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| 項(xiàng)目 | 內(nèi)檢測(cè)技術(shù) | 外檢測(cè)技術(shù) | ||||
| 智能清管器超聲波法(CU/S) | 智能清管器漏磁法(MFL) | 管中電流法(PCM) | 電位梯度法(PCVG) | 近間距對(duì)地電位測(cè)量(CLPS) | 瞬變電磁法(TEM) | |
| 功能 | 檢測(cè)管道內(nèi)防腐 | 檢測(cè)管道內(nèi)防腐 | 檢測(cè)管道走向，埋深，防腐層絕緣性能 | 探測(cè)施加了陰極保護(hù)的管道防腐層破損點(diǎn) | 檢測(cè)陰極保護(hù)效果和防腐層失效范圍 | 檢測(cè)金屬管體的腐蝕程度 |
| 優(yōu)點(diǎn) | 檢測(cè)準(zhǔn)確度高，不受環(huán)境因素干擾 | 準(zhǔn)確性較高，清蠟要求不高 | 功能多單根管道檢測(cè)準(zhǔn)確率較高 | 清除了干擾，測(cè)量準(zhǔn)確率較高 | 檢測(cè)速度快配合DCVG重點(diǎn)定位檢測(cè) | 發(fā)現(xiàn)某段管體腐蝕的準(zhǔn)確率很高 |
| 缺點(diǎn) | 檢測(cè)綱高要清除管壁蠟 | 準(zhǔn)確性略低于CU/S法檢測(cè)軸向裂縫有困難 | 有干擾或土壤電阻率高時(shí)準(zhǔn)確度低 | 土壤電阻率高時(shí)測(cè)量結(jié)果不穩(wěn)定 | 準(zhǔn)確度不高 | 許多小腐蝕點(diǎn)難以發(fā)現(xiàn) |
| 國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況 | MFL更適合我國(guó)原油含蠟高的特點(diǎn)，管道局已進(jìn)口3臺(tái) | 在國(guó)內(nèi)得到初步應(yīng)用 | 處于探索階段 | |||
?、诠艿劳夥栏瘜訙y(cè)試原理 管道外防腐層測(cè)試采用多頻管中電流法、簡(jiǎn)稱管中電流法，主要用來檢測(cè)防腐層破損及防腐絕緣層性能。電流梯度法是用發(fā)射機(jī)向待測(cè)管發(fā)射特定頻率達(dá)激勵(lì)信號(hào)自發(fā)射點(diǎn)開始將沿管通向兩側(cè)傳輸，將管中電流看做線電流，那么，激勵(lì)信號(hào)在管道中傳輸時(shí)
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式中 Ioe——發(fā)射點(diǎn)處管中電流強(qiáng)度，mA；
I——管中任意點(diǎn)電流強(qiáng)度，mA；
x——現(xiàn)測(cè)點(diǎn)至發(fā)射點(diǎn)距離，m；
a——與管徑、防腐絕緣層電阻、信號(hào)頻率、管材、輸送介質(zhì)等有關(guān)的參數(shù)。
電流信號(hào)強(qiáng)度將按照與傳輸距離、管道電導(dǎo)率信號(hào)頻率等參數(shù)有關(guān)的特定函數(shù)進(jìn)行衰減。用接收機(jī)在管道上方按一定間距觀測(cè)管中激勵(lì)信號(hào)的強(qiáng)度，并檢查激勵(lì)電流是否按正常規(guī)律衰減。當(dāng)管道防腐層性能均勻時(shí)，管中電流對(duì)數(shù)值與距離(x)成線形關(guān)系，其斜率值(即電流衰減律)取決于絕緣層的絕緣電阻，評(píng)價(jià)防腐絕緣層的絕緣質(zhì)量。若電流異常衰減，該段有電流泄漏點(diǎn)，防腐層的絕緣性能下降以致破損的部位，從而導(dǎo)致電流信號(hào)泄漏，出現(xiàn)電流的異常衰減段。對(duì)于同一條管道，電流衰減率越小，防腐層絕緣性越好；反之，防腐層絕緣性越差。
③管中電流法的開發(fā)應(yīng)用 采用PCM探測(cè)儀對(duì)大慶管道總長(zhǎng)113．7km進(jìn)行外防腐層的測(cè)試。
a．檢測(cè)參數(shù)的確定 選用PCM型探測(cè)儀，使用24V蓄電池作為激勵(lì)電源，發(fā)射機(jī)輸出功率為150W；低頻交流信號(hào)的工作頻率確定為128Hz，初始電流可達(dá)1 A左右，此后，發(fā)射操作應(yīng)按觀測(cè)要求調(diào)整激勵(lì)電流的大小。檢測(cè)間距確定為50m較為準(zhǔn)確。激勵(lì)電流大小的調(diào)整，觀測(cè)操作員在沿被測(cè)管道進(jìn)行電流梯度檢測(cè)時(shí)，讀數(shù)時(shí)分貝讀數(shù)要求大于20 dB，但不超過80 dB，磁場(chǎng)讀數(shù)在30～70之間，視作電流，以mA為單位，當(dāng)讀數(shù)過小時(shí)增大激勵(lì)電流，必要時(shí)移動(dòng)發(fā)射位置；視深度讀至dm(0．1 m)。 該系統(tǒng)的檢測(cè)示意見圖6—4。
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b．檢測(cè)數(shù)據(jù)的處理方法 利用檢測(cè)信號(hào)損失率(dB／km)，初判定防腐層局部缺陷類型(50m間距的dB值遞減率)見表6—4。
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| dB值遞減率/dB·km-1 | 防腐層局部缺陷類型 | 說明 |
| 30 | 正常 | 無明顯防腐層局部缺陷 |
| 60～110 | 局部防腐層破損 | ? |
| 300～500 | 嚴(yán)重破損或管道搭接 | 存在交叉管道 |
防腐層失效程度由防腐層整體質(zhì)量評(píng)價(jià)確定，見表6-5。
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| 防腐層等級(jí) | 一級(jí)(優(yōu)) | 二級(jí)(良) | 三級(jí)(一般) | 四級(jí)(差) | 五級(jí)(劣) |
| 檢測(cè)信號(hào)破損率/dB·km-1 | <20 | 20～30 | 30～40 | 40～50 | >50 |
| 絕緣電阻/kΩ·m2 | >10 | 5～10 | 3～5 | 1～3 | <1 |
| 老化程度及表現(xiàn) | 基本無老化 | 老化輕微無剝離和破壞 | 老化較輕基完整 | 老化嚴(yán)重有剝離和較嚴(yán)重的吸水現(xiàn)象 | 老化和剝離嚴(yán)重 |
外防腐層狀況與運(yùn)行周期及維護(hù)措施見表6-6。
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| 管道外防腐層壽命周期 | 防腐層特征 | 維護(hù)措施 | 輸油管道瀝青防腐層運(yùn)行周期特征/a |
| 初建期 | 整體質(zhì)量較好，但存在因施工，預(yù)制過程中產(chǎn)生的防腐層局部缺陷 | 檢測(cè)補(bǔ)強(qiáng) | 1～3 |
| 穩(wěn)定期 | 整體質(zhì)量較好 | 定期檢測(cè) | 3～10 |
| 發(fā)展期 | 整體質(zhì)量開始下降出現(xiàn)瓣的防腐層局部缺陷 | 加強(qiáng)檢測(cè)補(bǔ)漏 | 10～15 |
| 老化期 | 整體質(zhì)量下降較憶部分管段需要更換 | 加強(qiáng)檢測(cè)大修 | 15～20 |
| 失效期 | 防腐層失去保護(hù)能力，更換工作量逐年加大，部分地段管體開始腐蝕 | 更換 | >20 |
根據(jù)dB值遞減率(dB／km)判斷管道外防腐層壽命周期見表6-7。
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| 管道外防腐層壽命周期 | 平均dB值遞減率/dB·km-1 | 一級(jí)/％ | 二級(jí)/％ | 三級(jí)/％ | 四級(jí)/％ | 五級(jí)/％ |
| 初建期 | <10 | >85 | <5 | <5 | <5 | <5 |
| 穩(wěn)定期 | 10～20 | 85～75 | <10 | <10 | <5 | <5 |
| 發(fā)展期 | 20～30 | 75～65 | >5 | >5 | >10 | >10 |
| 老化期 | 30～40 | 65～55 | >10 | >10 | >20 | >20 |
| 失效期 | >40 | <55 | >15 | >15 | >30 | >30 |
PCM探測(cè)儀適用范圍的確定。
管中電流法可用于石油瀝青防腐管道，瀝青珍珠巖防腐保溫管及泡沫塑料夾克防腐保溫管道。
不適用于高電阻率土壤介質(zhì)中的埋地鋼質(zhì)管道外防腐層檢測(cè)，如凍土條件。
大慶油田用PCM探測(cè)儀對(duì)113．7 km的檢測(cè)，選取的管道分類情況，見表6—8。
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| 分類/a | 10 | 10～15 | 15～20 | >20 | 合計(jì) |
| 長(zhǎng)度/km | 46.46 | 16.54 | 17.0 | 23.7 | 113.7 |
由上表可知五級(jí)占48％，四級(jí)占23％，兩者之和超過70％。管道總體性能差，有針孔，龜裂現(xiàn)象。管道埋設(shè)已 10多年，地處低洼地帶，常年泡在水中，加速管道防腐層的損壞、老化、降低了防腐層的性能。經(jīng)開挖驗(yàn)證，實(shí)際情況與檢測(cè)基本吻合，采取大修措施。
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