直流電壓法檢測(cè)埋地鋼管的腐蝕

1、外防腐層破損檢測(cè)和管道腐蝕狀態(tài)評(píng)價(jià)的另一個(gè)前沿研究領(lǐng)域就是直流電壓梯度法(DCVG)，其特點(diǎn)是利用現(xiàn)有的陰極保護(hù)直流信號(hào)或臨時(shí)向管道施加直流信號(hào)，然后在防腐層破損點(diǎn)檢測(cè)到管對(duì)地極化電壓的異常，從而確定破損點(diǎn)和破損程度。而采用密間隔電位法(CIPS)全面測(cè)量，有助于評(píng)估管道整體陰極保護(hù)的情況。這兩種技術(shù)的結(jié)合(DCVG+CIPS)代表了這一領(lǐng)域的發(fā)展方向，也符合國(guó)際防腐蝕工程師協(xié)會(huì)(NACE)標(biāo)準(zhǔn)RP05022002的基本要求。密間隔電位測(cè)量法密間隔電位法CIPS主要用于測(cè)定CP系統(tǒng)的效果，間接反映防腐涂層狀況。CIPS法沿管道以間隔1.01.5m采集數(shù)據(jù)，繪制連續(xù)的開(kāi)/關(guān)管地電位曲線圖，反映管

2、道全線陰極保護(hù)電位情況。當(dāng)防腐層某處存在缺陷時(shí)，該處電流密度增大，使保護(hù)電位正向偏移，當(dāng)這種偏移達(dá)到一定數(shù)量，在地表就可檢測(cè)到，當(dāng)電位(銅/硫酸銅參比電極)低于-850mV時(shí)，管道就會(huì)發(fā)生腐蝕。CIPS法不能檢出涂層破損的準(zhǔn)確位置，實(shí)際上是一種管地電位檢測(cè)技術(shù)并非涂層缺陷檢測(cè)技術(shù)，涂層狀況是通過(guò)電位分析獲得的，因此通常要與DCVG配合使用。用CIPS判定CP不足或過(guò)保護(hù)具有獨(dú)到之處。直流電壓梯度法直流電壓梯度法(DCVG)是由JohnMulvaney在澳大利亞首先提出，最初應(yīng)用在通信電纜外護(hù)套破損的確定，而后廣泛地應(yīng)用在埋地鋼管外防腐層破損的直接檢測(cè)和評(píng)價(jià)領(lǐng)域，至今已經(jīng)有逾30a歷史。其基本原

3、理是當(dāng)把一個(gè)直流信號(hào)(比如陰極保護(hù)信號(hào))施加到帶防腐層的管道上，就能在管道的防腐層破損點(diǎn)裸露的管體和大地之間，由于土壤的電阻作用，建立起電壓梯度，即土壤的電壓降ΔU。依據(jù)土壤的電壓降占管道對(duì)地電壓的百分比來(lái)計(jì)算涂層缺陷的大小和破損點(diǎn)的嚴(yán)重程度，越靠近管道的破損點(diǎn)電壓的梯度越大，流失的電流也越大。其判斷標(biāo)準(zhǔn)為：小破損點(diǎn)：(015%)ΔU;中破損點(diǎn)：(16%一35%)ΔU;大破損點(diǎn)：(36%100%)ΔU。依據(jù)此原理，直流電壓梯度法使用高靈敏度的電壓表頭在管道防腐層破損點(diǎn)上方的地面上測(cè)量?jī)蓚€(gè)銅/硫酸銅半電池電極的電位差

4、。如果在一個(gè)電壓降之內(nèi)兩個(gè)電極有一段距離(12m)，一個(gè)半電池電位比另一個(gè)電位要高，這樣就可以確定電位梯度的大小和電流的方向。為了更容易區(qū)分管道上其他直流信號(hào)，如長(zhǎng)線電池、雜散電流以及其他陰極保護(hù)系統(tǒng)，應(yīng)用直流電壓梯度法測(cè)量時(shí)，要通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的中斷器，以1/3S(開(kāi))和2/3S(關(guān))的比例，向管道施加一種不對(duì)稱的直流信號(hào)。這種直流信號(hào)可以從現(xiàn)有的陰極保護(hù)系統(tǒng)起點(diǎn)的變壓整流器(T/R)上注入。如果管道不帶陰極保護(hù)，則可以在管道的測(cè)試中，用電池或直流發(fā)電機(jī)臨時(shí)建立這種系統(tǒng)。測(cè)量時(shí)把一個(gè)電極探頭放在管道正上方，另一個(gè)探頭放在管道的一側(cè)，兩探頭相隔12m，沿管道走向每隔一定的距離測(cè)量一組數(shù)據(jù)。如果測(cè)量

5、到離防腐層破損點(diǎn)足夠近，就可以檢測(cè)到直流電壓梯度，并且越接近破損點(diǎn)，高靈敏度的表頭對(duì)開(kāi)/關(guān)(ON/OFF)脈沖電流反應(yīng)越強(qiáng)烈，越過(guò)最強(qiáng)點(diǎn)后，電壓降逐漸減少，退回以不同的角度重做圓形探測(cè)，兩個(gè)電極探頭電位平衡點(diǎn)之間中點(diǎn)就是破損點(diǎn)中心。先進(jìn)的DCVG檢測(cè)設(shè)備帶有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能和GPS引擎，既能存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，也能存儲(chǔ)地理坐標(biāo)(經(jīng)緯度)數(shù)據(jù)。所有這些數(shù)據(jù)都能傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，專用的分析軟件可直觀地顯示測(cè)量結(jié)果和防腐層異常情況。這方面的專業(yè)設(shè)備和軟件的開(kāi)發(fā)，是我們今后的一個(gè)發(fā)展方向。DCVG法對(duì)于準(zhǔn)確確定破損點(diǎn)位置和破損的程度非常有效，但要全面掌握管道的腐蝕情況，還要用CIPS法對(duì)管道陰極保護(hù)狀態(tài)進(jìn)行測(cè)量?，F(xiàn)在國(guó)際上最前沿的技術(shù)是把直流電壓梯度法和密間隔電位測(cè)量法結(jié)合起來(lái)使