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防腐層和陰極保護方法的綜合應(yīng)用,對埋地鋼質(zhì)管道起著有效的保護作用,從而防止管道腐蝕。實際上,防腐層是管道抵御腐蝕的第一道防線,其功能是使鋼質(zhì)管道與土壤等腐蝕環(huán)境隔絕,抑制管道表面腐蝕電池的發(fā)生,最終達到腐蝕控制的目的。下面介紹對管道的防腐層缺陷進行檢測的綜合應(yīng)用方法。

防腐層缺陷檢測要求:

①準(zhǔn)確確定缺陷位置和大小;

②指明是否正在發(fā)生腐蝕;

③給出完全獨立于操作者的解釋結(jié)果;

④復(fù)雜條件下(如密集的管道系統(tǒng),與其他金屬結(jié)構(gòu)平行,存在交直流雜散干擾等)結(jié)果可靠;

⑤檢測結(jié)果的可重復(fù)性高;

⑥可生成測量記錄。完全滿足上述要求的檢測方法不存在。為此,常將各種方法綜合應(yīng)用。防腐層缺陷檢測的常用方法有:皮爾遜法、電磁電流衰減法、直流電位梯度法和密間隔電位法。

1、檢測方法

 (1)皮爾遜(Pearson)法

通過發(fā)射機向管道施加一個交變電流信號,該電流信號沿管道傳播,當(dāng)管道的防腐層存在缺陷時,就會在破損點的周圍形成一個交變電場,其中缺陷點處電場梯度最大。檢測電場的存在和電場中心的位置,即可準(zhǔn)確判定防腐層缺陷點的準(zhǔn)確位置。

 (2)電磁電流衰減法(PCM)

對管道施加一定的電流后,電流由信號加入點向遠方傳遞時會逐漸衰減。衰減大小與防腐絕緣層的電阻有關(guān),絕緣層電阻高,電流衰減就慢,反之則衰減快。

(3)直流電位梯度測量(DCVG)

該技術(shù)測定由直流電流從管道防腐層缺陷處流入或流出在土壤表面形成的電位梯度。有以下兩種類型:①橫向電位梯度法;②縱向電位梯度法。

 (4)密間隔管地電位檢測(CIPS)

該方法是沿管道走向,以1～10m的間距進行“開”和“關(guān)”兩個狀態(tài)下的管地電位測定。“關(guān)”狀態(tài)下的管地電位是管道真正的極化電位。大規(guī)模的防腐層缺陷引起周圍電位梯度的畸變,因此,可通過“開”和“關(guān)”狀態(tài)測得的電位-距離曲線圖觀察到。

2、檢測方法的綜合應(yīng)用

2002年對有關(guān)輸氣管線段進行了綜合檢測,用Pearson法檢測防腐層缺陷位置;用PCM法檢測防腐層的整體質(zhì)量;用DCVG法確定防腐層缺陷的大小,初步探測地電環(huán)境;用CIPS法測量管段全線的陰極保護開關(guān)電位。

(1)Pearson法

Pearson法檢測防腐層時,使用SL-2098型埋地管道外防腐層狀況檢測儀,將發(fā)射機輸出線接在陰極保護樁上,通過發(fā)射機向管道施加一個交變電流信號,該電流信號沿管道傳播。檢測人員在管線上行走,當(dāng)管道的防腐層存在缺陷時,就會在破損點內(nèi)周圍形成一個交變電場,其中缺陷點處電場梯度最大。通過檢測電場的存在和電場中心的位置,即可準(zhǔn)確判斷防腐層的缺陷點的位置。

 (3)CIPS,DCVG檢測

CIPS儀器進行檢測時,為了得到管道的瞬時關(guān)電位Voff(管地電位),需要在被測管道兩端的陰極保護站各加一臺電流中斷器,中斷器要以設(shè)置成不同的中斷周期,但需與CIPS測量儀設(shè)置成相同的周期以達到同步。檢測人員在被測管道上間隔1.5m連續(xù)測量,并自動存儲,到工作結(jié)束時再轉(zhuǎn)存到計算機進行系統(tǒng)的分析。

小知識

(1)運用綜合檢測方法,可得到比單一方法(如最常用的Pearson法)更加翔實、準(zhǔn)確的防腐層缺陷數(shù)據(jù),并可對防腐層缺陷提出修復(fù)時間表。

(2)可得到詳細的防腐層整體質(zhì)量數(shù)據(jù),并為今后的檢測提供參考,以觀察防腐層的老化進程。

(3)可得到翔實的全線開關(guān)管地點位,對管道是否真正達到標(biāo)準(zhǔn)保護電位、檢測的防腐層缺陷是否正在發(fā)生腐蝕行為作出準(zhǔn)確的判斷。

(4)可判斷陰極保護系統(tǒng)的有效性。

(5)對管道沿線的地電環(huán)境進行全面了解,發(fā)現(xiàn)離散電流的存在。