管道防腐層的檢查與分析技術(shù)探討

田 野

（大慶油田工程建設(shè)公司建材公司，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

管道集輸是目前我國(guó)油田主要的介質(zhì)輸送方式，受油田生產(chǎn)特點(diǎn)決定，管道集輸方式具有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)，我國(guó)油田自投產(chǎn)以來(lái)，在全國(guó)范圍內(nèi)建設(shè)了大量的集輸管線網(wǎng)絡(luò)，逐步形成了全國(guó)性油氣運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，成為了我國(guó)能源供應(yīng)不可缺失的組成部分。但多數(shù)集輸管線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)投產(chǎn)運(yùn)行多年，投產(chǎn)初期受技術(shù)以及建造資金限制，我國(guó)早期管線防腐措施技術(shù)均相對(duì)落后，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用和輸送出現(xiàn)了不同程度的腐蝕現(xiàn)象，導(dǎo)致大量的安全隱患出現(xiàn)，管線在嚴(yán)重腐蝕會(huì)出現(xiàn)穿孔斷裂造成輸送介質(zhì)泄露，導(dǎo)致停產(chǎn)停工嚴(yán)重時(shí)會(huì)引發(fā)火災(zāi)、爆炸、有毒介質(zhì)泄露等諸多問(wèn)題，給企業(yè)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，也嚴(yán)重威脅了工作人員以及生產(chǎn)區(qū)域周邊居民的生命財(cái)產(chǎn)安全。受管線鑄造介質(zhì)、使用環(huán)境以及輸送介質(zhì)特點(diǎn)決定，管線在投產(chǎn)使用過(guò)程中不可避免的會(huì)出現(xiàn)腐蝕的現(xiàn)象，但如果加強(qiáng)管線防腐措施檢查工作質(zhì)量，提高防腐檢測(cè)技術(shù)，及早發(fā)現(xiàn)防腐失效或腐蝕嚴(yán)重管線，在其出現(xiàn)介質(zhì)泄露前進(jìn)行維修和更換，可以最大限度管線防腐造成的風(fēng)險(xiǎn)隱患以及事故后果。

1 管道防腐層檢測(cè)與定位

目前我國(guó)油田使用的防腐層檢測(cè)方法種類較多，但從信號(hào)來(lái)源角度主要可以分為交流法和直流法兩種。目前油田內(nèi)多采用管線上層位置測(cè)量以及防腐性間接測(cè)量的方式，利用直流或交流信號(hào)對(duì)管線的防腐層狀態(tài)以及完整度進(jìn)行檢測(cè)和定位。我國(guó)對(duì)集輸管線防腐檢測(cè)技術(shù) 研究起步較晚，但近年來(lái)進(jìn)展十分迅速取得了多項(xiàng)研究成果，在傳統(tǒng)檢測(cè)技術(shù)的基礎(chǔ)上逐步研發(fā)了管地電位檢測(cè)技術(shù)、pcm防腐檢測(cè)技術(shù)、磁場(chǎng)衰減檢測(cè)技術(shù)、人體阻容檢測(cè)技術(shù)、直流電位梯度檢測(cè)技術(shù)等等。不同的檢測(cè)技術(shù)有著不同的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和適用環(huán)境。如在我國(guó)西氣東輸?shù)募敼倬W(wǎng)系統(tǒng)防腐檢測(cè)中，使用的是pcm檢測(cè)技術(shù)，該技術(shù)檢測(cè)成本較低，儀器設(shè)備對(duì)環(huán)境要求較少，適用于長(zhǎng)距離的惡劣環(huán)境下的管線檢測(cè)工作。

PCM檢測(cè)技術(shù)主要利用PCM儀器以及配套設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)管線外防腐層的缺陷定位、管線敷設(shè)深度等參數(shù)檢測(cè)，同時(shí)也可以對(duì)管線的陰極保護(hù)、外防腐層完整度等進(jìn)行綜合評(píng)估以及判斷。

在使用時(shí)，首先通過(guò)電纜將電源設(shè)備與pcm發(fā)射器相連接，完成儀器送電。然后使用絕緣頭將pcm發(fā)射器與管道測(cè)試樁的接線柱子相連接，隨后對(duì)整個(gè)線路進(jìn)行檢查，銅芯絕緣軟線與綠色的地線連接在一起，打開(kāi)電源前，對(duì)線的連接情況進(jìn)行檢查，將給定電流強(qiáng)度進(jìn)行固定不變，檢查發(fā)射機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，正常后在將A字架和PCM接收器連接在一起，檢查接收器中電池的工作情況，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)試。一定要明確管線的走向和位置，對(duì)狀態(tài)進(jìn)行切換，對(duì)可能出現(xiàn)的管道防腐層破損點(diǎn)進(jìn)行具體位置的檢測(cè)，儀器中接收器收到的信號(hào)值是信號(hào)的強(qiáng)度，土壤的電阻率對(duì)其數(shù)值有著一定的影響，如果管道防腐層出現(xiàn)破損點(diǎn)，數(shù)值就會(huì)增大，箭頭指向破損點(diǎn)并在破損點(diǎn)位置反轉(zhuǎn)， 如果沒(méi)有反轉(zhuǎn)就說(shuō)明管道防腐層沒(méi)有出現(xiàn)破損點(diǎn)[1]。

2 防腐層缺陷檢測(cè)法

2.1 內(nèi)部檢測(cè)法

在防腐層缺陷的檢測(cè)中，我國(guó)目前應(yīng)用最為廣泛的是基于漏磁原理以及超聲波技術(shù)使用清潔官器對(duì)管線的防腐層情況進(jìn)行檢測(cè)，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以精準(zhǔn)的判斷金屬管線損壞位置以及泄露位置，并通過(guò)智能清潔管線將防腐檢測(cè)的原始數(shù)據(jù)信息精準(zhǔn)的檢測(cè)出來(lái)，但該技術(shù)對(duì)使用環(huán)境要求較高，單次檢車成本也較大，不適合長(zhǎng)距離集輸管線的初篩檢測(cè)工作，適用于對(duì)重點(diǎn)管線防腐缺失線路精準(zhǔn)定位工作。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)/地電位測(cè)試

該檢測(cè)方法是通過(guò)的管線電位的變化情況進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)電位變化數(shù)據(jù)分析和確定管線的防腐情況以及防腐層缺陷位置，也能對(duì)陰極保護(hù)情況進(jìn)行的評(píng)估。該方法最大的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)為操作簡(jiǎn)答，對(duì)儀器設(shè)備、使用環(huán)境、檢測(cè)人員的技術(shù)水平均沒(méi)有較高的要求，使用萬(wàn)用表電壓檔就可以完成檢測(cè)。同時(shí)檢測(cè)過(guò)程中無(wú)需進(jìn)行挖空設(shè)道，檢測(cè)效率加高。但該技術(shù)也存在明顯的技術(shù)缺陷，其檢測(cè)精度較差，因此該技術(shù)一般應(yīng)用于初篩檢測(cè)工作中，在檢測(cè)完成后確定重點(diǎn)管線線路，在結(jié)合其他精準(zhǔn)檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)防腐層缺失管線的評(píng)估定位[2]。

2.3 人體阻容檢測(cè)技術(shù)

人體阻容檢測(cè)技術(shù)最早是由美國(guó)科學(xué)家提出的，由于檢測(cè)精度較低，我國(guó)在引入以后并沒(méi)有進(jìn)行廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)是通過(guò)相關(guān)的檢測(cè)設(shè)備，將交流信號(hào)添加在管道和大地之間，然后對(duì)電流密度進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)對(duì)電流密度情況進(jìn)行計(jì)算分析，確定管線的存在防腐層破損的區(qū)域，結(jié)合人工排查以及信號(hào)干擾等方式確定防腐層破損位置。

3 缺陷檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

目前現(xiàn)代電子信息技術(shù)的發(fā)展速度越來(lái)越快，促進(jìn)了集成器件的快速發(fā)展，經(jīng)過(guò)我們不斷的深入 研究和分析，管道防腐層檢測(cè)技術(shù)和評(píng)價(jià)技術(shù)的發(fā) 展會(huì)越來(lái)越靈活、速度越來(lái)越快、定位更加的準(zhǔn) 確、操作更加的方便。我們可以有效的將多種的防 腐層檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，取長(zhǎng)補(bǔ)短，對(duì)管道防腐層缺 陷的信息和檢測(cè)的陰極保護(hù)狀態(tài)進(jìn)行自動(dòng)化、智能 化的保存。能夠在人們的面前將管道防腐層檢測(cè)和 分析的結(jié)果更加直觀的顯示出來(lái)，為下一步施工做改善。此外，可以采用新型材料敷設(shè)管線的防腐層，例如在管線內(nèi)部加設(shè)玻璃鋼內(nèi)襯以及其他新型材料， 從防腐層本身提高防腐措施的使用壽命，也可以將防腐材料與檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，使用更容易被識(shí)別判斷防腐狀態(tài)的材料，實(shí)現(xiàn)防腐檢測(cè)的精準(zhǔn)性以及高效性。