【正文】 埋地管線防腐檢測技術(shù) 培訓教材 12 、 70％法測深 在峰值 /零值定位不重合，并且大于 20cm 時，用峰值測定管線位置，峰值在管道上方電流信號強度的讀數(shù) 為 A，如果讀數(shù)較 小，可調(diào)節(jié)增益，使面板上讀數(shù) A 處于 90100 之間，在地面記下中心位置，將接收機垂直向一側(cè)平移，讀數(shù)逐漸變小，當讀數(shù)下降到 A的 70%時 （ 如 A 值為 90，此時讀數(shù)應為 63)，在地面記下該位置，向另一側(cè)的地面記下該位置，兩次確定位置的間距與埋深相同。 6) 在管線的拐點 、支管（三通）接頭等地段，信號磁場會出現(xiàn)一些畸變。采用該方法時應遵循如下原則： 1) 先要盡可能收集該管線的有關(guān)資料。 2) 將發(fā)射機直立在要壓制的管線上方并使發(fā)射線圈與之成直角。 具體探測過程是：一名操作者在探測區(qū)域的一端，手持接收機，令機身平面與地下管線可能的方向成直角，設置較高的接收機靈敏度。 4) 當峰 /零方式位置重合，目標管線可視為簡單管線，其他管線的干擾可以忽略。為此應該注意： 1) 當待測管道有多個供入點可供選擇時，要盡量選擇管道分布最稀疏、防腐狀況較好的位置作為供入點。 8Hz 信號是用于輔助測定電流方向的頻率。 CD 頻率選擇可供管道定位，測量電流強度，及測量電流方向使用。320 640 8192 32768 65536 50 100 8192amp。 、 管道防腐 層漏點檢 測及 完好 狀況 評估 可以發(fā)現(xiàn)并精確測定防腐層的破損位置，查出管道與其他管道或金屬構(gòu)件的不正常搭接，對于無破損的管段可以測定管道中電流衰減系數(shù)，并進一步推算防腐層的絕緣電阻 Rg，參照石油天然氣總公司的《 SY/T59182020 埋地鋼質(zhì)管道外防腐層修復 技術(shù)規(guī)范》技術(shù)標準即可評定防腐層的質(zhì)量等級。 MF5 埋地管道防腐層檢測系統(tǒng) 組成： RD4000PDL、 A 型架、防腐軟件、外接電源。 3) 對 陰極保護系統(tǒng)有效性 的 評估 。 3) 土壤電阻率的影響不能忽略 使用過電流梯度法的人都會發(fā)現(xiàn)，管道埋設的土壤環(huán)境對檢測電流衰減規(guī)律的影響顯而易見，不考慮土壤電阻的差異是不能有效 地 應用電流梯度法，完成管道的評估 的 。電容 C 則與防腐層的厚度、結(jié)構(gòu)以及組成物的介電常數(shù)有關(guān)，電感參數(shù)的影響因素更為復雜。 、 評價模 型的改進及 GDFFW xp 版 軟件的完善 嘉信公司在開發(fā)和推廣防腐層評價方法的初期，采用的是基于多個頻率對管道進行重復檢測，避開直接給出不易確定的參數(shù)，稱之為“多頻管中電流法”的方法。 圖 1 管－地回路的微段等效電路 、 交變電流梯度法的數(shù)學模型 根據(jù)電磁學理論分析可知，當將一交變正弦檢測信號由發(fā)射機供入管－地回路中時，信號的衰減幅度遠 大于專用傳輸線。為消除包括管道規(guī)格、防腐結(jié)構(gòu)、土壤環(huán)境等因素，將均勻傳輸線理論應用于管－地回路，建立相應的數(shù)學模型及參數(shù)，可以有效地分析或消除上述影響。 * 增加統(tǒng)計表導出功能 ,可導出到共享區(qū)、記事本文件、 MS word 文檔 。這是一個在新的防腐層評價模型（ 交變電流梯度法 ） 基礎上，開發(fā)研制的全新軟件，運行 于當前流行的 Windows 各通用系統(tǒng)平臺上。 5） 雜散電流檢測技術(shù) 雜散電流干擾給管道和設施造成的危害已得到了重視和研究，我國也制定了一系列行業(yè)標準，給出了解決電性腐蝕的方案，技術(shù)要求也相當明確和完整。 靈敏度 設置 過低會漏掉破損點，靈敏度過高，會產(chǎn)生誤報漏點。 儀器優(yōu)點： （ 1）靈敏度很高，可以精確地定位 防腐層 破損點； （ 2）采用了 非 對稱 的 交變信號，消除了其他管中電流、土壤 雜散電流的干擾，測量準確率很高； （ 3）可以區(qū)別管道分支和防腐層的破損點； （ 4）可以準確估算 出防腐層面積。變頻 選頻測量方法 特點是：適合于長輸管道的檢測，具有 使用簡便，檢測費用較低等優(yōu)點；但該方法 對操作人員要求較高，在使用之前需設定一些參數(shù)，較為復雜；所需與測量儀配合的設備較多；只能對單元管道（通常為 1km）及有測試樁的管道進行絕緣電阻測量，無法判斷破損點位置；當管段中有支管、陽極時須 通過 開挖檢測點來 分段檢測 。有的產(chǎn)品中使用全球定位系統(tǒng)同步的斷流器控制陰保電流通 /斷，技術(shù)含量比較高，但由于價格過高 ，以及 只能應用于有 外加電流保護的管線而難于普及。 防腐 層 (又稱防護層 )是防止和減緩埋地鋼質(zhì)管道腐蝕的重要手段， 管體的腐蝕往往是因為該處的防腐層失效，使管體 不能受到有效 地 保護導致的。之后 ，事故呈上升態(tài)勢。管體腐蝕的發(fā)生將嚴重降低管道的剩余強度、承受能力和可靠性、縮短使用壽命，增大運行風險；大大地增加維修費用、縮短維修和更換周期，威脅整個輸送系統(tǒng)的安全。對老管道的腐蝕與防護狀況評價工作迫在眉睫，在有效檢測 評價的基礎上 采取合理的維護措施，保證管道的安全具有重大的經(jīng)濟 效益 和 社會 意義 。此外， 在不開挖條件下 對防腐層的有效性進行檢測 是當前所有 腐蝕檢測項目中最為成熟、 實施最為簡捷、 應用最廣泛的方法。應用的儀器，是在總結(jié)了其他儀器開發(fā)經(jīng)驗的基礎上，對國外產(chǎn)品進行二次開發(fā)，結(jié)合我國國情而推出的。其原理是： 在 管道中加入一個間斷關(guān)開的直流電信號，當管段有破損點時，該點處 管道上方的 地面上會有球面的電場 分布 。 3） 皮爾遜法（ 人體電容法 ） 也屬于地面電場法的范疇， 目前國產(chǎn)檢測儀器多采用該方法。 通過比較沿管線上測得的 地面電位，評價管道的 CP 系統(tǒng)性能。 SCM 能夠檢測出管道上陰極保護電流分布狀況，也能精確測量出管道雜散電流的流入 /流出點，對于檢測和評定管線上保護電流給其它管線造成的干擾及找出治理雜散電流干擾方案是一個即安全又有效的方法。 新軟件的新增功能為： * 推薦應用 單一頻率 信號 對埋地管道進行檢測，軟件自動根據(jù)管道埋設條件 自動給出 評價模型 的 參數(shù)，徹底解決了用戶應用軟件時參數(shù)選擇的難題。 沿路由 在地面上 檢測由管道 上信號 電流 產(chǎn)生交變電磁場的強度及變化規(guī)律。 、 管－地回路的等效電路模型 防腐層檢測系統(tǒng)及其應用 埋地管線防腐檢測技術(shù) 培訓教材 5 當在管道和大地之間施一 交流信號時，用電路理論分析電流信號在回路過程中的傳輸過程，則必須把這一回路進行電路等效，即建立有效的電路模型。滿足如下傳輸規(guī)律： xeII ??? 0 （ 1） 而被稱為衰減常數(shù) 的 ?與管－地回路參數(shù)滿足如下關(guān)系式： ? ? ? ?? ? ? ? ?22 2 2 2 2 2 2 2( ) ( )( )RG LC R L G C (2） 在實際檢測中發(fā)射的是交變檢測信號，回路中的電磁場為正弦電磁場。在大量的檢測經(jīng)驗基礎上，嘉信公司通過軟件推薦給用戶經(jīng)驗的電容電感數(shù)值，解決了用戶在確定參數(shù)時遇到的困難。 2) 管道縱向電阻未能考慮交流信號的因素 在求解 Rg 的過程中，準確計算管道的 縱向電阻也很重要。伴行管線與目標管線的電磁耦合作用十分明顯，它直接會以互感的方式影響管道 的電感值。 6) 具有 輕便、堅固 、 耐用、 一人可獨立操作。 用途：高性能的管線定位儀，管道外防腐層破損點的精確定位， 管道的防腐層完好狀況的評估，檢測陰極保護系統(tǒng)的有效性， CD 功能用于判定管道與金屬物的搭接，超低頻近直流超大功率的發(fā)射機，能夠使管線檢測的距離更遠 。 此外，可以 使 用 A 型架現(xiàn)場測定防腐層破損點的位置，這是應用儀器的 FF 功能，習慣上稱之為“地面電場法”或“ 交流電位梯度法（ ACVG） ”。8amp。 128(Hz)、 4 amp。 2) 對不良導電的管線要采用較高的頻率，信號容易感應到管線上。 3) 地極盡量不要連接在相鄰管道或其他金屬構(gòu)件上，以免 信號傳入測量區(qū)產(chǎn)生干擾。 防腐層檢測系統(tǒng)及其應用 埋地管線防腐檢測技術(shù) 培訓教材 10 三 、 電磁法儀器的一般操作方法 、 管線定位 管線定位是指在地面上測定埋地管道的水平位置及深度，一般用于修正竣工圖、地下工程設計或地下開掘前要準確了解地下管線位置。 沿管線其他可能的路徑重復進行搜索測量，在測量區(qū)域內(nèi)標記出所有管線。 防腐層檢測系統(tǒng)及其應用 埋地管線防腐檢測技術(shù) 培訓教材 11 5) 當該點確定以后，發(fā)射機即將信號感應到鄰近的所有管線上，而先前發(fā)現(xiàn)并直接處于平躺的發(fā)射機正下方的管線除外。 4) 用峰值探測管線的位置和方向，用零值法進一步驗證管線位置，當峰 /零的定位基本重合時，說明跟蹤管線附近沒有其他管線干擾或干擾很 小。而對 管線進行 三通 檢測時 ，最可靠的方法是將發(fā)射機信號加在支管上，信號電流由支管流到主管線上，然后由三通點流向主管線的兩個方向傳導。 2) 沒有其他地下管線或地面金屬物件干擾 (用峰零值讀數(shù)方法檢驗，其差別小于 15cm)。此外，檢測信號的頻率也影響 k 的取值，一般檢測頻率越高， k的取值往往越小。 3) 準備好發(fā)射機用的蓄電池以及接收機用的干電池及其它必備器材。 6) 選定發(fā)射信號頻率后，用 接收機在地線上及兩側(cè)管道上觀測并記錄供入電流的 、定點、量距、讀取數(shù)據(jù) 可以用等距或不等距 的方式進行 測 量 ，當測量點 所 處地面有干擾物體或地下管道處于支管 、拐彎、 變深點時，應越過這些點進行測量。有關(guān)防腐軟件的使用方法，請參考GDFFW xp 的軟件使用說明書，或使用軟件的聯(lián)機幫助系統(tǒng)， GDFFW xp 軟件提供實時幫助，使用方法完全遵守微軟公司的應用規(guī)范。 無論是否安裝 磁 靴， PCM 接收機都可以進行故障點定位。注意：在計算過程中，面板 上的增益值將閃動。另準備記錄本記下每個檢測點的距離間隔、和 對應的存儲數(shù)據(jù)號。將 A 型架轉(zhuǎn) 90 度，也就是檢測方向與管線的方向垂直，重復 以上 步驟，檢測出的 故障點在 A 型架 的正中央。 在進行故障點檢測 的任何時候，可以將檢測功能轉(zhuǎn)換進行電流梯度法的檢測。為當前最為廣范應用的防腐層檢測儀器。 1） ELF : 4Hz 128Hz 其中： 128Hz 供定位用 2） ELF↑↓ : 4Hz 8Hz 128Hz 其中： 8Hz 供測定信號方向用 3） LF↑↓ : 4Hz 8Hz 640Hz 其中： 640Hz 供定位定向用 發(fā)射機可采用三種電源： 220V 50HZ 市電 防腐層檢測系統(tǒng)及其應用 埋地管線防腐檢測技術(shù) 培訓教材 16 220V 50Hz 整流器， 1530V 電源 2050V 直流電源 發(fā)射機采用恒流輸出：分六檔： 100mA 300mA 600mA 1A 2A 3A （注：接收機的液晶顯示板上電流數(shù)值是 4Hz 信號強度，其他頻率按不同的信號模式與 4Hz 電流強度有一定比例倍數(shù)的關(guān)系。若要 定量地測量防腐層的狀況，則可用不同頻率的信號電流進行類似測量，將測量數(shù)據(jù)通過 GDFFW xp 軟件，便可算出各段防腐層的絕緣電阻值 Rg，對異常管段計算檢測信號的衰減率及異常 顯 度，用以判別故障的類別及嚴重程度。為保證測試結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性，接地電極采用不銹鋼接地鋼釬，電極表面和接管貼片表面保持光滑潔凈，以減小接觸電阻。該間距即可保證外防腐層的檢測精度，又 可降低檢測的工作量。 6） 防腐層缺陷的判定和定 位 防護層質(zhì)量分為防護層局部缺陷和整體老化兩種類型。在儀器的使用過程中，結(jié)合現(xiàn)場的實際情況，理解 方法原理 、有效地使用儀器， 對檢測結(jié)果 做 出科學、合理的解釋，對于發(fā)揮儀器的作用是至關(guān)重要的。 2) 要準備好相應的記錄本，或使用天津嘉信公司專用的防腐數(shù)據(jù)記錄儀。但是如果當管線與一條道路或河流的交匯點可能存在著破損點時，發(fā)射機就不能接在附近的陰保測試樁或相鄰的位置上，而要連在較遠的另一個接線樁上，以保證能夠檢測出可能的破損點。而其它檔位上幾個頻率的電流值大體相當）。 PCM 接收機提供了兩個檢測信號電流的按鍵：測定 PCM 電流（ 4Hz），它是可以進行數(shù)據(jù)存儲的；另一個檢測電流鍵稱為定位電流檢測鍵，它根據(jù)接收機處于的不同模式，測定定位電流（ 128 或 640Hz）。當有干擾時，可以采用 8kHz 的檢測頻率。 2) 地極一般打在距檢測管線的垂直方向 3050 米以外地方，除非可以確定與目標管線絕緣良好，且距離較遠，一般不能將其他管道、金屬構(gòu)架作為地極使用。對于一條還沒有用 PCM 檢測過的管線來說，選擇的距離小一點是很重要的，為的是把所有的異反?，F(xiàn)象都能夠 檢測出 來。如果應用一個較小的信號電流，檢測范圍也將減小。這也可以通過“二等分”該段管線，來迅速地找出破損位置（在兩次讀數(shù)的中點處讀數(shù)，同時計算出兩個方向上的衰減值），一個衰減值為 250500 毫貝的破損點面積大約相當裸露管線的幾平方毫米。 2%（小強度的 4Hz 信號除外），除非電流很小或管線很深。解決的辦法是：相鄰檢測點上的埋深盡量保持