長輸管道外防腐層質(zhì)量檢查中PCM的應(yīng)用與分析

＊許忠耿

（重慶燃?xì)饧瘓F(tuán)股份有限公司 重慶 400020）

前言

隨著西氣東輸工程的推進(jìn)，如今第三期工程已經(jīng)完成，加之國家支持農(nóng)村使用天然氣，使用管道運(yùn)輸更加環(huán)保，所以運(yùn)輸天然氣的長輸管道數(shù)量逐年增加，然而，近幾年長輸管道運(yùn)行過程中出現(xiàn)的安全問題也不容忽視，因?yàn)檫@些長輸管道絕大部分都不在地面上，而是埋于地下，如果管道外防腐層質(zhì)量優(yōu)質(zhì)，那么油氣便基本實(shí)現(xiàn)了順利運(yùn)輸，如果外防腐層出現(xiàn)破損，這就意味著油氣泄漏，管道的質(zhì)量安全不容樂觀。所以，長輸管道外防腐層需要被全天候監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)檢測。本文將PCM技術(shù)應(yīng)用于外防腐層檢測，PCM技術(shù)的優(yōu)勢眾多，例如直觀簡便，便于工作人員操作，也能夠準(zhǔn)確定位破損位置，還可以總結(jié)歸納所得的數(shù)據(jù)。PCM+還有GPS功能，任何管道，無論管徑還是材質(zhì)不同，都能被檢測。

1.PCM的主要功能

PCM系統(tǒng)的構(gòu)成簡單，必要組件有發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和128Hz、640Hz的A字架。這一系統(tǒng)的功能強(qiáng)大，它可以精確定位管線、測量管道深度、進(jìn)行電流測量以及對(duì)所有長度的管道外防腐層進(jìn)行綜合評(píng)估與分段評(píng)估，得出對(duì)應(yīng)段的防腐層的老化狀況。

PCM應(yīng)用于長輸管道外防腐層檢測主要靠發(fā)射一種長輸電流，電流就可以在管道內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)自己的電磁場，加上PCM接收機(jī)多用于探測深埋地下的管道，所以埋地鋼質(zhì)管道的腐蝕是一個(gè)普遍地面上就能探測到該電磁場，接收機(jī)能夠同時(shí)記錄并探測到管道內(nèi)部隱含的問題。為了保護(hù)管道，增強(qiáng)埋地鋼質(zhì)管道的使用時(shí)長，筆者建議普遍的數(shù)據(jù)可以在檢測結(jié)束后下載到電腦上，再繪制出電流的變化曲線，對(duì)應(yīng)采用了外防腐層加陰極保護(hù)的防腐技術(shù)，外覆蓋層是進(jìn)行防腐層質(zhì)量評(píng)估。防止鋼質(zhì)管道外壁腐蝕的最主要手段。為確保埋地鋼質(zhì)管道外防腐層保持較好的絕緣性能，檢測并掌握好發(fā)射機(jī)將一個(gè)“接近直流”的4Hz測繪電流頻率管道外防腐層的質(zhì)量狀況，是管道運(yùn)行管理的重點(diǎn)。

2.管道電流測繪系統(tǒng)的優(yōu)勢

管道電流測繪在我國工程建筑中得到了廣泛應(yīng)用，它的優(yōu)點(diǎn)主要有以下三點(diǎn)：(1)4Hz甚低頻電流信號(hào)對(duì)其它管線的是一套采用全新測試方法的埋地管道檢測儀，主要應(yīng)電感和電容耦合幾乎減小至零，能夠最大限度避開鄰用在對(duì)管道外防腐層使用狀況評(píng)估、新建管道防腐層近管線的電磁干擾。(2)4Hz甚低頻信號(hào)隨傳播距離施工質(zhì)量的驗(yàn)收、管道防腐層破損點(diǎn)與內(nèi)在缺陷的定位、管道陰極保護(hù)播距離遠(yuǎn)比128Hz和640Hz等低頻信號(hào)長。(3)4Hz效果評(píng)估。目標(biāo)管道與其它管道搭接點(diǎn)的查找和定位、甚低頻電流信號(hào)的衰減幾乎全部是電阻損失產(chǎn)生的。盜接管道或分支管道的查找和定位、管道泄漏點(diǎn)的查涂層缺陷或是與其它管線搭接，4Hz對(duì)管地絕緣故障找和定位以及作為大功率探測定位長輸管道的儀器等。

3.PCM外防腐層整體質(zhì)量等級(jí)評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用

這一技術(shù)利用的是交流衰減法得出整體質(zhì)量評(píng)級(jí)。PCM儀器可將一種特殊的信號(hào)從管道內(nèi)部一點(diǎn)傳入，電流隨之朝著內(nèi)部一點(diǎn)的兩邊運(yùn)輸，電流發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)弱可反應(yīng)傳輸長度和管道電導(dǎo)率等信息。如果電流衰減有一定規(guī)律，較為穩(wěn)定，那意味著外防腐層絕緣電阻大，如果電流衰減波動(dòng)大，無規(guī)律，那么則以為外防腐層絕緣電阻在變化，即可能出現(xiàn)了外防腐層破損情況。

4.PCM對(duì)外防腐層破損點(diǎn)定位和嚴(yán)重程度判斷技術(shù)應(yīng)用

PCM如何判斷破損點(diǎn)在哪,如何判別破損程度？PCM接收機(jī)與A字架，結(jié)合交流梯度法就可精確探測出破損點(diǎn)。

如果檢測長輸管道正上方是否有漏洞，那么只需要看接收機(jī)上破損點(diǎn)信號(hào)箭頭的變動(dòng)情況，如果箭頭來回?cái)[動(dòng)那么則管道沒有問題，如果箭頭一直向前運(yùn)用那意味著破損點(diǎn)在前方不遠(yuǎn)處，如果箭頭一直向后擺動(dòng)，那么破損點(diǎn)就可能在后方。得到箭頭往前或者往后運(yùn)動(dòng)的信息后，工作人員應(yīng)該按照箭頭的指示向前或向后進(jìn)行下一步的探測。值得一提的是，如果箭頭不指向管道，那么往往說明這是一個(gè)干擾信號(hào)，不用在意。

此外，PCM判別破損程度也需要用到接收機(jī)設(shè)備，它的原理是接收機(jī)收到破損點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)強(qiáng)弱代表破損的重輕程度。發(fā)出的信號(hào)可由PCM進(jìn)行轉(zhuǎn)換，換成更加準(zhǔn)確的dB值。更加直觀的看出破損點(diǎn)嚴(yán)重與否。根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表示，如果探測到長輸管道的破損點(diǎn)，接收機(jī)收到的信號(hào)便呈現(xiàn)出兩個(gè)波峰，兩個(gè)波峰中間的波谷數(shù)值就代表著破損點(diǎn)的大小。

5.PCM在管道外防腐層檢測過程中須注意的事項(xiàng)

(1)檢測管道外防腐層時(shí)，在管道上通過的電流應(yīng)當(dāng)被精確控制，電流過大會(huì)產(chǎn)生很多干擾信號(hào)，影響檢測結(jié)果的正確性，電流太小時(shí)則只能測量一小部分的管道防腐層，筆者認(rèn)為通過的電流在一百毫安至兩千毫安之間最為合理。(2)要想精確定位防腐層的破損地點(diǎn)，必須排除一切周圍環(huán)境的干擾，例如電線桿、基站、發(fā)電站等，如果有上述物質(zhì)則不便進(jìn)行定位，排除干擾后再判斷破損點(diǎn)在哪更為科學(xué)，準(zhǔn)確度更高。(3)如果有特殊情況，還要辨別測量防腐層的形狀或者面積時(shí)，應(yīng)將PCM測量法與直流梯度法相結(jié)合，以此得出的結(jié)果更加精確可靠。(4)測量數(shù)據(jù)出來后，需要對(duì)所得數(shù)據(jù)進(jìn)行分析與復(fù)核，與實(shí)際情況差別過大的要考慮測量過程中是否有可疑點(diǎn)，然后排除異常，再次進(jìn)行測量，最后分析所得數(shù)據(jù)，保證結(jié)果的可靠性與真實(shí)性。

6.總結(jié)

本文通過研究PCM的功能與特點(diǎn)，將之運(yùn)用到管道外防腐層檢測中，實(shí)現(xiàn)了理論與實(shí)踐的結(jié)合。同時(shí)，筆者得出的PCM電流測繪系統(tǒng)功能強(qiáng)大，既能使得防腐層破損點(diǎn)得以確定，也能幫助其早日修復(fù)完成。防腐層的檢測與管理只能早不能晚，防患于未然，及時(shí)做好防護(hù)才有助于降低腐蝕深度，保障管道的安全運(yùn)輸，降低腐蝕后的修復(fù)成本和運(yùn)營成本。

此外，筆者實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)五分之四的防腐層都產(chǎn)生缺陷的原因只有一個(gè)：管道敷設(shè)不到位。所以，即將建立或者正在鋪設(shè)的管道一定要做好施工計(jì)劃，那些剛建成的管道可以對(duì)其進(jìn)行非開挖檢測，減少有問題的運(yùn)輸管，前期打好基礎(chǔ)后期管道的使用才能不出或少出問題。前期保障施工質(zhì)量，管道的使用壽命才能得到保證。

最后，筆者認(rèn)為應(yīng)用PCM的優(yōu)勢很多，但也存在問題，例如它只能確定防腐層破損點(diǎn)的位置，但不能明確破損點(diǎn)的面積，所以，筆者建議應(yīng)用PCM測繪系統(tǒng)之后，可使用DCVG+CIPS技術(shù)獲取破損點(diǎn)面積，這樣了解清楚腐蝕情況后再依次開挖更具科學(xué)性，能夠減少施工成本，也更加安全合理。

?【參考文獻(xiàn)】

[1]劉周,張鵬,彭星煜等.PCM技術(shù)及其在蘭成渝管道上的應(yīng)用[J].管道技術(shù)與設(shè)備,2009,(5):47-54.

[2]高天青.PCM在地下管線探測中的應(yīng)用[J].福建地質(zhì),2005,(3):189-192.

[3]何仁洋,張洪泉,王力等.埋地鋼質(zhì)管道外覆蓋層安全質(zhì)量分級(jí)評(píng)價(jià)方法研究[J].化工設(shè)備與管道,2004,(1):22-24.