摘要:管道运输是现代油气行业的主要方式,在现代经济发展中具有重要作用。管道经过多年使用,因腐蚀会出现事故和状况,进而导致经济损失,如果严重,会对人员生命安全产生威胁。对埋地管道进行检测和评价,能够保证公共财产及人员安全,并减少或防止出现资源浪费。管道运输中,埋地管道是主要方式,检测难度较大,加强管线质量定期评估,进行预防和定位管线缺陷,对埋地管道安全来说有重要意义。
关键词:埋地管道;综合检测;评估技术;应用
长期埋在地下的管道,因各种环境因素影响,出现各种腐蚀,如电化学、化学等腐蚀,进而影响人们生活、工业生产,污染环境。为防止埋地管道被腐蚀,研究和应用有效防腐技术和方法。
1、管道外检测技术
1.1标准管地电位检测技术(P/S)
这种检测方法是对于阴极保护效果的检测。利用检测接地硫酸铜电极和金属表面某点电位,能够评估防腐层及阴极保护质量[1]。一般都是应用现场检查桩进行管地电位检测,数据获取比较快,所以被广泛应用。可是因为数据会受到各种因素影响,并有人为误差,同时现场检查桩的设置有很长间隔,不能精准定位外防腐层破损点,所以不能有效全面检测防腐层情况。
1.2皮尔逊测试(Person)
这是应用发射机把一定的频率交流信号接入到管道上,在利用接收装置进行管线周围大地当中电流密度信号检测,进而对防腐层破损点位置和大小进行确定。以这种方法能评价整条管线防腐层情况,可以很好的定位破损点。可是检测中会受到外界环境影响,也有操作人员的技术和经验一影响结果精度。
1.3直流电压梯度测试(DCVG)
这是如今最前沿的一种埋地管道检测方法,这是在管道上加载不对称间断直流电压信号,以两支硫酸铜电极和高精度毫伏电压表进行管道周围梯度和电位分布状况进行管道外防腐层检测。
1.4密间距电位测试技术(CIS. CIPS)
和P/S检测技术相相似,是利用较小的间隔沿管线实施测量,同时以断流法对土壤环境产生的检测数据影响进行消除,对阴极保护状态进行间接测量,定位破损点和面积测定,和其他方法比,有精度比较高。可是同样会受到外界因素干扰,检测结果会受操作人员经验影响,容易产生偏差。
1.5电流一电位法
这种方法是往管道当中加载直流电流信号,进行两个点位间电位差的测量,根据欧姆定律计算电流值、电流漏失值,以电压差进行绝缘值计算。可是这种方法受到各种客观因素影响和制约,不容易保证准确的测量结果。
1.6多频管中电流法(PCM)
这是进行外接电源,在管地间加固定频率的正弦电压信号,再接入激励电流信号到埋地管道中,对沿管线电流信号进行检测,以其衰减梯度计算外防腐层绝缘电阻值,进行评价外防腐层情况。PCM设备测量精度高,对固定间距位置电流强度检测,测定电流梯度分布,进行埋地管线走向和支管情况准确判定,以A字架定位和准确检测管线外防腐层破损状况。这种方法定位功能强,不受防腐涂层材料及地形等因素影响。所以,适合地表环境复杂的埋地管道外防腐层的检测。
2、管道内检测技术
2.1测径检测
这项技术是进行管道外形变化检测,以检测数据对管道中变形位置分析确定,并能够检测管道当中出现缺陷的深度、形状、尺寸等。
2.2泄漏检测
这项技术中通常应用声波辐射法和压差法,这是如今比较成熟技术。压差法在待测管道中进行检测液体注入,然后利用测压装置仪器对管道当中压力分布进行检测[2]。泄漏位置在最低压力区,进行泄漏点确定后,使用检测仪器检测泄漏情况。声波辐射法是利用声波反射原理,以相应频率选择装置,进行管道中泄漏时出现的特有频率声音采集,利用标记系统和里程轮进行泄漏点定位和检测。
2.3压电超声波检测
这项技术是根据声波反射现象,利用管道当中液体使管道和传感器产生耦合,传感器运动中,管壁如果有缺陷或裂纹,超声波反射效果会有变化,进而进行检测管道内缺陷。这种方法适合进行检测裂纹等平面型缺陷,效果比较好,并且很准确。可是,因为传感器元件脆弱,管道运行中检测很容易出现故障,并且,这种方法要求传感器和管道祸合度很高,所以,一般进行检测运输液体的管道。
2.4电磁声波传感检测
这种技术是利用弹性导电介质激励超声波,耦合度要求不高。在管壁,电磁声波传感器输出超声波,沿着管壁传播。管壁均匀,超声波会随着传播距离增加而均匀衰减;如果管壁不均匀,有缺陷、腐蚀坑等,超声波传播到这些位置边界会出现反射、折射和漫反射,接收器显示的波形有明显变化。
2.5漏磁通检测
这是利用外磁场磁化铁磁材料,检测磁力线畸变对缺陷位置、形状和大小等确定。铁磁性材料磁化后,因磁场的作用,内部产生磁力线。如果材料内部有缺陷或腐蚀,会导致磁力线出现扭曲和畸变,致使材料表面产生漏磁场,分析这些畸变信号,进行缺陷确定。
3、埋地管道防腐保护
3.1涂层保护
埋地管道和土壤直接接触,这是被腐蚀的重要原因。所以,在适合位置添加防腐层,有效防止管道与土壤直接接触,避免被腐蚀[3]。防腐层的选择,要严把质量关,必须达到有关规定和要求。进而延长管道使用寿命,降低运营成本。
3.2阴极、阳极保护
埋地管道腐蚀很多都是在自然电位差作用产生的。埋地管道腐蚀程度与自然电位、PH数值等有直接关系。所以,要对埋地管道的电位、PH数值进行合理调整,减少金属对管道的腐蚀。阴极保护是外加负电流,让铁的电极点位出现变化,离开管道区域。阳极保护是外加正电流,使铁的电极电位改变,使其移动到钝化区域。并进行液体PH数值调整,让铁进入钝化区域。
结束语:
综上所述,实施埋地管道防腐保护,以各种检测方法进行检测具有重要意义。可以更好的发现和解决埋地管道腐蚀问题,延长管道使用寿命,提高其运输能,有效发挥其作用。埋地管道腐蚀检测还需深入完善,提高介质利用率,促进国民经济持续发展。
参考文献:
[1]董延辉. 浅析埋地管道外防腐层检测与修复[J]. 全面腐蚀控制, 2018(6):68-69.
[2]张涛. 基于脉冲涡流对埋地金属管道缺陷定量算法研究[J]. 电子测量技术, 2018(20):28-31.
[3]车飞, 高海霞, 马宝军, et al. 非接触磁记忆技术在地势起伏段埋地管道的检测应用[J]. 管道技术与设备, 2019(3):8-10.