DCVG檢測(cè)技術(shù)在慶哈輸油管線外檢測(cè)中的應(yīng)用

楊 凱，丁 原，劉雨薇

(1. 東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163318；2. 大慶油田總公司儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售分公司， 黑龍江 大慶 163000)

DCVG檢測(cè)技術(shù)在慶哈輸油管線外檢測(cè)中的應(yīng)用

楊 凱1，丁 原2，劉雨薇1

(1. 東北石油大學(xué)， 黑龍江 大慶 163318；2. 大慶油田總公司儲(chǔ)運(yùn)銷(xiāo)售分公司， 黑龍江 大慶 163000)

埋地管道外防腐層作為隔斷管道與土壤直接接觸的屏障，具有使管道免受電化學(xué)腐蝕和細(xì)菌腐蝕的作用。防腐層一旦破損，管體表面就將會(huì)發(fā)生腐蝕，嚴(yán)重威脅管道安全。利用DCVG檢測(cè)技術(shù)，開(kāi)展慶哈輸油管道全線的防腐層檢測(cè)，對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，提出合理的建議，減少管道的腐蝕，對(duì)管道的安全運(yùn)行具有重要意義。

管道防腐層；DCVG檢測(cè)；埋地管道；破損點(diǎn)

管道防腐層是埋地鋼質(zhì)管道防腐系統(tǒng)的重要組成部分[1-3]。由于管道的防腐層破損在施工或者服役過(guò)程中是在所難免的，極易在管道破損處形成電化學(xué)腐蝕，隨時(shí)存在穿孔、泄露的可能，嚴(yán)重影響管道周?chē)沫h(huán)境、安全，同時(shí)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。

本文通過(guò)開(kāi)展慶哈輸油管道全線的DCVG測(cè)試，并對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究，詳細(xì)地了解慶哈輸油管道防腐層的從首站到末站破損情況。確定防腐層破損點(diǎn)在管道上的位置，計(jì)算防腐層缺陷點(diǎn)破損的嚴(yán)重程度，對(duì)破損點(diǎn)處的腐蝕活性進(jìn)行判斷，最終對(duì)防腐層的等級(jí)進(jìn)行評(píng)價(jià)并給出合理的建議。為管道的維修與維護(hù)提供可靠的理論，確保管道全線安全平穩(wěn)運(yùn)行。

1 管道概況

慶哈管道于2014年11月投入運(yùn)行，起始于大慶市大同區(qū)慶葡村首站，經(jīng)中一站、中二站最終至哈爾濱市的末站。設(shè)計(jì)年輸油量200-300萬(wàn)噸,管線全長(zhǎng)199.75公里，管徑φ377x6.3mm。輸油管線防腐保溫層結(jié)構(gòu)為：一般地段120umS52涂料(防腐層)+40mm聚氨酷泡沫塑料(保溫層)+6mm高密度聚乙烯(防護(hù)層)，特殊地段采用3PE+聚氨酷泡沫防腐保溫層；防腐層補(bǔ)口采用聚乙烯熱收縮帶。全線設(shè)有陰極保護(hù)站，對(duì)管線油實(shí)施外加電流陰極保護(hù)措施。

2 直流電位梯度法(DCVG)檢測(cè)原理

埋地管道通過(guò)陰保站向管體輸入電流，防腐層的破損處與管道周?chē)蜁?huì)有電壓梯度，在垂直于管道的地面形成一個(gè)電場(chǎng)，電場(chǎng)中心就使管道破損點(diǎn)對(duì)應(yīng)的地面處[4]。越接近電場(chǎng)中心，電流密度越大，且形成的電壓梯度也越大。通過(guò)在各站陰保間的恒電位儀上接入一個(gè)有規(guī)律性控制電流輸出的通斷器，使陰保電流周期性通斷，可以消除其它電流的干擾[5]。通斷器上接有GPS，可以保證時(shí)間同步[6]。接有靈敏毫伏表的參比電極探杖在管道上方沿管線移動(dòng)，當(dāng)接近破損點(diǎn)時(shí)，由于存在電位梯度，指針就會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，當(dāng)位于破損點(diǎn)上方時(shí)，兩側(cè)探杖電位梯度相同，指針剛好不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，利用十字法就能確定管道破損位置。DCVG技術(shù)的測(cè)量有很高的靈敏度，可以發(fā)現(xiàn)地下兩米深管道上直徑不足1cm的破損點(diǎn)。如果操作得當(dāng)，對(duì)破損點(diǎn)判斷的誤差可以控制在15cm范圍之內(nèi)。直流電位梯度法(DCVG)的測(cè)試原理見(jiàn)圖1。

圖1 直流電位梯度法(DCVG)的測(cè)試原理圖

3 破損點(diǎn)評(píng)定

利用DCVG檢測(cè)數(shù)據(jù)，可以對(duì)防腐層缺陷點(diǎn)大小進(jìn)行計(jì)算，從而給出相應(yīng)的維修措施及建議。

防腐層缺陷點(diǎn)大小計(jì)算公式：

(1)

式中：OL——代表缺陷點(diǎn)相對(duì)于無(wú)窮遠(yuǎn)處的DCVG信號(hào)強(qiáng)度；

V1——代表在起點(diǎn)檢測(cè)樁處，相對(duì)于無(wú)窮遠(yuǎn)處的DCVG信號(hào)強(qiáng)度；

V2——代表在終點(diǎn)檢測(cè)樁處，相對(duì)于無(wú)窮遠(yuǎn)處的DCVG信號(hào)強(qiáng)度；

Dx——代表從缺陷點(diǎn)到起點(diǎn)檢測(cè)樁的距離；

X——代表兩個(gè)檢測(cè)樁間的距離。

表1 管道防腐層缺陷點(diǎn)評(píng)定

4 防腐層缺陷點(diǎn)腐蝕活性評(píng)價(jià)

慶哈輸油管道設(shè)有陰極保護(hù)裝置，所以檢測(cè)過(guò)程中需對(duì)缺陷點(diǎn)的腐蝕活性進(jìn)行分析，確定管道的缺陷點(diǎn)是處于陽(yáng)極區(qū)還是陰極區(qū)，以便對(duì)缺陷點(diǎn)處的腐蝕情況做出更為準(zhǔn)確的判斷，使給出的維搶修建議更為合理可行。通常情況下，計(jì)算的IR%值越大，對(duì)應(yīng)的缺陷點(diǎn)的破損面積也會(huì)越大。同樣破損面積的破損點(diǎn)，位于陽(yáng)極區(qū)要比位于陰極區(qū)腐蝕得更為嚴(yán)重。

5 檢測(cè)結(jié)果及建議

依據(jù)《鋼制管道及儲(chǔ)罐腐蝕評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)-埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕直接評(píng)價(jià)》(SY/T 0087.1-2006)，采用直流電位梯度法(DCVG)對(duì)慶-哈輸油管道防腐層進(jìn)行了檢測(cè)并對(duì)防腐層等級(jí)進(jìn)行了檢測(cè)。對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了分析，并給出相應(yīng)建議。由于管道投產(chǎn)運(yùn)行時(shí)間不長(zhǎng)，此次DCVG檢測(cè)，共檢測(cè)到6個(gè)破損點(diǎn)，其相關(guān)情況如表2所示。

表2 破損點(diǎn)統(tǒng)計(jì)結(jié)果匯總表

本次檢測(cè)的200km管道，防腐層絕緣電阻為120.75kΩ·m2，綜合評(píng)價(jià)等級(jí)為一級(jí)。其中評(píng)價(jià)等級(jí)為一級(jí)的管段長(zhǎng)度為199km，占檢測(cè)評(píng)估里程數(shù)的99%；二級(jí)的為437m；四級(jí)的為211m；五級(jí)的為581m。建議對(duì)需要修補(bǔ)的管段的防腐層進(jìn)行修補(bǔ)，并加強(qiáng)對(duì)相應(yīng)管段的監(jiān)控、檢測(cè)。

[1] 劉建松.陰極保護(hù)裝置在成品油長(zhǎng)輸管線上的應(yīng)用[J].當(dāng)代化工,2013,42(8):1147-1149.

[2] 黃清定,周大剛.陰極保護(hù)技術(shù)在航油長(zhǎng)輸管道上的應(yīng)用[J].石油化工腐蝕與防護(hù),2006(6):53-54,64.

[3] 張合平.埋地鋼質(zhì)管道的陰極保護(hù)準(zhǔn)則[J].煤氣與熱力,2015, 35(7):31-34.

[4] 楚 潔,韓鵬輝. 埋地管道防腐檢測(cè)技術(shù)在燃?xì)夤芫W(wǎng)中的應(yīng)用探析[C].土木建筑學(xué)術(shù)文庫(kù)(第10卷),2008:3.

[5] 于克濤,王 力. 埋地管道防腐層檢測(cè)技術(shù)在燃?xì)夤艿罊z測(cè)中的應(yīng)用[J]. 價(jià)值工程,2015(29):167-168.

[6] 譚文捷,郭 惠. 油氣管道腐蝕檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用[J]. 山東化工,2015(2):98-100.

(本文文獻(xiàn)格式：楊 凱，丁 原，劉雨薇.DCVG檢測(cè)技術(shù)在慶哈輸油管線外檢測(cè)中的應(yīng)用[J].山東化工，2016，45(14)：55-56.)

Application of DCVG Detection Technology in The Detection of The Oil Pipeline

YangKai1，DingYuan2，LiuYuwei1

(1. NorthEast Petroleum University , Daqing 163318，China；2. Storage and Transportation Co., Ltd., Daqing Oilfield Company, Daqing 163000，China)

The buried pipeline external corrosion protection layer as a barrier between the pipeline and the soil direct contact with the pipeline to avoid electrochemical corrosion and the role of bacteria corrosion. Once the corrosion protection layer is broken, the surface of the pipe will be corroded, which is a serious threat to the safety of the pipeline. The DCVG detection technology, the development of Qing ha oil pipeline across the board of anticorrosive layer detection, analysis and evaluation of test results, put forward reasonable suggestions, to determine the pipeline every are not within the scope of protection of the corrosion, safe operation of the pipeline has important significance.

pipeline corrosion protection layer；DCVG detection；buried pipeline；damage point

2016-05-17

楊 凱(1991—)，東北石油大學(xué)在讀研究生，研究方向：石油與天然氣工程。

U178

A

1008-021X(2016)14-0055-02