张 涛
中国石油天然气股份有限公司甘肃销售仓储分公司 甘肃 兰州 730000
摘要：地埋钢质管道长期埋在地下，服役环境相对复杂，管道漏损不易及时发现，一旦失效泄漏，可能造成巨大的财产损失和土壤、地下水污染，甚至成为居民的“夺命线”。近十几年来，管道泄漏事故中约有28%是由于管道破孔引起的。如何检测管线的泄露、破损，适时的修复或更换管线，维护好天然气和石油产品的正常运输和供给安全成为国内外燃气集团、自来水公司、石油管输及石油库管道等相关领域急需解决的难题。因此，本文对此进行了分析。
关键词：地埋管道；非开挖检测；防腐层缺陷；管道泄漏
一、非开挖检测技术的概述
非开挖检测技术就是在地面以最少的开挖量或不开挖的条件下，针对埋地管线是否腐蚀、泄漏并确定泄漏点的检测。随着科技的进步，各研究领域的大力推动下，非开挖检测技术有了长足的发展。通过运用该检测方法可及时了解管道运行的整体情况，并为后续的开挖检测和修复提供依据。
二、常见的非开挖检测方法
2.1 多频管中电流测试法（PCM）
多频管中电流测试法，又称多频管中电流衰减法，就是采用等效电流的原理，评价防腐层绝缘电阻漏电情况的技术。该方法采用PCM检测仪，检测不同间距电流分布，准确快速的定位电流信号衰减严重的地方，再通过“A”字架进行检验地表电位的梯度，实现对防腐层的破损处进行定位。张伟等人[4]针对干旱特殊地形，提出了在PCM检测过程如何检测的操作经验。该方法是国内外应用较成熟的一种检测方法，受地面环境影响较小。但该方法测量结果不直观，不能指示阴极保护效率，涂层剥离，易受外界电流的干扰。
2.2 皮尔逊检测法Person（PS）
皮尔孙检测法也叫电压差法，是用来检测防腐层缺陷和缺陷区域的方法。在管道上施加交变电流信号（1000HZ），在管道防腐层破损处，电流流向大地且与大地表面形成电压梯度，距离防腐层破损点越远，电流密度越小。该方法在国内比较常用，检测速度比较快且不受阴极保护系统的影响，可对防腐层泄漏点进行定位。但精确度不高，不同的土壤环境和防腐层管线会引起信号的改变和干扰，管线是否缺陷和缺陷的大小都依赖于实验者的技能和经验。
2.3 变频选频法
变频选频技术是中国自主研发的检测技术[6]，在管道和大地之间施加一定频率的交流信号，再测量信号在管道和大地间的衰减，计算出某段管道防腐层的漏电电阻。该技术能够快速的检测整个管网内防腐层的保护性能，排查出现漏电破损的管线，但在测量过程中以管道一段距离为单位，只得出一段管线的平均漏电电阻，不能精确地找到防腐层破损位置，管线线路复杂时、防腐层破损严重时将无法使用该技术。
2.4 标准管/地电位测试法（P/S）
标准管/地电位测试技术采用数字万用表和Cu/CuSO4电极测量管道自然电位和保护电位，通过电位距离曲线了解电位分布情况，阴极保护电位是否满足标准以衡量防腐层质量状况。常用的有近参比法、地表参比法与远参比法。该技术主要用于监测阴极保护效果的有效性，检测快速、简单，现仍广泛用于管道日常管理及监测中。但该技术受土壤理化参数影响较大，不能进行防腐层缺陷定位和防腐层剥离。
2.5 密间隔电位检测法（CIPS）
密间隔电位检测（CIPS）法可以测量任意间隔的管地电位，得到在阴极保护状态下整个管线的管地电位和距离的详细状况。在检测时周期性的中断和接通电流，检测长输管线上的通电电位和极化电位，从而评价阴极保护效果、管线防腐层缺陷状态。该方法可检测整个管线的管地电位，评价阴极保护效果及管线防腐层缺陷状态，但不能评价防腐层的剥离。在检测时需要检测人员沿线检测，花费大量的时间和人力，检测者具备较好的管线检测经验，对环境的依赖性大，尤其在贵州山区比较困难。
2.6 直流电压梯度（DCVG）法
针对阴极保护状态下的管线，当防腐层出现破损时，保护电流从防腐层破损处流入，管线周围土壤在土壤电阻率的影响下产生压降，防腐层破损处形成电压梯度场。环境不同，土壤电阻率不同，电压降范围也将不同；缺陷不同时，电压梯度场分布也不同。该方法施加不对称信号，可以检测较小的防腐层破损位置，进行精确的定位，也可以判定防腐层缺陷面积的大小和破损点处的腐蚀情况。虽
然需要沿线检测，但受环境地貌的影响较小。利用DCVG/CIPS（直流电压梯度/密间隔电位）检测技术，对地埋长输管道防腐层进行检测，并进行了开挖管线对检测结果进行验证，结果良好。
三、非开挖检测的优势及存在问题
通过对国内外地埋管线非开挖检测法的对比分析，总结简述管线检测技术，提出以下优势和问题。优势：（1）管线非开挖检测技术具有检测成本低，节省大量的人力和时间。（2）非开挖检测技术是在管线在役时检测，大大提高管线的利用率，同时也方便了人民的生活。存在问题：（1）传统的非开挖检测采用单一的检测方式，各检测方式都有一定的检测盲点，需要综合现有的检测技术中的检测参数，通过多参数评价管线状态。（2）传统的检测信号存在杂散电流，地表土壤电阻等因素的干扰，信号在土壤中的传播情况尚不明确。（3）长输管线上防腐层缺陷的大小和位置都没有达到十分精确的定位，仍是亟待解决的难题。
四、结束语
随着城市化进程的发展及国家环境保护力度的加大，加强地下管线的检测至关重要，在线非开挖检测技术的作用更为凸显。传统的检测技术不能满足现有的需求，小腐蚀，小泄漏不能很好的得到检测。广泛采用单一的检测措施很难从根本上解决埋地管道带来的后顾之忧，需要多种非开挖检测技术综合使用，实现综合诊断评价，提高检测精确度，提高检测系统的综合诊断能力。加强高科技智能检测仪的研发步伐，使其达到国际先进水平。有效评价管线泄漏的可能性、预测管道泄漏事故以及制定合理的防护及修复对策，定期对管线检测从而建立管线检测数据库，从而指导开挖修复或换管，从根本上避免事故发生。
参考文献：
[1]巢栗苹.地下管道防护层缺陷检测技术研究与应用[J].全面腐蚀控制，2008，22（2）：9-12.
[2]王军，国内外非开挖检测泄漏技术现状及展望[J].科技探索，2013（8）：115.
[3]王咏梅.PCM检测技术在油气长输管道检测中的应用[J].化工时刊，2011，25（7）：50-51.
[4]张伟，王冲，熊林等.沙漠地区应用PCM进行管道检测的一些建议[J].全面腐蚀控制，2013，27（10）：16，27-28.
[5]韩汗青，佟大为.国内外防腐检测前沿技术综述[J].燃气技术，2011，01（431）：24-26.
[6]王长勇.基于阴极保护的埋地钢质管道外覆盖层缺陷检测与评价方法研究[D].北京：北京化工大学，2007.5：6.
[7]刘红晓，张俊泰，饶欣久.DCVG/CIPS技术在长输埋地管道检测中的应用[J].轻工科技，2013，8：127，148.
作者简介
张涛（1972.01.17），性别：男；籍贯：甘肃；民族：汉；学历：本科；职称：注册安全工程师；研究方向：安全管理