管道是大量輸送石油、氣體等能源的的主要方式，在化工中應用十分廣泛。像所有的工程設備一樣，管道也可能發生故障。在管道的制造、敷設及運行等各個階段都可能產生缺陷，及時檢測管道缺陷可以降低管道的維護成本。

    （一）密間隔電位法（CIPS）

    密間隔電位法（CIPS）用于檢測埋地鋼制管線陰極保護有效水平。

    工作原理

    該技術使用CIPS密間隔電位檢測系統，沿管線以小間隔測量管—地電位，這樣可測出管道上任意點的保護電位，進而得到整個管線上的保護電位分布圖，分析管線的陰極保護效果。

    CIPS法沿管道以間隔1-1.5m采集數據，繪制連續的開/關管地電位曲線圖，反映管道全線陰極保護電位情況，當防腐層某處存在缺陷時，該處電流密度增大，使保護電位正向偏移，當這種偏移達到一定數量，在地表就可檢測到，當VOFF低于-850mV（銅/硫酸銅參比電極）時，管道就會發生腐蝕。

    特點及功能

    可以測量管線任意一點真實保護電位（消除IR降后的保護電位），配合專業靜態數據記錄儀可以完成管道電位的靜態測量，長時間記錄電位波動情況；

    采用衛星同步斷流裝置，測試管線各點的通電電位和斷電電位；

    生成管道距離—電位缺陷，分析管道陰極保護薄弱區域，為管道陰極保護系統的處理方案提供數據支持；

    矯正時間次序和消除時間的漂移，可以精確記錄下時間和GPS坐標；

    衛星同步斷流裝置具有不同的時間通斷順序，既可以滿足密間隔管地電位檢測儀的檢查，也可以滿足直流電壓梯度檢測系統的檢測；

    密間隔管地電位檢測儀測量主機屏幕上可以顯示監測到脈沖的形狀，可以看到陰極和陽極的波峰、AC干擾、以及斷流器的開/關引起的小脈沖；

    密間隔管地電位檢測儀測量主機可以存儲管線檢測中的特征（例如穿路、穿河、測試樁等），便于數據的分析；

    密間隔管地電位檢測儀測量主機具有直流電壓梯度檢測系統電子測量功能，可以測量直流電壓梯度檢測系統的通電電位和斷電電位。

    該方法也有局限性，其準確率較低，依賴于操作者經驗，易受外界干擾，有的讀數誤差達200～300mV。

    （二）電位梯度法

    電位梯度法根據信號的不同分為直流電位梯度（DCVG）和交流電位梯度（ACVG）。

    1 直流電位梯度法（DCVG）

    該技術使用DCVG直流電壓梯度檢測系統，沿管線測量陰極保護直流電壓梯度，進而得到整個管線上的電壓梯度分布圖，找出防腐層破損點。

    工作原理

    將直流信號施加于管道上 , 然后通過一對相距 10 m 的參比電極來測試管道沿線的電位梯度 , 數據要沿整條管道測取。

    當管道的防腐層有破損點時 , 信號電流就會從該點流出 , 在管道周圍的土壤中形成以破損點為中心的電場 , 兩極電位差有明顯差別 （ 直流電位梯度曲線出現陡坡） ,以此推斷破損點的位置 , 根據電位降的百分比來計算涂層缺陷的大小。

    應用范圍

    直流地電位梯度法（DCVG）測量技術適用于埋地管道外防腐層破損點的查找和準確定位；對破損點腐蝕狀態進行識別；結合密間隔管地電位測量（CIPS）技術可對外防腐層破損點的大小及嚴重程度進行定性分類。

    對套管內破損點未被電解質淹沒的管道不適用，另外下列情況會使本方法測量結果的準確性受到影響或應用困難：

    剝離防腐層下或絕緣物造成電屏蔽的位置，如破損點處外包覆或襯墊絕緣物的管道；

    測量不可到達的區域，如河流穿越；

    外防腐層導電性很差的管段，如鋪砌路面、凍土、瀝青路面、含有大量巖石回填物。

    2 交流電位梯度法（ACVG）

    交流地電位梯度法（ACVG）可采用PCM與交流地電位差測量儀（A字架），通過測量土壤中交流地電位梯度的變化，查找和定位管道防腐層破損點。

    應用范圍

    本方法不適用于未與電解質（土壤、水）接觸破損點的查找，另外下列情況會使本方法應用困難或測量結果的準確性受到影響：

    A字架距離發射機較近；剝離防腐層或絕緣物造成電屏蔽的位置；測量不可到達的區域，如河流穿越；管段處覆蓋層導電性很差，如鋪砌路面、凍土、瀝青路面、含有大量巖石回填物。

    （三）交流電流衰減法（PCM）

    電流衰減法是通過在管道和大地之間施加某一頻率的激勵信號，給管道發射檢測信號，檢測電流在管道中傳輸的衰減速率，定量地對管道外覆蓋層質量進行綜合評價。

    若電流衰減異常，說明該段外覆蓋層有破損點，外覆蓋層絕緣性能的下降使電流信號從破損部位泄漏，出現電流的異常衰減段。

    對于同一條管道，電流衰減率越小，外覆蓋層的絕緣性能就越好，反之，外覆蓋層絕緣性能就差。以電流衰減率為原理開發的儀器主要有RD400-PCM和C-SCAN系列儀器。

    （四）超聲波檢測法

    工作原理

    超聲波檢測技術是利用超聲波勻速傳播且可在金屬表面發生部分反射的特性，進行管道探傷檢測的。檢測器在管內運行時由檢測器探頭發射的超聲波分別在管道內外表面反射后被檢測器探頭接收。

    檢測器的數據處理單元便可通過計算探頭接收到的兩組反射波的時間差乘以超聲波傳播的速度，得出管道的實際壁厚。

    應用范圍

    由于超聲波的傳導必須依靠液體介質，且容易被蠟吸收，所以超聲波檢測器不適合在氣管線和含蠟很高的油管線進行檢測，具有一定的局限性。

    （五）漏磁檢測法

    工作原理

    漏磁式管道腐蝕檢測的工作原理是利用設備自身攜帶的磁鐵，在管壁全圓周上產生一個縱向磁回路場。

    如果管壁沒有缺陷，則磁力線囿于管壁之內，均勻分布。如果管內壁或外壁有缺陷，則磁通路變窄，磁力線發生變形，部分磁力線還將穿出管壁之外而產生所謂漏磁。

    漏磁場被位于兩磁極之間的、緊貼管壁的探頭檢測到，并產生相應的感應信號，這些信號經過濾波、放大、模數轉換等處理后被記錄到檢測器的海量存儲器中，檢測完成后，在通過專用軟件對數據進行回放處理、識別判斷。

    應用范圍

    目前，磁漏檢測技術被廣泛地應用在長輸管道、油田集輸管網、煉廠管網、城市管網和海底管線的檢測上。

    管道檢測技術綜合使用情況

    為克服單一檢測技術的局限性，綜合幾種檢測方法對涂層缺陷進行檢測，可以彌補各項技術的不足。

    對于有陰極保護的管道，可先參考日常管理記錄中的（P/S）測試值，然后利用CIPS技術測量管道的管地電位，所測得的斷電電位可確定陰極保護系統效果。

    在判斷涂層可能有缺陷后，利用DCVG技術確定每一缺陷的陰極和陽極特性，最后利用DCVG確定缺陷中心位置，用測得的缺陷泄漏電流流經土壤造成的IR降確定缺陷的大小和嚴重性，以此作為選擇修理的依據。

    對于未施加陰極保護的管道，可先用PCM測試技術確定電流信號漏失較嚴重的管段，然后在使用PCM的“A”字架或皮爾遜檢測技術精確定位涂層破損點，確定涂層破損大小。

    PCM測試技術也可用于具有陰極保護的管道，其檢測精度略低于DCVG技術。

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責任編輯：王元

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