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，嚴重影響管道的正常運行、人民的生命財產(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)和運行，油氣管道安全的重要性和緊迫性更為突出。為達到安全、經(jīng)濟運行的目的，埋地管道外防腐完整性直接檢測在管道運行中已經(jīng)成為一個重要的組成部分。    外防腐層和陰極保護的聯(lián)合作為公認的最

2、佳保護方法，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系統(tǒng)的聯(lián)合作用進行同時檢測評價。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)與標準并不完善，多數(shù)只認識到防腐層保護的重要性，往往忽略了陰極保護的重要性。很多業(yè)主只對埋地管道的外防腐層漏電點進行定位，對防腐層的總體質(zhì)量狀況進行粗略的評價，這樣就無法給業(yè)主提供合理、科學(xué)、經(jīng)濟的管道維護、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)果進行維護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行直接檢測與評價，就必須同時對外防腐層與陰極保護系統(tǒng)進行綜合檢

3、測與評價，這樣才能得出較為全面、合理的管道維護、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）全面掌握陰極保護系統(tǒng)的運行情況，對其保護水平（管道是否獲得全面、合適的陰極保護，是否存在欠保護及過保護情況）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、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)查方法標準SY/T0087-95 ；     3.4、其他相關(guān)的國家和行業(yè)技術(shù)標準。 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)時的一種補充。     DCVG/CIPS測量、PCM檢測、皮爾遜法檢測，三種檢測方法的特點如下：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目DCVG/CIPS測量PCM檢

7、測皮爾遜法1陰極保 護用于評價陰極保護性能，確定陰極保護不足、過保護的管段，確定陰極保護系統(tǒng)的保護度。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，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，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、流入點，評估雜散電流的干擾強度。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，可獲得真實的陰極保護電位。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。可以測量和評價絕緣法蘭的絕緣特性。可以評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、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標準，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），在有陰極保護的管道上，測量時能得到兩種管地電位，一是陰極保護系統(tǒng)電源開時的管地電位（Von電位）一是陰極保護電源瞬時關(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信號，加載到管道上之后，當管道的防腐層存在破損時，電流通過管道破損點向土壤中流去，由于土壤的電阻存在，在破損點周圍的土壤中電位梯度就隨著形成，在接近破損點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；全面掌握陰極保護系統(tǒng)的運行情況，對其保護水平（管道是否獲得全面、合適的陰極保護，是否存在欠保護及過保護情況）給予評價；通過對陰極保護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、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、流入點，評估雜散電流的干擾強度。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，可獲得真實的陰極保護電位。 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目的要求，依照ECDA的標準，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)進行綜合處理、分析，可得出：   （1）確定破損點位置及破損程度，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）全面掌握陰極保護系統(tǒng)的運行情況，對其保護水平（管道是否獲得全面、合適的陰極保護，是否存在欠保護及過保護情況）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、維修管理方案，確保外防腐完整性。 8、提交總體評價報告  主要有以下內(nèi)容：  （1）埋地管道外防腐層完整性報告，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）陰極保護系統(tǒng)的完整性報告，對其保護水平（管道是