埋地管道檢測(cè)方案.doc

。埋地管道檢測(cè)方案埋地管道的不開挖檢測(cè)技術(shù)是管道無損檢測(cè)技術(shù)的重要分支，通過采用該技術(shù)可以及時(shí)了解管道運(yùn)行的整體情況，并為后面的開挖檢測(cè)提供依據(jù)。目前使用的成熟的埋地管道不開挖檢測(cè)技術(shù)主要是針對(duì)管道外覆蓋層和陰極保護(hù)系統(tǒng)等方面進(jìn)行檢測(cè)的。通過對(duì)管道所處環(huán)境的腐蝕性檢測(cè)來預(yù)知和了解管道內(nèi)外腐蝕的程度及腐蝕原因，及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道所存在的安全隱患，并采取科學(xué)的手段，適時(shí)地對(duì)管道進(jìn)行修復(fù)和改造，確保管道的安全運(yùn)行。埋地金屬管道的腐蝕性檢測(cè)可分為管道外檢測(cè)和管道內(nèi)檢測(cè)。一、管道外檢測(cè)管道外檢測(cè)主要工作如下：（1）管道外部所處土壤環(huán)境的腐蝕性檢測(cè)(包括土壤的土質(zhì)、水質(zhì)和雜散電流等)。（2）管道外防腐絕緣層性能、完好程度、老化性能和使用壽命的預(yù)測(cè)。（3）管道陰極保護(hù)狀態(tài)、保護(hù)電位和保護(hù)電流的測(cè)定。其中后兩項(xiàng)內(nèi)容的檢測(cè)應(yīng)是管道管理者日常對(duì)管道監(jiān)測(cè)的重要內(nèi)容和手段，這是由于這兩種管道防護(hù)手段關(guān)系密切，管道外防腐層防護(hù)是基礎(chǔ)，陰極保護(hù)是其防護(hù)不足的補(bǔ)充和輔助。如果金屬管道外防腐層完整良好，則管體本身不會(huì)受到土壤溶液的腐蝕和破壞，而一旦防腐層產(chǎn)生了缺陷，則在缺陷處會(huì)產(chǎn)生腐蝕破壞。此時(shí)如果陰極保護(hù)能在防腐層缺陷處提供足夠的保護(hù)電流密度，則電化學(xué)極化將使該處金屬表面極化到熱力學(xué)上的穩(wěn)定態(tài)，不至于發(fā)生金屬的氧化反應(yīng)(即鋼的腐蝕破壞)，而一旦陰極保護(hù)失效或不正常，則會(huì)造成該處的金屬表面的破壞。因此用陰極保護(hù)的管道電位值和陰極保護(hù)的電流值可判斷管道是否處于“保護(hù)”狀態(tài)。由此可見，上述三項(xiàng)檢測(cè)工作是保證埋地鋼質(zhì)管道無泄漏安全運(yùn)行的必要手段。1、 管道外覆蓋層的檢測(cè)技術(shù)管道外覆蓋層的檢測(cè)技術(shù)大多采用多頻管中電流檢測(cè)技術(shù)（PCM），它是一種檢測(cè)埋地管道防腐層漏電狀況的檢測(cè)，是以管中電流梯度測(cè)試法為基礎(chǔ)的改進(jìn)型防腐層檢測(cè)方法。其基本原理是將發(fā)射機(jī)信號(hào)線的一端與管道連接，另一端與大地連接，由PCM大功率發(fā)射機(jī)，向管道發(fā)送近似直流的4 Hz電流和128 Hz640 Hz定位電流，便攜式接收機(jī)能準(zhǔn)確地探測(cè)到經(jīng)管道傳送的這種特殊信號(hào)，跟蹤和采集該信號(hào)，輸入到微機(jī)，便能測(cè)繪出管道上各處的電流強(qiáng)度。通過分析電流變化，可對(duì)管道防腐層的絕緣性進(jìn)行評(píng)估。圖1為PCM埋地管道外防腐層狀態(tài)檢測(cè)儀，包括發(fā)射機(jī)、接收機(jī)和A字架。電流強(qiáng)度隨著管道距離的增加而衰減，在管徑、管材和土壤環(huán)境不變的情況下，管道防腐層對(duì)地絕緣越好，電流衰減越小。如果管道防腐層損壞，如老化和脫落，絕緣性越差，管道上電流損失就越嚴(yán)重，衰減就越大。通過分析電流的損失，可實(shí)現(xiàn)對(duì)防腐破損狀況的評(píng)價(jià)。圖1 PCM埋地管道外防腐層狀態(tài)檢測(cè)儀PCM埋地管道外防腐層狀態(tài)檢測(cè)儀操作步驟：1.發(fā)射機(jī)的操作1.1連接信號(hào)輸出線白色信號(hào)線直接與管道連接(閥門、測(cè)試樁、凝水缸等)。綠色信號(hào)線接在合適的地線（地極、陰保系統(tǒng)的陽極或跳接管道絕緣法蘭）上。發(fā)射機(jī)電源線連接至220V交流電源，或20-50V直流電源（蓄電池）、15-35V由整流器提供的直流電源，黑線接負(fù)極、紅線接正極。1.2選定檢測(cè)頻率。連接電源。如果連接直流電源，檢查蓄電池的電壓，必要時(shí)進(jìn)行更換。1.3連接發(fā)射機(jī)電源線發(fā)射機(jī)電源線連接至220V交流電源，或20-50V直流電源（蓄電池）、15-35V由整流器提供的直流電源，黑線接負(fù)極、紅線接正極。1.4設(shè)定電流強(qiáng)度。注意過大的輸出會(huì)影響蓄電池的使用時(shí)間。2.接收機(jī)的操作2.1按下開關(guān)開啟接收機(jī)，檢查接收機(jī)面板上的電池符號(hào)，當(dāng)電量不足時(shí)，更換新電池。2.2 設(shè)定探測(cè)頻率，必須與發(fā)射頻率工作在同一頻率上。2.3置于峰值定位方式，對(duì)管道進(jìn)行精確定位。轉(zhuǎn)換零值工作方式，顯示左右方向箭頭，指示埋地管線的中心點(diǎn)位置。2.4確定初始檢測(cè)點(diǎn)。檢測(cè)的初始位置需在信號(hào)供入點(diǎn)的10米以外，尋找目標(biāo)管道。2.5峰值/零值法確定管道位置。當(dāng)所測(cè)得的峰/零位置不同時(shí)，間距小于15厘米的檢測(cè)結(jié)果才可靠。2.6測(cè)深（正確的測(cè)深讀數(shù)表明附近沒有干擾存在）將管道中心位置確定后，將接收機(jī)的底端觸到地面上，按下測(cè)深鍵，儀器自動(dòng)給出管道埋深值。2.7按“定位電流”鍵讀取“定位電流”值。2.8確定管線位置后，按下CD鍵，接收機(jī)面板上顯示出信號(hào)電流的方向。再按CD鍵，退出CD方式回到定位功能。2.9接收機(jī)測(cè)出電流讀數(shù)后，存入磁靴內(nèi)的數(shù)據(jù)記錄儀中。存儲(chǔ)的內(nèi)容包括：序號(hào)、mA為單位的電流值、dB為單位的電流值、電流方向和埋深值。存儲(chǔ)數(shù)據(jù)后，在圖紙?zhí)钌洗鎯?chǔ)單元號(hào)。通過圖紙來確定下一個(gè)測(cè)試點(diǎn)。2.10用“零值”法，追蹤管道到達(dá)一個(gè)點(diǎn)定位。2.11再用峰值/零值法定位，確認(rèn)兩個(gè)定位點(diǎn)相距在15厘米之內(nèi)。2.12將接收機(jī)設(shè)置為瀏覽方式，用一條D型RS232串行電纜連接到計(jì)算機(jī)（已安裝雷迪公司提供的“上載軟件”PCMUploadSoftware）的串口上，按測(cè)深鍵接收機(jī)將數(shù)據(jù)傳入數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)。2.13埋地管道防腐層檢測(cè)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)（GDFFW）進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。3.A型架的操作3.1連接發(fā)射機(jī)，打開電源開關(guān)，使用帶電流方向ELF或LF（4和8Hz）的頻率方式。在有無磁靴的狀態(tài)下，PCM接收機(jī)都可以進(jìn)行故障點(diǎn)定位。3.2取下接收機(jī)的磁力儀，將接收機(jī)安放在A型架上，將A型架連線的3針插頭插入A型架的接口，將多針連接頭插入接收機(jī)的附件插座內(nèi)。PCM接收機(jī)開機(jī)后，開始自檢并發(fā)出提示音，液晶顯示面板將標(biāo)志置在附件插座位置。面板還將顯示“FF”。使用峰值/零值轉(zhuǎn)換(Peak/null/accessory)鍵可以在管線定位和故障定位的不同操作方式之間轉(zhuǎn)換。3.3將A型架以與管線的平行方向插入管道上方的土壤，標(biāo)有綠色的探針背離發(fā)射機(jī)，紅色探針朝向發(fā)射機(jī)的位置。3.4將A型架的探針插入土壤后進(jìn)行讀數(shù)。接收機(jī)將自動(dòng)調(diào)節(jié)信號(hào)水平，顯示電流方向及分貝(dB)讀數(shù)。注意：在測(cè)量過程中，面板上的增益值將閃動(dòng)，不需要操作者進(jìn)行任何調(diào)節(jié)操作。3.5接收機(jī)面板上顯示的箭頭方向是地面上高檢測(cè)電位的方向，箭頭指示的就是漏點(diǎn)的方向。當(dāng)沒有箭頭顯示或無法穩(wěn)定時(shí)，則表示附近沒有漏點(diǎn)存在，或地面上的電流太小，不足以給出信號(hào)電流（CD）的方向，也可能是碰巧A型架處在防腐層破損點(diǎn)的正上方。此時(shí)面板上還顯示有信號(hào)電位差的dB值。若讀數(shù)在30dB以下，附近的防腐層一般沒有破損點(diǎn)存在。3.6沿管線的方向移動(dòng)A型架，重新將探針插入土壤。如果以前的位置給出的箭頭方向是向前的，而新位置上箭頭方向是向后的，則此時(shí)操作者已經(jīng)跨過故障點(diǎn)。一般的漏點(diǎn)會(huì)使接收機(jī)的面板顯示在40-60dB范圍，最大時(shí)可能超過70dB。3.7以1米的間隔沿管線的走向退后檢測(cè)，觀察儀器面板的dB讀數(shù)，數(shù)值上升、短暫下降、又上升，之后數(shù)值會(huì)漸漸下降；當(dāng)箭頭改變方向的位置，就是故障點(diǎn)的邊緣。3.8重新以更小的間隔進(jìn)行前后檢測(cè)，直到找到電流方向的變化點(diǎn)、dB讀數(shù)最低的位置。此時(shí)可以肯定故障點(diǎn)就在A型架的中點(diǎn)位置。將A型架轉(zhuǎn)90度，也就是檢測(cè)方向與管線的方向垂直，重復(fù)步驟7，檢測(cè)結(jié)果的故障點(diǎn)在A型架的正中央。用木樁或油漆記下故障點(diǎn)的位置。3.9分別記下A型架在與管線垂直方向時(shí)dB讀數(shù)值，用于比較管線上不同漏點(diǎn)的嚴(yán)重程度，決定管線的維護(hù)次序。方法是：將A型架的一極放在管線的正上方，另一極遠(yuǎn)離管線，從距故障點(diǎn)1米處開始，以25厘米或更小的間隔檢測(cè)，記下此過程的最大讀數(shù)。對(duì)每個(gè)要檢測(cè)的管段進(jìn)行以上步驟，直到完成全部檢測(cè)工作，標(biāo)識(shí)出管線上的全部故障點(diǎn)，分貝數(shù)最大的故障點(diǎn)破損最為嚴(yán)重。在故障點(diǎn)檢測(cè)的任何時(shí)候，都可以將檢測(cè)方式轉(zhuǎn)換到電流梯度法的檢測(cè)。方法是從接收機(jī)的附件接口拔下A型架的連線，或使用峰/零值轉(zhuǎn)換(Peak/null/accessory)鍵進(jìn)行轉(zhuǎn)換。3.10保存檢測(cè)數(shù)據(jù)。按下“shift”鍵后,再按深度(depth)鍵可記錄檢測(cè)結(jié)果。注意此時(shí)面板左上角顯示的數(shù)據(jù)記錄號(hào)是否正確。當(dāng)完成全部檢測(cè)工作后，可以將存儲(chǔ)的檢測(cè)數(shù)據(jù)下載，但此時(shí)一定要將磁靴從接收機(jī)上取下，之后下載的數(shù)據(jù)是故障檢測(cè)數(shù)據(jù)而不是電流梯度法的檢測(cè)數(shù)據(jù)了。數(shù)據(jù)下載的方法與下載4Hz電流梯度法數(shù)據(jù)的方法類似，使用的程序也“uploadutility”，結(jié)果的數(shù)據(jù)文件名是FFDATA.TXT。2、 陰極保護(hù)（CP）檢測(cè)技術(shù)陰極保護(hù)檢測(cè)技術(shù)主要采用直流電壓梯度檢測(cè)技術(shù)（DCVG），其檢測(cè)原理為在施加了陰極保護(hù)的埋地管線上，電流經(jīng)過土壤介質(zhì)流人管道外覆蓋層破損而裸露的鋼管處，在管道外覆蓋層破損處的地面上形成了一個(gè)電壓梯度場(chǎng)。根據(jù)土壤電阻率的不同，電壓梯度將在十幾米至幾十米的范圍內(nèi)變化。該技術(shù)在國外已得到了廣泛的應(yīng)用，在我國埋地管道外覆蓋層缺陷檢測(cè)中的研究和應(yīng)用還處在起步階段，缺少系統(tǒng)研究。檢測(cè)儀器有英國的DCVG檢測(cè)儀，主要包括一個(gè)靈敏的毫伏表、兩個(gè)CuCuS04手杖和一個(gè)測(cè)距儀等。直流電位梯度法就是采用靈敏的毫伏表測(cè)量地面上位于電場(chǎng)梯度內(nèi)的兩飽和硫酸銅參比電極間的電位差，而兩電極間相距4826 mm。由于兩電極間的電位存在電位差，因此可確定其電流方向，因而，可以判斷管道在防腐破損點(diǎn)是否有腐蝕發(fā)生。在DCVG測(cè)量中，施加到管道上的直流信號(hào)以1s為周期通斷轉(zhuǎn)換，其中斷電23 S，通電13s，合成的不對(duì)稱直流信號(hào)可以施加到現(xiàn)場(chǎng)的陰極飽和系統(tǒng)(CP)上，也可以在管道CP TR電源的一根導(dǎo)線上裝設(shè)開關(guān)，以1 S為周期對(duì)一個(gè)TR電源進(jìn)行通斷。檢測(cè)人員拿兩個(gè)探頭，沿管道一前一后相距0918 rn測(cè)量，每18 m測(cè)量一次，走近缺陷時(shí)檢測(cè)人員將發(fā)現(xiàn)毫伏表開始有反應(yīng)，走過缺陷時(shí)指針反向偏轉(zhuǎn)，遠(yuǎn)離缺陷時(shí)，指針又慢慢返回。在往回檢測(cè)時(shí)發(fā)現(xiàn)，總會(huì)有一個(gè)位置使指針位于零點(diǎn)，則此時(shí)兩電極的中間位置為覆蓋層缺陷位置。在與管道相垂直的方向上重復(fù)測(cè)量，兩個(gè)零點(diǎn)的交叉位置是電壓梯度場(chǎng)中心，該點(diǎn)位于防腐層缺陷上方。缺陷點(diǎn)測(cè)出后還可通過探頭位置的變化來確定鋼管表面是否發(fā)生腐蝕。DCVG技術(shù)可準(zhǔn)確定位管道表面的防腐層，甚至是較小的防腐層缺陷。還可通過電流的流人和流出準(zhǔn)確判定管道的陽極和陰極位置，同時(shí)DCVG法還可通過石頭、混凝土或?yàn)r青路面的縫隙來檢測(cè)電位梯度。DCVG檢測(cè)儀操作步驟：一、測(cè)前準(zhǔn)備1、將飽和硫酸銅溶液灌入CIPS 探杖中，探杖頭在使用之前需用純凈水浸泡。2、如果測(cè)量中遇到較為干燥的環(huán)境，還需要準(zhǔn)備充足的水，給探杖和土壤接觸處位置澆水，使探杖頭與土壤充分接觸。3、檢測(cè)前需要將斷流器、主機(jī)、探杖手柄等設(shè)備充電。二、斷流器安裝1、關(guān)閉恒電位儀/整流器，將陰極或陽極連線斷開，將斷流器串聯(lián)接入陰保系統(tǒng)中，需要注意的是：要確保陰保電流從斷流器的正端（紅色端）流入，從負(fù)端（黑色端）流出。2、打開恒電位儀/整流器和斷流器開關(guān)，陰保電流會(huì)按照一定的規(guī)律進(jìn)行通/斷。這時(shí)可以根據(jù)測(cè)量的方式選擇相應(yīng)中斷檔位。其中1-3 檔適合于DCVG 測(cè)量，1-5 檔適合CIPS測(cè)量。3、如果需要衛(wèi)星同步測(cè)量，在斷流器上連接衛(wèi)星天線，將衛(wèi)星天線放置在上方空曠的地方，打開斷流器等待GPS 信號(hào)，當(dāng)GPS 信號(hào)指示燈由紅變綠后，斷流器就完成了GPS衛(wèi)星同步。4、觀察陰保設(shè)備中斷情況，確保陰保系統(tǒng)已經(jīng)正常中斷。5、需要進(jìn)行檢測(cè)的管段兩端要同時(shí)安置斷流器，斷流器要設(shè)置為相同的中斷檔位，并且斷流器實(shí)施衛(wèi)星同步中斷。三、DCVG檢測(cè)流程1、打開DCVG 主機(jī)箱，將探杖、探杖連線及DCVG 主機(jī)連接好，調(diào)整固定皮帶的長度使檢測(cè)人員能夠舒適的觀看DCVG 表盤，并使儀器能夠固定在檢測(cè)人員身上。2、檢測(cè)前打開DCVG 測(cè)量主機(jī)開關(guān)，調(diào)節(jié)到電池電量檔位查看電池電量，確保電池電量充足。3、將DCVG 主機(jī)的開關(guān)調(diào)節(jié)的“ON”檔，打開一個(gè)探杖手柄上方的開關(guān)，調(diào)到第一檔，調(diào)節(jié)DCVG 量程，對(duì)指針進(jìn)行調(diào)整使模擬指針指在刻度盤中心。4、檢測(cè)人員背著檢測(cè)設(shè)備沿管線路由以固定的間隔進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量的過程中要保證左探杖始終放置在管線路由的正上方，兩個(gè)探杖可以在管線水平方向，也可以垂直方向檢測(cè)。5、在檢測(cè)過程中如果發(fā)現(xiàn)有破損信號(hào)響應(yīng)，需要對(duì)破損點(diǎn)進(jìn)行精確定位。在信號(hào)響應(yīng)最大的地方尋找等勢(shì)點(diǎn)，兩個(gè)等勢(shì)點(diǎn)連線的垂線經(jīng)過破損點(diǎn)，通過兩次等勢(shì)點(diǎn)的尋找就可以確定破損點(diǎn)的中心位置。6、確定了破損點(diǎn)的中心位置后，需要進(jìn)行破損點(diǎn)陽極傾向的判斷，左探杖放置在破損點(diǎn)的中心右探杖放置距離破損點(diǎn)中心一米的位置，觀察模擬指針表的擺動(dòng)情況，通過指針擺動(dòng)情況可判斷破損點(diǎn)的陽極傾向。7、在破損中心垂直管線上方測(cè)量，破損點(diǎn)中心到遠(yuǎn)地點(diǎn)的電壓梯度。左探杖放在破損點(diǎn)中心，右探杖垂直管線方向測(cè)量，連續(xù)測(cè)量記錄電壓梯度值，當(dāng)電壓梯度值小于1mV 時(shí)就近似認(rèn)為該點(diǎn)已經(jīng)到達(dá)遠(yuǎn)地點(diǎn)位置。該值可以用來計(jì)算破損點(diǎn)的IR%降。8、測(cè)量破損點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)，描繪出等勢(shì)線后可以判斷破損點(diǎn)的破損形態(tài)和破損點(diǎn)在管道環(huán)向的位置。9、精確定位破損點(diǎn)、測(cè)量破損點(diǎn)處陽極傾向和破損點(diǎn)中心到遠(yuǎn)地點(diǎn)的電壓梯度通過以上判定，可進(jìn)一步的對(duì)管線的情況進(jìn)行評(píng)估。10、測(cè)量完畢，關(guān)閉電源，清理設(shè)備，將設(shè)備及連線整理后放入主機(jī)箱內(nèi)。11、填寫使用記錄。3、外檢人員配置外檢一般4個(gè)人就可進(jìn)行，1個(gè)項(xiàng)目經(jīng)理，2個(gè)項(xiàng)目成員，1個(gè)司機(jī)。4、外檢設(shè)備PCM埋地管道外防腐層狀態(tài)檢測(cè)儀一般選用雷迪公司，參考價(jià)7萬左右；DCVG直流電壓梯度檢測(cè)儀也一般選用雷迪公司，參考價(jià)12.6萬左右。二、管道內(nèi)檢測(cè)1、漏磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)漏磁檢測(cè)器由機(jī)械載體和電氣部分組成，見圖2。機(jī)械載體構(gòu)成了漏磁檢測(cè)器的基本框架，包括檢測(cè)器骨架、驅(qū)動(dòng)皮碗、鋼刷、永久磁鐵及鐵芯、萬向節(jié)、里程輪和密封艙等。電氣部分由探頭(主探頭和IDOD探頭)、信號(hào)集中處理模塊(采用霍爾探頭時(shí)采用)、電子包、電池包、里程傳感器、溫度壓力差壓傳感器、線束(HARNESS)組成。圖2 漏磁檢測(cè)器結(jié)構(gòu)2、漏磁檢測(cè)技術(shù)原理檢測(cè)器自身攜帶的磁鐵將管壁飽和磁化，在管壁的全圓周上形成一個(gè)縱向的磁場(chǎng)回路。當(dāng)管壁沒有缺陷時(shí)，所有的磁力線將包容在管壁內(nèi)。如果管內(nèi)壁或外壁有缺陷，管壁內(nèi)的磁力線將圍著缺陷重新分布，結(jié)果是一部分磁力線泄露出來，進(jìn)入到周圍介質(zhì)，這就是所謂的漏磁場(chǎng)（MagneticFluxLeakageMFL）如圖3所示。泄漏的磁場(chǎng)被位于磁極之間的、緊貼管壁的磁場(chǎng)傳感器檢測(cè)到，輸出相應(yīng)的感應(yīng)信號(hào)。這些信號(hào)經(jīng)過濾波、放大、轉(zhuǎn)換等處理，被記錄到大容量存儲(chǔ)器中，檢測(cè)結(jié)束后經(jīng)數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)處理，對(duì)其進(jìn)行判斷識(shí)別。無缺陷物質(zhì)磁場(chǎng) 有缺陷物質(zhì)磁場(chǎng)圖3 漏磁檢測(cè)原理2.1 漏磁信號(hào)主探頭分為線圈式和霍爾元件式。線圈式探頭的工作原理是當(dāng)探頭通過漏磁信號(hào)區(qū)時(shí)，通過線圈的磁通量發(fā)生變化，根據(jù)電磁感應(yīng)定律在線圈的兩端感應(yīng)出電壓u：式中：為穿過探頭單匝線圈的磁通量；n為探頭線圈匝數(shù)；“一”號(hào)指與磁通量的變化趨勢(shì)相反?；魻栐鞲衅魍ㄟ^霍爾效應(yīng)的原理對(duì)磁場(chǎng)強(qiáng)度進(jìn)行直接測(cè)量?；魻栃?yīng)產(chǎn)生的電壓U由下式?jīng)Q定：式中：Rh為霍爾系數(shù)；J為電流密度；B為磁通密度?；魻栐教筋^能夠測(cè)量靜態(tài)磁場(chǎng)，不受檢測(cè)器運(yùn)行速度的影響，直接將漏磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度轉(zhuǎn)變成相應(yīng)的電壓值，比線圈式探頭適應(yīng)性更強(qiáng)。圖4(a)、圖4(C)為線圈不同的放置方式對(duì)缺陷漏磁場(chǎng)的信號(hào)作用。根據(jù)采樣定理，應(yīng)選擇線圈垂直于管壁的放置方式。這樣在相同的采樣距離下有利于對(duì)漏磁場(chǎng)的描繪，能夠更真實(shí)的反映缺陷的情況。圖4(b)、圖4(d)為用霍爾元件對(duì)缺陷處的漏磁場(chǎng)測(cè)量的波形描述。這兩種傳感器作用都是用來檢測(cè)缺陷處的磁場(chǎng)變化的。線圈式的優(yōu)點(diǎn)是不受溫度影響，不需要外界提供電源，同時(shí)通過改變線圈的形式可以有效抑制噪音，缺點(diǎn)是線圈式傳感器受檢測(cè)器運(yùn)行速度的影響，其反映的是缺陷處磁場(chǎng)對(duì)傳感器磁通量的變化率，不能直接反映缺陷處磁場(chǎng)分布的真實(shí)情況?；魻柺絺鞲衅餍枰獠侩娫垂?yīng)，每個(gè)霍爾傳感器的功耗大約為40 n1W，其對(duì)于電池電量的消耗不利于超長距離管道的檢測(cè)。同時(shí)，霍爾元件的輸出還受溫度影響，一般情況下，每變化1輸出變化10。但霍爾式傳感器直接測(cè)量缺陷處的磁場(chǎng)強(qiáng)度，能夠更精確地反映缺陷處的磁場(chǎng)變化。圖4 漏磁信號(hào)特征由于磁鐵隨檢測(cè)器在管道內(nèi)運(yùn)行過程中，在管壁上產(chǎn)生渦流，受渦流的影響，漏磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度會(huì)降低，因而在實(shí)施檢測(cè)前，模擬檢測(cè)器在施工現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行速度進(jìn)行牽拉試驗(yàn)，建立數(shù)據(jù)模型是必要的。2.2 區(qū)分內(nèi)外缺陷IDOD探頭的原理是利用較弱的局部磁場(chǎng)磁化管道的內(nèi)壁，形成局部小磁場(chǎng)區(qū)，當(dāng)管道內(nèi)壁出現(xiàn)缺陷時(shí)，局部小磁場(chǎng)區(qū)的磁場(chǎng)被擾動(dòng)，通過IDOD探頭探測(cè)這種擾動(dòng)，從而發(fā)現(xiàn)缺陷。由于形成局部小磁場(chǎng)區(qū)的磁鐵非常弱，管道外壁的缺陷對(duì)該局部磁場(chǎng)區(qū)不能產(chǎn)生擾動(dòng)，也就不能探測(cè)到管壁外部的磁場(chǎng)，從而區(qū)分管道內(nèi)外缺陷。2.3 里程傳感器里程輪是管道檢測(cè)器的重要組成部分，它為管道檢測(cè)器提供采樣脈沖信號(hào)，并為檢測(cè)到的管道特征提供精確的里程定位。里程輪傳感器一般是由磁鐵和霍爾元件傳感器組成。2.4 地面標(biāo)記系統(tǒng)地面標(biāo)記系統(tǒng)可以獲得被檢測(cè)管道每點(diǎn)的相對(duì)位置信息。尤其是在對(duì)管道的缺陷進(jìn)行維修時(shí)，要對(duì)其準(zhǔn)確定位，除了依靠檢測(cè)器的里程傳感器測(cè)量管道的距離，還需要地面標(biāo)記系統(tǒng)提供參考點(diǎn)，為需要開挖維修的管道缺陷提供近距離相對(duì)位置參考，提高定位精度。檢測(cè)器在管道內(nèi)運(yùn)行時(shí)，需要使用地面標(biāo)記器沿管道上的永久標(biāo)記點(diǎn)對(duì)檢測(cè)器進(jìn)行跟蹤設(shè)標(biāo)。一般選擇管道里程樁作為標(biāo)記點(diǎn)。投運(yùn)檢測(cè)器前，首先利用基準(zhǔn)時(shí)鐘對(duì)地面標(biāo)記器和檢測(cè)器電子包的時(shí)鐘進(jìn)行同步。檢測(cè)結(jié)束后，將地面標(biāo)記器所記錄的檢測(cè)器在每個(gè)跟蹤點(diǎn)上通過的時(shí)間信息導(dǎo)入檢測(cè)數(shù)據(jù)中，這樣就得到了管道上的每點(diǎn)到地面最近參考點(diǎn)的相對(duì)距離。管道的相對(duì)于參考點(diǎn)的位置信息對(duì)于指導(dǎo)缺陷點(diǎn)的開挖修補(bǔ)、維護(hù)具有非常重要的作用。2.5 數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在管道檢測(cè)實(shí)施前，必須通過牽拉試驗(yàn)建立針對(duì)被檢測(cè)管道的缺陷數(shù)據(jù)庫。酋先，在實(shí)驗(yàn)管道上設(shè)計(jì)人工缺陷，模擬檢測(cè)器在管道內(nèi)可能的運(yùn)行速度進(jìn)行牽拉試驗(yàn)，然后對(duì)所有的缺陷數(shù)據(jù)進(jìn)行量化統(tǒng)計(jì)，得到缺陷量化模型，結(jié)合數(shù)據(jù)分析軟件，完成對(duì)管道上的缺陷的量化與統(tǒng)計(jì)，對(duì)含缺陷的管道進(jìn)行完整性評(píng)價(jià)，使業(yè)主充分了解所經(jīng)營管道的運(yùn)營狀態(tài)，為管道運(yùn)營單位提供完整性管理建議。含缺陷管道的完整性評(píng)價(jià)包括管道缺陷的評(píng)價(jià)，管道缺陷剩余壽命預(yù)測(cè)和維護(hù)維修建議。2.5.1 管道缺陷的評(píng)價(jià)通過相成的評(píng)價(jià)方法計(jì)算出缺陷處的最大安全壓力，根據(jù)最大安全壓力和管道的最大允許操作壓力 (MAOP)的比值，得到缺陷的維修系數(shù)(ERF值)，維護(hù)維修系數(shù)是管道進(jìn)行維護(hù)維修的重要參考依據(jù)。2.5.2 管道缺陷剩余壽命預(yù)測(cè)使用基于概率模型的方法穩(wěn)基于兩次或多次檢測(cè)間隔的兩種方法，對(duì)管道缺陷進(jìn)行剩余壽命預(yù)測(cè)。管道缺陷剩余壽命預(yù)測(cè)的基本步驟：(1)建立管線腐蝕速率的概率分布模型，其方法是利用管道腐蝕檢測(cè)數(shù)據(jù)和服役年限，通過統(tǒng)計(jì)分析，利用數(shù)學(xué)方法進(jìn)行擬合，找出其概率分布規(guī)律；(2)通過剩余強(qiáng)度評(píng)價(jià)，確定出缺陷極限尺寸；(3)計(jì)算得出管道失效概率隨時(shí)間變化規(guī)律；(4)給定目標(biāo)可靠度，確定對(duì)應(yīng)的失效概率，通過確定合適的可接受失效概率就可以對(duì)管道的剩余壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)，為管道再檢測(cè)周期的確實(shí)提供依據(jù)。2.5.3 維護(hù)維修建議對(duì)管道強(qiáng)度的計(jì)算和壽命預(yù)測(cè)后，根據(jù)管道維護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合運(yùn)營單位的維修成本及維修計(jì)劃、響應(yīng)時(shí)間的要求，在保證管道安全運(yùn)營的前提下，使用分析軟件的維護(hù)維修建議模塊為運(yùn)營單位提供合理可靠的服務(wù)，保證管道經(jīng)濟(jì)安全可靠運(yùn)行。3、 管道內(nèi)檢測(cè)步驟：3.1 清管在管道內(nèi)檢測(cè)之前，需對(duì)管道進(jìn)行清理，管道清洗的目的是凈化管道、設(shè)備和工藝，以循序漸進(jìn)的方法從輸油、輸氣管道中去除污物、沉淀物、氧化鐵堆積物，對(duì)于減緩內(nèi)腐蝕、提高管道輸送量、保障管道安全運(yùn)營都有十分重要的作用。同時(shí)也是檢測(cè)做好準(zhǔn)備，增加檢測(cè)精度。 管道清管服務(wù)通常采用漸進(jìn)式清管。漸進(jìn)式清管，通常是在管道運(yùn)行不停產(chǎn)的狀態(tài)下，通過逐漸提高清管球的尺寸大小和密度，按順序?qū)艿肋M(jìn)行清理，目的是在避免堵管風(fēng)險(xiǎn)情況下將管道清理干凈，確認(rèn)管道具備通過幾何測(cè)徑檢測(cè)器和智能檢測(cè)器的條件。從管道內(nèi)清理出沉積物，能確保幾何測(cè)徑檢測(cè)器取得可靠變形數(shù)據(jù)，還是智能內(nèi)檢測(cè)取得良好檢測(cè)結(jié)果的關(guān)鍵保障。少量的碎片、油泥、結(jié)蠟，在檢測(cè)過程中，累積在傳感器周邊會(huì)引起錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)，甚至無數(shù)據(jù)。管道沉積物油氣管道內(nèi)常見沉積物： 結(jié)蠟沙油垢清管器的選型和清管次數(shù)：序號(hào)