埋地压力管道检测技术探析

2016-03-13龙幽清江苏省特种设备安全监督检验研究院江苏南京210036

化工管理 2016年22期

龙幽清（江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏南京 210036）

埋地压力管道检测技术探析

龙幽清（江苏省特种设备安全监督检验研究院，江苏南京 210036）

管道检测是预防管道事故、保证管道安全运行的重要手段。本文阐述了埋地压力管道常见的故障类型及其成因，详细介绍了埋地压力管道的Pearson检测法、变频-选频检测法、多频管中电流法等常用检测技术，希望为管道企业或有关部门进行针对性的管道维护提供理论参考和技术支持。

埋地；压力；管道；检测；

压力管道是进行石油、天然气等介质输送的重要手段，随着社会的高速发展和能源结构的不断转型，压力管道的输送里程、分布地域越来越广泛，因此，保证压力管道的正常运输和安全运行意义十分重大。但是，在实际的生产过程中，压力管道多是进行埋地敷设，难以进行开挖监测，因此检测难度大幅上升。选择合适的监测设备，制定完整的监测手段，是进行埋地压力管道安全检测的重中之重。

1 埋地压力管道常见问题及成因

埋地压力管道在介质运输过程中，常受到内、外部等影响因素，使管道发生泄漏、穿孔、破裂等问题，严重影响埋地管道的正常运行。管道发生泄漏、穿孔、破裂等问题的最主要原因是由于管道发生了电化学腐蚀、疲劳腐蚀、物理腐蚀等腐蚀问题。引起管道腐蚀的情况很多，主要有：①管道内部输送介质具有腐蚀性，而管道防腐措施不够，会引起管道内壁发生腐蚀，主要表现为厚度减薄；②介质在运输过程具有一定的速度和动能，会对管道拐角等部位造成冲击，因此引起几何不连续的管道内壁厚度减薄；③由于服役时间过长，管道内壁防腐层发生自然老化或阴极保护效果失效等引起的防腐效果减弱甚至失效；④管道生产过程中由于防腐涂层、回填工艺等技术不到位而造成缺陷是引起管道外部腐蚀的重要因素；⑤管道受到周期性振动或频繁振动会引起管道的疲劳损伤，继而引发电偶腐蚀，这种情况多发生于埋在道路交叉口的管道中。此外还有受到复杂分布、方向多变的周围游散电流或者工业废液侵蚀而引起的腐蚀等。

2 埋地压力管道的常用检测技术

进行压力管道检测，除了检查排查设计、制造和安装过程中可能留下的问题外，更多的是对管道腐蚀情况进行检测。当前，埋地压力管道检测是特种设备安全监察中较为薄弱的环节，但国内外针对防腐涂层的检测技术也在逐渐趋于成熟。针对不同的输送介质、管道材料、土壤环境等，需要采用不同的检测技术和设备。

（1）Pearson检测法 Pearson检测也称为电压差检测法，该检测方法的工作原理和操作方法较为简单。检测过程中，首先在管道和大地两者之间施加相应的交变信号，如果管道防腐涂层出现破损点时，那么交变电流在经过该处时就会发生流失损失想象，因此在远离破损点的距离电流密度会减小，而在破损点上方则会形成一个交流电压梯度。在具体的实施过程中，操作人员需要脚穿铁钉鞋，手握探针拾取电压信号并通过电缆传送到接收装置，接收端通过滤波放大后，可显示检测结果。目前，较具代表性的是由我国江苏某仪器厂开发的基于该测试技术的SL系列检测设备。该方法可以在不对埋地管道开挖的情况下，准确探测金属管道的走向、深度以及防腐涂层破损点的个数、大小、位置和距离等，具有较高的识别度和较快的检测速度。同时，该检测技术需操作人员全程步行检测，劳动强度大，同时对水泥和沥青地面会产生接地难等问题，在一定程度上限制了其使用范围。

（2）变频-选频检测法变频-选频检测法是国内首先提出的一种检测方法，该方法通过比较被测段与标桩段加载功率的变化进行检测。操作时，首先在被测管道的某个标桩管体和大地之间加载一定管路的交变信号，在另一检测处检测该处管道与大地之间的信号，并同步改变接、发频率直到接收频率达到发射频率的5%，此时即可认为“交变信号损耗殆尽”，然后根据土壤特性、管体长度直径、管壁厚度等相关物理量进行漏电阻计算。该方法操作简单，可以方便的进行管道的快速普查，大大降低劳动强度，但实际检测时只能给出某段内的平均漏电阻，不能给出防腐涂层的具体破损点，且计算过程涉及较多的物理量，容易引起较大的认为误差。

（3）多频管中电流检测法多频管中电流检测法又称为电流衰减法，是国内外运用较为成熟的检测方法之一。该方法的工作原理是通过某一频率电流在管道内部产生的电流和磁场变化而确定防腐涂层状况的。在具体操作时，先由发射机向管道内发射一定频率的信号电流，该信号电流在通过管道时会辐射磁场，若管道周围防腐层状况良好，则电流信号可以平稳传输，且磁场强度不会减弱。若管道周围出现防腐层老化或破损时，电流信号或出现流失或减小，磁场强度也会减弱。根据电流和磁场强度的变化可以准确的判断管道内部的防腐层情况。该检测方法属于非接触地面测量方法，可以快速的、长间距的探测整条管道的状况，但同时也存在容易受外界电流干扰、测量结果不直观等问题。

（4）其他常用检测方法除上述三种检测方法，还有利用万用数字表与CSE参比电极对管道自然电位和保护电位进行测量的标准管/地电位检测法，利用毫伏表对管道检测部位的地面进行电位梯度检测的直流电压梯度测试法等，当今检测技术处于尖端地位、可以提供详细检测情况的检测方法是密间歇电位测量法以及无损探测等。