防腐层和阴极保护方法的综合应用,对埋地钢质管道起着有效的保护作用,从而防止管道腐蚀。实际上,防腐层是管道抵御腐蚀的第一道防线,其功能是使钢质管道与土壤等腐蚀环境隔绝,抑制管道表面腐蚀电池的发生,最终达到腐蚀控制的目的。下面介绍对管道的防腐层缺陷进行检测的综合应用方法。

防腐层缺陷检测要求:

①准确确定缺陷位置和大小;

②指明是否正在发生腐蚀;

③给出完全独立于操作者的解释结果;

④复杂条件下(如密集的管道系统,与其他金属结构平行,存在交直流杂散干扰等)结果可靠;

⑤检测结果的可重复性高;

⑥可生成测量记录。完全满足上述要求的检测方法不存在。为此,常将各种方法综合应用。防腐层缺陷检测的常用方法有:皮尔逊法、电磁电流衰减法、直流电位梯度法和密间隔电位法。

1、检测方法

 (1)皮尔逊(Pearson)法

通过发射机向管道施加一个交变电流信号,该电流信号沿管道传播,当管道的防腐层存在缺陷时,就会在破损点的周围形成一个交变电场,其中缺陷点处电场梯度最大。检测电场的存在和电场中心的位置,即可准确判定防腐层缺陷点的准确位置。

 (2)电磁电流衰减法(PCM)

对管道施加一定的电流后,电流由信号加入点向远方传递时会逐渐衰减。衰减大小与防腐绝缘层的电阻有关,绝缘层电阻高,电流衰减就慢,反之则衰减快。

(3)直流电位梯度测量(DCVG)

该技术测定由直流电流从管道防腐层缺陷处流入或流出在土壤表面形成的电位梯度。有以下两种类型:①横向电位梯度法;②纵向电位梯度法。

 (4)密间隔管地电位检测(CIPS)

该方法是沿管道走向,以1～10m的间距进行“开”和“关”两个状态下的管地电位测定。“关”状态下的管地电位是管道真正的极化电位。大规模的防腐层缺陷引起周围电位梯度的畸变,因此,可通过“开”和“关”状态测得的电位-距离曲线图观察到。

2、检测方法的综合应用

2002年对有关输气管线段进行了综合检测,用Pearson法检测防腐层缺陷位置;用PCM法检测防腐层的整体质量;用DCVG法确定防腐层缺陷的大小,初步探测地电环境;用CIPS法测量管段全线的阴极保护开关电位。

(1)Pearson法

Pearson法检测防腐层时,使用SL-2098型埋地管道外防腐层状况检测仪,将发射机输出线接在阴极保护桩上,通过发射机向管道施加一个交变电流信号,该电流信号沿管道传播。检测人员在管线上行走,当管道的防腐层存在缺陷时,就会在破损点内周围形成一个交变电场,其中缺陷点处电场梯度最大。通过检测电场的存在和电场中心的位置,即可准确判断防腐层的缺陷点的位置。

 (3)CIPS,DCVG检测

CIPS仪器进行检测时,为了得到管道的瞬时关电位Voff(管地电位),需要在被测管道两端的阴极保护站各加一台电流中断器,中断器要以设置成不同的中断周期,但需与CIPS测量仪设置成相同的周期以达到同步。检测人员在被测管道上间隔1.5m连续测量,并自动存储,到工作结束时再转存到计算机进行系统的分析。

小知识

(1)运用综合检测方法,可得到比单一方法(如最常用的Pearson法)更加翔实、准确的防腐层缺陷数据,并可对防腐层缺陷提出修复时间表。

(2)可得到详细的防腐层整体质量数据,并为今后的检测提供参考,以观察防腐层的老化进程。

(3)可得到翔实的全线开关管地点位,对管道是否真正达到标准保护电位、检测的防腐层缺陷是否正在发生腐蚀行为作出准确的判断。

(4)可判断阴极保护系统的有效性。

(5)对管道沿线的地电环境进行全面了解,发现离散电流的存在。