埋地管道外防腐完整性直接檢測評價技術(shù)

1、埋地管道外防腐完整性直接檢測評價技術(shù)  1、引言      管道的安全性是一個非常重要的問題，日益受到人們的重視。由于鋼管的腐蝕和本身制造缺陷，以及第三方和自然擁擠、人為破壞等原因，使管道事故頻繁發(fā)生，嚴(yán)重影響管道的正常運(yùn)行、人民的生命財(cái)產(chǎn)和周圍的自然環(huán)境，管道的安全可靠性問題日益突出。隨著一些高風(fēng)險值管道的建設(shè)和運(yùn)行，油氣管道安全的重要性和緊迫性更為突出。為達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的，埋地管道外防腐完整性直接檢測在管道運(yùn)行中已經(jīng)成為一個重要的組成部分。    外防腐層和陰極保護(hù)的聯(lián)合作為公認(rèn)的最

2、佳保護(hù)方法，已經(jīng)廣泛用于埋地管道的腐蝕控制。埋地管道的外防腐完整性直接檢測評價就是對外防腐層與陰極保護(hù)系統(tǒng)的聯(lián)合作用進(jìn)行同時檢測評價。目前，國內(nèi)對于埋地管道的外防腐完整性直接檢測評價與管理，法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)并不完善，多數(shù)只認(rèn)識到防腐層保護(hù)的重要性，往往忽略了陰極保護(hù)的重要性。很多業(yè)主只對埋地管道的外防腐層漏電點(diǎn)進(jìn)行定位，對防腐層的總體質(zhì)量狀況進(jìn)行粗略的評價，這樣就無法給業(yè)主提供合理、科學(xué)、經(jīng)濟(jì)的管道維護(hù)、維修及監(jiān)控措施，評價結(jié)果只能是片面的甚至錯誤的，根據(jù)檢測評價結(jié)果進(jìn)行維護(hù)管理有時會對埋地管道造成更大的傷害。所以對埋地管道外防腐完整性進(jìn)行直接檢測與評價，就必須同時對外防腐層與陰極保護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行綜合檢

3、測與評價，這樣才能得出較為全面、合理的管道維護(hù)、維修與監(jiān)控措施。2、埋地管道外防腐完整性直接檢測評價的主要內(nèi)容     （1）全面檢測外防腐層的現(xiàn)狀，包括：防腐層老化情況、破損位置及破損大小狀況，破損處管體的腐蝕電流的流向等，評價其完整性情況；     （2）全面掌握陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對其保護(hù)水平（管道是否獲得全面、合適的陰極保護(hù)，是否存在欠保護(hù)及過保護(hù)情況）給予測量評價；       （3）掌握雜散電流分布的情況，評價其對管道外腐蝕的影響； 

4、60;   （4）鑒別并確定已形成和即將形成外腐蝕缺陷的位置；     （5）給業(yè)主提供全面、合理、科學(xué)的維護(hù)、維修管理方案，腐蝕控制措施建議，確保外防腐完整的有效性。 3、埋地管道外防腐完整性直接檢測評估依據(jù)     3.1、NACE International  RP0502-2002Pipeline External Corrosion  Assessment Methodology（管線外腐蝕直接評估法） ；    &

5、#160; 3.2、NACE  International  RP0169-2002 Control of External Corrosion on Underground or Underwater Metallic Piping Systems（地下或水下金屬管道系統(tǒng)的外腐蝕控制）；     3.3、鋼質(zhì)管道與儲罐腐蝕調(diào)查方法標(biāo)準(zhǔn)SY/T0087-95 ；     3.4、其他相關(guān)的國家和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。 4、埋地管道外防腐完整性直接檢測評價方法的選擇 

6、;    目前，國內(nèi)對埋地管道外防腐完整性直接檢測評價的方法有：直流電壓梯度（DCVG）/密間隔電位（CIPS）測量法，管中電流測量法PCM，皮爾遜法等。其中，DCVG/CIPS測量技術(shù)是進(jìn)行埋地管道外防腐完整性直接檢測評價的唯一方法，也是其他方法無法替代的，而管中電流測量法PCM，皮爾遜法是無法適用DCVG/CIPS測量技術(shù)時的一種補(bǔ)充。     DCVG/CIPS測量、PCM檢測、皮爾遜法檢測，三種檢測方法的特點(diǎn)如下：DCVG/CIPS測量、PCM檢測、皮爾遜法三種檢測方法對比表序號檢測項(xiàng)目DCVG/CIPS測量PCM檢

7、測皮爾遜法1陰極保 護(hù)用于評價陰極保護(hù)性能，確定陰極保護(hù)不足、過保護(hù)的管段，確定陰極保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)度。無法評價無法評價2防腐層狀況間接用于防腐層質(zhì)量總體評價間接用于防腐層質(zhì)量總體評價無法評價3裸管區(qū)評價裸管陽極區(qū)狀況無法檢測無法檢測4缺 陷定位缺陷，判斷缺陷處管體腐蝕電流的流向，確定缺陷處管體的腐蝕狀態(tài)，評估缺陷點(diǎn)的大小，確定缺陷修復(fù)的優(yōu)先級。用于定位防腐層缺陷點(diǎn)，但不能區(qū)分其大小和腐蝕狀態(tài)。用于定位防腐層缺陷點(diǎn)，但不能區(qū)分其大小和腐蝕狀態(tài)。5雜散電 流判定雜散電流的干擾區(qū)域，確定雜散電流的流出點(diǎn)、流入點(diǎn)，評估雜散電流的干擾強(qiáng)度。在雜散電流或大地電流干擾的區(qū)域，通過安裝智能數(shù)據(jù)記錄器，經(jīng)過對數(shù)

8、據(jù)的處理與分析，可獲得真實(shí)的陰極保護(hù)電位。無法檢測無法檢測6絕緣法蘭狀 況可以測量和評價絕緣法蘭的絕緣特性?？梢詼y量和評價絕緣法蘭的絕緣特性?？梢栽u價絕緣法蘭的絕緣特性。綜  述 用于埋地管道外防腐完整性直接檢測評價，給業(yè)主提供全面、合理、科學(xué)的維護(hù)、維修管理方案。只能用于缺陷定位。只能用于缺陷定位。 5、埋地管道外防腐完整性直接檢測評價方法根據(jù)NACE RP0502-2002標(biāo)準(zhǔn)，推薦采用以下檢測方法。5.1、密間隔電位測量（CIPS）技術(shù)      密間隔電位測量原理：在管道上測量埋地管道的管地電位沿

9、管道的變化（一般是每隔1-3米測量一個點(diǎn)），在有陰極保護(hù)的管道上，測量時能得到兩種管地電位，一是陰極保護(hù)系統(tǒng)電源開時的管地電位（Von電位）一是陰極保護(hù)電源瞬時關(guān)時的管地電位（VoFF電位）。通過對全線管地電位的數(shù)據(jù)處理與變化趨勢分析，可了解管道防腐層的總體質(zhì)量狀況；可判斷防腐層的狀況和陰極保護(hù)是否有效；確定管線陰極區(qū)、陽極區(qū)的分布及可能正在發(fā)生腐蝕的位置，評估陽極區(qū)的腐蝕狀態(tài)；測定雜散電流分布情況，判定雜散電流干擾的區(qū)域及雜散電流干擾源。5.2、直流電壓梯度測量（DCVG）技術(shù)     電壓梯度（DCVG）測量是采用直流脈沖技術(shù)與陰極保護(hù)技術(shù)相結(jié)合的埋

10、地管道防腐層缺陷檢測技術(shù)，通常用于管道防腐層完整性評價。其原理：一個直流信號如陰極保護(hù)信號，加載到管道上之后，當(dāng)管道的防腐層存在破損時，電流通過管道破損點(diǎn)向土壤中流去，由于土壤的電阻存在，在破損點(diǎn)周圍的土壤中電位梯度就隨著形成，在接近破損點(diǎn)的部位電位梯度增大，電流密度也隨之增大。一般情況下，破損面積越大，電流密度也就越大，電壓梯度也就越大。通過埋地上方地表電場的測試、通過對電壓梯度的數(shù)據(jù)處理與分析，就可確定管線防腐層缺陷點(diǎn)位置，根據(jù)其腐蝕電流的流向，評估陽極區(qū)的腐蝕程度。5.3、DCVG/ CIPS聯(lián)合測量技術(shù)     通過DCVG/CIPS組合測量，能

11、獲得相當(dāng)多的信息，全面檢測外防腐層的現(xiàn)狀，包括：防腐層老化情況、破損位置及破損狀況，破損處管體的腐蝕電流流向等，評價其完整性狀況；全面掌握陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對其保護(hù)水平（管道是否獲得全面、合適的陰極保護(hù)，是否存在欠保護(hù)及過保護(hù)情況）給予評價；通過對陰極保護(hù)狀況和管道防腐層狀況的全面分析，能夠給業(yè)主提供全面、合理、科學(xué)的維護(hù)、維修管理方案。5.4、極性測量技術(shù)     通過極性測量，就可判斷兩測量電極間電流的流向，確定該區(qū)域內(nèi)是處于陰極狀態(tài)還是陽極狀態(tài)，從而判斷該區(qū)是否處于腐蝕狀態(tài)。5.5、 雜散電流與大地電流測量   

12、  通過對管地電位的分析，可評價雜散電流或大地電流干擾的情況，判定雜散電流的干擾區(qū)域，確定雜散電流的流出點(diǎn)、流入點(diǎn)，評估雜散電流的干擾強(qiáng)度。在雜散電流或大地電流干擾的區(qū)域，通過安裝智能數(shù)據(jù)記錄器，經(jīng)過對數(shù)據(jù)的處理與分析，可獲得真實(shí)的陰極保護(hù)電位。 6、使用儀器設(shè)備   根據(jù)埋地管道外防腐完整性直接檢測評價項(xiàng)目的要求，依照ECDA的標(biāo)準(zhǔn)，主要方法儀器設(shè)備如下：   CIPS測量系統(tǒng)、DCVG測量系統(tǒng)、DCVG/CIPS組合測量系統(tǒng)、智能數(shù)據(jù)記錄器、埋地管道電流衰減檢測系統(tǒng)、管線探測儀。 7、檢測數(shù)據(jù)處理與分析 

13、60;  對各種技術(shù)方法測得的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理、分析，可得出：   （1）確定破損點(diǎn)位置及破損程度，破損處管體的腐蝕電流的流向，評價出其外防腐層現(xiàn)狀的完整性；   （2）全面掌握陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，對其保護(hù)水平（管道是否獲得全面、合適的陰極保護(hù)，是否存在欠保護(hù)及過保護(hù)情況）給予測量評價；     （3）掌握雜散電流分布的情況，評價其對管道外腐蝕的影響；   （4）鑒別并確定已形成和即將形成外腐蝕缺陷的位置，判別缺陷的分類級別及缺陷處管體的腐蝕性，確定防腐層缺陷修復(fù)優(yōu)先級；   （5）給業(yè)主提供全面、合理、科學(xué)的維護(hù)、維修管理方案，確保外防腐完整性。 8、提交總體評價報(bào)告  主要有以下內(nèi)容：  （1）埋地管道外防腐層完整性報(bào)告，包括：防腐層老化情況、破損位置及破損狀況，確定缺陷的大小，按缺陷嚴(yán)重程度分類表，破損處管體的腐蝕電流的流向，確定缺陷的修復(fù)優(yōu)先級別等，評價其完整性情況；  （2）陰極保護(hù)系統(tǒng)的完整性報(bào)告，對其保護(hù)水平（管道是