摘要

目前， 國內進(jìn)行ECDA的管道檢測工具通常選用雷迪PCM系列管道外防腐層檢測儀。 本文結合實(shí)際案例， 對DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統在西部某管道上的實(shí)際應用成果進(jìn)行介紹， 其相對雷迪PCM系列管道外防腐層檢測儀檢測， 具有顯示界面直觀(guān)、 操作步驟簡(jiǎn)便、 測量點(diǎn)距準確、 數據分析實(shí)時(shí)、 抗干擾能力強、 測量精度高等特點(diǎn)， 大大提高了管道防腐層檢測精度及檢測效率， 有必要在油氣管道ECDA工作中推廣使用。

概述

目前， 管道輸送已成為我國石油、 天然氣運輸的主要方式， 逐步形成網(wǎng)絡(luò )。 為保證油氣管道的本體安全， 減緩管道的自然腐蝕速率， 管道外防腐層質(zhì)量的優(yōu)劣直接關(guān)系到管道的使用壽命及安全運行。

管道經(jīng)過(guò)多年運行， 管道的外防腐層會(huì )出現不同程度的老化、 破損現象， 部分管道因外防腐層缺陷引發(fā)管道本體缺陷， 嚴重影響管道安全運行。 為了保證管道系統安全運行， 根據國家相關(guān)法律法規， 管道企業(yè)需要對其擁有的管道系統進(jìn)行定期的檢測和維護。

ECDA簡(jiǎn)述

ECDA是外腐蝕直接評價(jià)技術(shù)的簡(jiǎn)稱(chēng)， 其主要適用于陸地埋地鋼制管道， 目的是利用當前各種埋地管道檢測工具， 對管道外腐蝕的風(fēng)險進(jìn)行有效管理， 降低外腐蝕對管道完整性的影響， 將管道開(kāi)挖和維修成本最小化， 提高管道的安全運行狀況。

DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統介紹

DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統由發(fā)射機、 接收機、 數字A字架及REDBOX內外業(yè)一體化數據終端(可選配)組成。 采用多頻電流衰減法和交流電位梯度(ACVG)檢測技術(shù)， 對埋地管道防腐層進(jìn)行現場(chǎng)絕緣性能評估和缺陷點(diǎn)定位， 及時(shí)發(fā)現防腐層缺陷， 杜絕腐蝕泄漏隱患， 保證油氣管道安全運行。

DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統的基本原理

由電磁學(xué)知識可知， 通電的導體周?chē)�空間 存 在 磁 場(chǎng) 。 輸 油 氣 管 道 一 般 都 由 金 屬 制成， 我們可以把金屬管道理想化為一根無(wú)限長(cháng)的導線(xiàn)， 當我們在管道上施加電流時(shí)， 在管道的周?chē)�空間即可以產(chǎn)生磁場(chǎng)。 另根據電磁感應原理， 金屬線(xiàn)圈處在交變的磁場(chǎng)中， 由于通過(guò)線(xiàn)圈磁通量的不斷變化， 金屬線(xiàn)圈可感應出電流。 DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統的發(fā)射機就是利用以上原理向管道施加一種或多種交變電流信號的設備， 在管道周?chē)�空間激發(fā)一個(gè)或多個(gè)交變的磁場(chǎng)； 接收機中放置一個(gè)或若干個(gè)水平或垂直分布的線(xiàn)圈， 當接收機處于管道附近時(shí)， 可以感應到管道周邊的磁場(chǎng)信號， 然后根據這種磁場(chǎng)的分布特征來(lái)確定埋地管線(xiàn)所在位置、 走向和深度。

DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統的檢測原理

DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統發(fā)射機的輸出一端與被檢測管道連接， 另一端與距管道垂直距離＞50m處大地連接、 且接觸良好。 發(fā)射機向埋地管道施加一定的電流信號， 電流強度會(huì )隨著(zhù)管道距離的增加而衰減，在管徑、 管材、 土壤環(huán)境不變的情況下， 管道防腐層對地絕緣越好， 施加在管道上的電流損失越少， 衰減亦越��； 如果管道防腐層存在破損， 電流信號將地埋地管道防腐層破損點(diǎn)處與大地形成回路， 會(huì )導致管道上的電流自破損點(diǎn)處漏失， 并在破損點(diǎn)形成球形電場(chǎng)信號， 且在破損點(diǎn)正上方時(shí)電場(chǎng)強度最強； 當采用A字架進(jìn)行管道防腐層檢漏時(shí)， 在防腐層破損點(diǎn)周?chē)�由于有電�?chǎng)信號存在， A字架兩極間就會(huì )存在電位差， 當A字架一極正好位于破損點(diǎn)上方時(shí)， 此時(shí)A字架兩極間的電位差達到最大； 當破損點(diǎn)正好位于A(yíng)字架兩極正中間時(shí)， A字架兩極間的電位差最小， 理論上應為O； 當A字架接近破損點(diǎn)時(shí)， 接收機上會(huì )有箭頭顯示指向破損點(diǎn)， 越過(guò)破損點(diǎn)后箭頭指示會(huì )隨之改變。

DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統實(shí)際應用

2 0 1 2 年 1 0 月 ， 西 部 地 區 某 管 道 停 輸 期間， 其首站至1#閥室管段的壓力出現持續下降且降幅較大的現象。 為檢查是否存在不法分子在管道上打孔盜油及腐蝕泄露的情況，管道管理單位組織相關(guān)技術(shù)人員采用DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統對0—1號閥室進(jìn)行了檢測。

發(fā)射機設在16號測試樁， 位于1號閥下游河床附近， 距1號閥室約500m； 接地選擇在河床中， 接地效果良好； 發(fā)射機輸出頻率為3HZ、 6HZ、 128HZ； 電流強度為2A； 接收機自1號閥室至0號測試樁進(jìn)行檢測， 信號電流測試和ACVG檢漏同步進(jìn)行， 信號電流檢測間距為25m， ACVG檢漏間距約15m。 本次檢測管道所經(jīng)地形較為復雜， 有山區石方段、 居民聚居段、 高填方段、 戈壁段、 高壓輸電線(xiàn)路及變電站并行段、 混凝土蓋板保護段、 鐵路穿越、 公路穿越等， 檢測距離約16Km。 DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統操作步驟較為簡(jiǎn)便，顯示界面非常清晰、 直觀(guān)， 在近9m的高填方段準確的測量出管道的埋深； 在高壓輸電線(xiàn)路及變電站并行段基本不受雜散電流的干擾， 在混凝土蓋板保護段也能準確測量出管道外防腐層的缺陷部位置， 檢測效率及精度大大提高。 本次檢測共查找出22處不同程度的管道外防腐層缺陷。 詳見(jiàn)下表。

通過(guò)開(kāi)挖驗證， 檢測信息與開(kāi)挖驗證結果吻合良好。 以下為部分檢測點(diǎn)開(kāi)挖驗證結果。編號L3（里程： 14km-500m； DB值： 58； 缺陷等級： 中度。 ）

3PE防腐層有劃傷， 且電火花檢測存在諸多針孔漏點(diǎn)。

編號L4（里程： 12km-250m； DB值： 40；缺陷等級： 輕微。 ）

3PE防腐層存在直徑約2cm的石塊劃傷。編號L9（里程： 11km-350m； DB值： 53；缺陷等級： 中度。 ）

管道上方3PE防腐層存在約長(cháng)5cm×寬3cm大小破損。

編號L15（里程： 9km+750m； DB值：60； 缺陷等級： 中度）

管道外防腐層在2:30位置存在約長(cháng)15cm×寬5cm的損傷。

編號L20（里程： 1km+300m； DB值：60； 缺陷等級： 中度。 ）

管體正上方防腐層存在約長(cháng)60cm×寬3cm劃傷。

通過(guò)實(shí)際應用， 該設備的靈敏度、 準確性均較以往使用的雷迪PCM系列管道外防腐層檢測儀高很多， 查找出許多雷迪PCM系列管道外防腐層檢測儀不能準確確定的防腐層缺陷點(diǎn)， 為管道的安全運行提供了可靠的數據。 詳見(jiàn)下表。

結束語(yǔ)

ECDA 在作為管道完整性評價(jià)的一種方法，比內檢測和壓力試驗在費用上要更經(jīng)濟， DM內外業(yè)一體化型管道防腐層檢測系統作為ECDA中的一種檢測工具， 其具有顯示界面直觀(guān)、 操作步驟簡(jiǎn)便、 準確測量點(diǎn)距、 實(shí)時(shí)分析數據、 抗干擾能力強、 測量精度高等特點(diǎn)， 且還可以配REDBOX內外業(yè)一體化數據終端， 通過(guò)藍牙自動(dòng)接收實(shí)時(shí)檢測數據、 自動(dòng)整合防腐層檢測數據和GIS數據， 可現場(chǎng)自動(dòng)分析檢測數據、 自動(dòng)生成檢測報告， 有必要在油氣管道ECDA工作中推廣使用。 ◢

作者簡(jiǎn)介:

王成，1997年7月畢業(yè)于石河子大學(xué)，中國石油西部管道塔里木輸油氣分公司工程師，從事管道保衛、陰保防腐及管道維搶修管理工作

《管道保護》2013年第2期（總第9期）