取决于阴、阳极的极化率,而与土壤电阻率无关。
因此,土壤电阻率对于评价土壤腐蚀性是很有用的,但如作为完全依赖的指标可能不完全正确。
(2)杂散电流测试杂散电流主要有直流杂散电流、交流杂散电流、大地电流三种形态,其中以直流杂散电流的危害性最大。
当杂散电流所引起的管地电位过低时,管道表面会析出大量氢,造成防腐绝缘层破坏和脱落,从而加剧阴极区的腐蚀破坏。
杂散电流腐蚀集中产生在电阻小、易放电的局部位置,如防腐层破损剥落的缺陷部位、尖角边棱突出的部位。
由于杂散电流的强度一般都很大,从而使金属管道溶解量大大增加,并且杂散电流可使被干扰体系在短时间内发生点蚀穿孔,甚至诱发应力腐蚀开裂,常规的阴极保护都难以阻止杂散电流的影响,因此杂散电流应作为重点检测内容。
对检测出的数据,根据现行的标准与规范进行评定。
(3)腐蚀速率检测检测将针对现场实际情况选取典型的土壤进行腐蚀速率检测,以评价管线土壤腐蚀性强弱。
(4)土壤理化检测选取一定数量的土壤样本进行土壤理化分析,所需分析的理化指标有:氧化还原电位、PH值、含水率、土壤容重、氯离子、硫酸根离子、碳酸根离子、土壤总盐含量等内容。
防腐层评价原理防腐层评价主要用来评价涂层整体质量、检测和比较不连续的涂层异常。
这项技术不需和土壤直接电性接触.因为磁场可以穿透冰、水和混凝土等表层来采集管道涂层的信息。
国内目前常用雷迪公司的PCM 、以及C-Scan 仪器进行交流衰减检测。
其基本原理是:由发射机向管道施加交流电信号,电流会通过管道经大地流回发射机,在管道里的流动随距离增加而衰减。
对于有一定长度的管道,电流I 随即离X 的增加呈指数衰减,即:xe I I α−=0 (3-2-33)式中。
α为衰减系数,与管道的电特性参数()L C G R g 、、、)有关。
电流通过管道时,在破损处有电流流失现象,有一部分电流流人大地,沿管道流动的电流在此处就会有陡变(图3-2-16),对检测到的电流经过我们专门编制的计算机专用软件处理,可以得到防腐层的防腐状况。
电流数值测量的原理和管线埋深测量原理相同,可以说是管线埋深测量原理的延伸。
下图(图3-2-15)为用两水平线圈测量管线电流的原理。
图3-2-15管线电流测量原理图3-2-16 通过电流衰减评价防腐层、查找破损点采用PCM发射机中独特的8Hz信号还可以观察到电流的方向。
这在管线探查中更为重要。
但是发射机输出的为交流信号,电子沿着管线导体做往复运动并维持在固定位置,怎么可能有方向呢?这里的方向不是电流流动的方向,而是电流谐波信号的相位。
如下图所示,如果发射机信号加在管线上以后,最初电流方向从南向北,然后从北向南,如此反复。
图3-2-17 PCM中的电流流动方向根据国家“十五”攻关成果,防腐层质量可根据电流衰减情况按下表分级:表3-2-1外覆盖层安全质量状况分级评价-电流衰减率防腐层属性良可差劣防腐层级别 1 2 3 4 Y≥0.011 0.011<Y≤0.0150.015<Y≤0.0230.023<Y电流衰减率Y(dB/m)这种分级指标的优点为:(1)抓住了覆盖层安全质量分级的根本,因为不管外覆盖层保护还是阴极保护,根本的目的是为了保护金属管体,延缓管体的腐蚀。
CM结合RTK技术在天然气埋地管线防腐检测中的应用摘要:天然气在我国已经得到了广泛应用,它是一种特别的清洁能源,对环境无污染,使用环保。
目前,天然气的开发在我国比较普遍,近两年,政府更加意识到它的重要性。
在天然气的运输过程中,如果埋地钢管的防腐措施不到位,就会导致埋地管线受到腐蚀,出现天然气泄漏的情况。
为了避免这种事件发生,我国将pcm结合rtk技术应用到了对天然气埋地管道腐蚀的检测中,本文主要研究pcm与rtk技术在我国管道防腐检测中的作用,通过实例对其进行具体分析。
关键词:rtk技术;管线防腐;检测天然气是一种难得的清洁能源,给我们的生活提供了很多方便,天然气的运输过程是复杂的,如果某一个环节出了问题,就可能会造成天然气泄露事故。
现阶段,天然气埋地管线的腐蚀问题是大家一直探讨的热门话题,这个问题在很长一段时间内都没有得到解决,直到专家发现pcm与rtk技术之后,天然气地埋管线腐蚀问题才得到了缓解。
管道腐蚀与管道的使用周期成正比,使用周期越长,则管道腐蚀越严重,还有可能出现管道穿孔甚至开裂等情况。
针对埋地管线的防腐问题,我国采用了pcm(管中电流法)与rtk(定位测量系统)相结合的技术来解决难题。
pcm与rtk技术两者缺一不可,由于受到地理因素的限制,在使用pcm进行防腐检测过程中,工作人员很难对破损点的具体位置进行叙述,破损点的修复工作也难以得到开展,这就需要运用rtk来对管线破损点的位置进行描述,给破损点的修复工作也提供了方便。
一、造成地埋天然气管线腐蚀的因素地埋天然气管线的腐蚀有外壁腐蚀、内壁腐蚀两种类型,它会受到很多因素的影响,腐蚀原因是多方面的,主要受地理环境的影响最大。
一般来说,影响外壁腐蚀的主要因素有细菌、杂散电流、土壤的腐蚀以及地下水温等,外壁的腐蚀的影响因素比较单一,它主要是受天然气内含的酸性气体影响。
地埋管线常年被土壤覆盖,土壤中含有硫化物,一旦与重金属的氢膜发生化学反应,氢膜就会被消耗掉,埋地管线便受到腐蚀,从专业角度来说,这种腐蚀叫做硫化物腐蚀。
PCM在埋地管道检测中的应用摘要本文主要介绍了一种新型埋地管道检测技术,即PCM检测。
通过介绍PCM的工作原理,以及分析检测过程中的主要影响因素,并结合现场的埋地管道检验实例,对提高埋地管道的检测效率和检测精度提出了一些有益的建议关键词 PCM 埋地管道外防腐层前言管道输送,已经成为石油与天然气输送的主要输送的方式,埋地管道作为管道组成的重要一部分,由于埋地铺设,地理环境复杂多变,不适合运用常规方法进行检验。
随着时间的推移,管道的防腐层会发生老化、发脆、剥离、脱落,造成管道的腐蚀、穿孔、从而引起泄漏,一旦发生事故,必然会给我们带来巨大的经济损失和人员伤亡。
故埋地管道历来是管道检验中的重难点,必须引起我们的重视。
1、运用PCM对埋地管道检验为了保证管道的安全运行,埋地钢质管道的保护主要是防腐层+阴极保护系统的模式。
经过对埋地管道事故大量的统计分析表明,埋地钢质管道的腐蚀是一个普遍存在的问题,而且也是导致事故的重要原因。
因此,对管道外防腐层的缺陷检测是管道安全检测的一个重点。
PCM是Pipeline Current Mapper的简称,即为管中电流法或多频管中电流法,主要是测量管道中电流衰减梯度,因此也称为电流梯度法[1]。
它是一种通过分析地下管道中电流的变化来研究埋地管道防腐层状况的不开挖检测技术,既可进行管道定位又可用于管道防腐层状况检测,解决了以往埋地管道在非开挖状况下无法检验的难题。
2、PCM的检测原理多频管线电流测绘仪(PCM)由发射机和便携式接收机组成。
发射机将含有近于直流的4Hz电流信号的混频电流信号施加于被测管道上,接收机通过感应线圈或高精度磁力仪检测这特殊信号,得出管道电流的强度和方向。
用信号发射机向管道施加某一特定频率或多个频率的激励信号,信号自发射点开始沿着管道两侧传输,管中电流信号强度将随着管道距离的增加而衰减,管道电流流经管道时,在管道周围产生一个磁场,利用接收机在管道上方按一定间隔检测管中激励信号的强度当管道防护层性能稳定时,管中电流衰减的数值与距离成线性关系,其电流衰减率取决于涂层的绝缘电阻值,根据电流衰减率的大小变化可评价防蚀层的绝缘质量若存在电流的异常哀减段,则可认为存在电流的泄漏点或管道分支点,通过分析可判断出防蚀层的绝缘性能下降以及破损点位置3、PCM检测的主要影响因素3.1 地极的选择由于地极是管中信号电流经由土壤流回发射机的途径,所以必须与目标管线绝缘良好。
埋地管道检测原理及应用摘要:文章对土壤的腐蚀机理、缺陷安全评定及地下管道防腐层检测进行了大致分析,着重介绍了埋地管线在非开挖状况下的检测技术,及该技术在实际应用中取得了良好的效果以及埋地管道阴极保护的传输理论。
关键词:埋地管道检测;腐蚀;防腐层;缺陷安全评定;离子阴极保护【中图分类号】 u175.51 概述石油、天然气、城市用燃气和地下水管道的腐蚀与保护越来越引起人们的重视。
管道防护层由于埋地时间长久而出现老化、发脆、剥离、脱落,如发生泄漏将造成不可估量的损失。
于2001年6月发生的吐哈输气管理处的埋地天然气管道发生泄漏,使乌鲁木齐石化公司化肥厂全面停工,造成巨大经济损失。
因此,检验埋地管道的防护层状况,对保证管道正常运行,防止跑、冒、滴、漏,至关重要。
使用管道检测仪对埋地管道进行检测,能在非开挖状况下,实现对埋地管道的外防腐层的破坏情况进行定性、评估,并能对管道进行精确定位、测深,解决了以前在非开挖状况下无法检验的难题,该检测技术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监测。
2 埋地管线的腐蚀原因埋地管线的腐蚀原因主要有:土壤腐蚀、大气腐蚀和生物腐蚀三种。
2.1 土壤腐蚀影响金属的土壤腐蚀因素,主要有土壤的电阻率、土壤的电位、盐分、含水量、土壤的含气量、酸度、土壤的微生物、杂散电流和金属材料的组织等,而这些因素又常常互相影响,造成土壤的腐蚀十分复杂。
在上述因素中,在土壤的含水量和含气量达到一个一致的峰值时,土壤的腐蚀性最强。
土壤中不同地方的盐含量不同,会产生盐浓差腐蚀,而土壤中的cl-、so42-、co32-等离子含量高,会促进电化学腐蚀的阴极过程,土壤腐蚀性更严重。
2.2 点蚀土壤中的cl-含量高,很容易引起点蚀。
由于cl-半径小,穿透力强,很容易穿过金属钢管钝化膜的小孔,直接和金属接触形成可溶性的化合物,并向金属深处发展。
随着点蚀过程的进行,一方面坑内坑外氧浓度的差别越来越大,坑外由于富氧而钝化;另一方面,孔内金属离子不断增加,为保持电中性,使坑外阴离子(cl-)向坑内迁移,孔内cl-浓度升高。
此时孔内金属离子浓度升高并发生水解,这样就构成了孔内活化——孔外钝化的腐蚀体系,使得坑内金属不断溶解,并以自催化的方式不断加速发展,最终导致管线迅速破坏。
2.3 生物腐蚀分析表明,土壤中存在硫酸盐还原菌(srb)和铁细菌。
硫酸盐还原菌不断氧化钢铁并析出h2,从而使硫酸盐、亚硫酸盐还原为硫化物:铁细菌能使二价铁离子氧化成三价,并沉积于菌体内外,铁细菌还常在水管内壁附着生长形成结瘤,进而腐蚀管线。
3地下管道防腐层检测埋设在地下的钢质管道均有外防腐绝缘层,阻隔金属管子与外界腐蚀因素的接触。
该防腐层一旦破坏,金属管的外表面腐蚀极为迅速,为了确保管道安全运行,必须确保防腐层完好无损。
防腐层在制作和施工过程中不可避免地会出现漏孔、缺陷和损伤,在埋地这后,受热、水、氧、地中杂散电流、细菌等环境因素影响,会老化、龟裂、剥离、防腐效果急剧下降。
金属管道防腐层大多选用石油沥青、环氧煤沥青、煤焦油瓷漆、热喷涂、塑料粘胶带、聚乙稀包覆层等绝缘材料制成,防腐层的防腐性能可用其绝缘电阻来反映,绝缘电阻值越高,防腐层质量越好。
石油天然气总公司制订的行业标准sy/t5918—94《埋地钢质管道沥青防腐层大修理技术规定》中将管道防腐层的老化情况分为五个等级,各等级与防腐层绝缘电阻的关系如表所示:3.1多频管中有电流法当一定频率的信号电流从管道某一点供入后,电流沿管道流动并距离增加而有规律地衰减。
对于干管及一般较长的管道,电流将随距离成指数衰减,其衰减速率与管道的分段电阻、管道的横向绝缘最阻、管道与地间的分布电容、管道的自感有关。
检测系统包括三部分:①采集数据用的仪器;②管道防腐软件;③电脑。
对仪器系统包括三部分:①有较多的频率,最低可选频率要在500hz左右,目前提供的仪器有4~5个可选频率;②发射机应有3~5w的较大功率;③接收机要有足够的灵敏度,30μa电流、距离1m 时。
能使仪器显示、偏转满格;④必须有测量电流功能;要有很大的电流量程,例如直读电流最大应可达300ma,最小为0.01ma;⑤仪器本身是高性能管线探测仪,可在复杂情况下确定管道及支管的位置,可以进行地下管道的探测或填图;⑥能兼容阴极保护电流法测定。
检测的现场工作分两步:①用发电机向管道送入信号电流,要用直接法向管道送入电流,将发射机的一端接在管道上,另一端接到远极上。
远极与管道的垂直距离最好在20~30m以上,远极接地桩与地要有良好的接触。
接通发射机,在选定的频率上调整出输出电压,检查供入电流大小,一般情况下,应将输出电流调节到最大,需使待测管段的终端能有0.1ma的电流。
②用接收机沿管道路由测量管道中的电流强度,应选定与发射机相对应的频率值,应确定管道中无相同频率的干扰信号。
测量间距根据工作目的和探测对象决定,若要在不长的管段上上精确找破损点,点距离可以为10~20m,必要时加密到5m。
当管线路线不确切时,要采用边定位、边量距、边读电流的办法。
将管道的有关数据及测量数据输入录入模块,调用计算模块即可完成数值计算。
资料整理的另一个内容是在软件计算模块中计算出管段各段的绝缘电阻值。
3.2变频选频法变频选频法测量管道防腐层绝缘电阻技术具有如下特点:①可以测量埋地长输管道、油田及城市煤气管网连续管道上任意长度管段的防腐层绝缘电阻;②适用于不同管径、不同钢质材料、不同防腐绝缘材料、不同防腐层结构、处于不同环境的埋地管道;③测量时只需要在被测管段两端与金属管实现电气联通(可在检测桩、阀门处),不必开挖管道,不影响管道正常工作;④所测结果不受被测管段以外的管道长短、有无分支、有无阀门、有无绝缘法兰及管道防腐层质量好坏的影响,但在被测段以内,须无分支、无人为接地;⑤测量方法简单、迅速、准确,实测一段任意长管段只需几分钟。
在该法中,将高频信号输入管道,理论上可视为单线-大地回路,这是一个十分复杂的不平衡网络,反映这个网络特性的参数很多,都是分布参数,而且往往是变量。
根据变频选频法测量管道防腐层绝缘层绝缘电阻的理论,用ay—508ⅲ型管道防腐层绝缘电阻测量仪进行现场测量。
3.3地下管道防腐层探测检漏采用sl—5型地下管道防腐层探测检漏仪能在不对管道开挖的情况下,方便而准确地查出地下管道的走向、深度和防腐层绝缘的漏蚀点的精确位置。
该仪器由发射机、探管仪、检漏仪三部分集成电路组成,它的特点是:①体积小、重量轻、携带方便;②检测方法简单、维护简便、具有自动保护功能;③电源电压低,交直两用,适应性强;④检测误差小、抗干扰能力强。
该仪器主要技术指标:①发射距离50m~5km;②探管仪走向位置偏差小于30cm;③探测深度小于5m;④检漏仪检漏精度不小于0.25mm;⑤检漏深度小于5m;⑥位置偏差小于30cm。
该仪器探管、测向、测定埋土深度的原理是通过地下管道发送出1khz电磁波,当探头与磁力线地平面垂直相切时,收到的信号最小(几乎为零)这个原理来测定管道的走向和深度。
检漏原理是,通过向地下管道发送出一个交流信号源,当地下管道防腐绝缘层被腐蚀后,该处金属部分与大地短路,在漏点处形成电流回路,将产生漏点信号向地面辐射,并在漏点正上方辐射信号最大,根据这原理可准确地找到漏蚀点。
4管道电流测绘法的检测技术3.1 管道电流测绘法的工作原理埋地管线仪由一台发射机和一台接收机构成,采用了雷迪公司独创的双水平线圈和垂直线圈电磁技术专利。
在检测时,将发射机的一端与管道连接,一端与大地连接。
由发射机向管道发送4hz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。
将采集到的电流强度输入微机,便能测绘出管道上各处的电流强度曲线。
通过对电流变化的分析,实现对管道防护层绝缘性的评估。
电流强度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,从而实现对防腐层破损状况的评估。
3.2 管道电流测绘法的技术优点3.2.1 可以对长输管线进行定位测深,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。
3.2.2 该技术利用接收机可以储存100个电流读数,可利用防腐层检测软件,快速下载到电脑上打印成图形并进行快速评估。
3.2.3电流测绘技术可对埋地长输管道(石油、燃气)、任意长度管线的防腐层破损状况进行评估。
3.2.4 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。
3.2.5 操作简便,一人操作即可。
5 管道电流测绘法的实际应用2000年9月,乌鲁木齐石化总厂监测中心在对西北石油管理局下属的几个生产厂的检验中,把管道检测仪应用到埋地管线的检验中,效果显著,及时发现了生产厂存在的重大安全隐患,解除了生产的后顾之忧。
经检验,在塔里木石化厂油罐区的地下管道防腐层较好,电流衰减幅度较小,如图1所示:错误!不能识别的开关参数。
错误!不能识别的开关参数。
管道防腐层完好,电流下降很小。
而在雅克拉炼油厂的检测中,该厂的调和泵房处的柴油管线至加热处的埋地管线,其防腐层损坏严重,电流下降大。
如图2所示:管道防腐层破损,绝缘性差,电流下降很大。
该厂的调和油泵房处的汽油管线至加热炉处的埋地管线,其防腐层较好的情况与损坏严重情况并存,破损处的电流急剧下降,如图3所示:管道防腐层完好与破损并存,管道破损处电流下降很大。
对判定存在严重破损的两处管线开挖,发现,柴油管线外防护层破损较严重,汽油管线外防护层局部已经完全破损,管壁已严重减薄,一经挖开就发生了泄漏。
究其原因,这是两处管线埋在树沟旁,经常浇水,从而引起管线严重腐蚀。
开挖表明,检测结果是准确的。
管道电流测绘法是一种地下管道防护层检测的新技术。
应用该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,可以用于石油、天然气、煤气、水、电缆等埋地管线的检测,具有广阔的应用前景和空间,尤其通过对石油、天然气、水等长距离埋地输送管线及城市埋地管网系统的定期检测,能够确保城市生命线的安全及正常运行,带来不可估量的社会效益。
5管道内检测当长输管道和城市公用管道内壁会产生腐蚀等缺陷时,国外常用称作清管器的检测仪进行检测。
检测仪由自身组成部分的驱动装置或利用管道内流体的能量装置带动在管道内边移动边进行检测,可分为有缆型检测装置和无缆型检测装置。
采用有缆型检测器时,通常采用分段封闭式检测,需敷设临时管线,对待测管道进行输送流体置换,并对其清管,然后进行检测。