國內外防腐檢測前沿技術綜述

摘 要

摘要：本文以皮爾遜檢測法(PS)、交流電流衰減法(PCM)為切入點，對目前國內防腐層檢測的前沿技術，進行了分析、研究，對3種國內外最新的地下管道防腐層檢測技術：直流電位梯度檢測法(D
摘要：本文以皮爾遜檢測法(PS)、交流電流衰減法(PCM)為切入點，對目前國內防腐層檢測的前沿技術，進行了分析、研究，對3種國內外最新的地下管道防腐層檢測技術：直流電位梯度檢測法(DCVG)、CIPS與DCVG聯合檢測方法、雜散電流測繪儀—SCM進行了介紹，并對未來地下管道防腐層檢測技術的發展方向進行了展望。
關鍵詞：埋地管道；防腐層；檢測技術
Domestic and Foreign Forefront Technology of Detection on Coatings
Beijing YONGYISHI YKE Anti-corrsion Technology C0.LTD Han Hanqing Tong Dawei Li Jianping Gao Let
Abstract：In this paper，P/S detection and PCM deleclion are regarded as the point of contact，the forefront technology of detection on coatings has been studied，and three kinds of domestic and foreign newest underground anticorrosive coatings detection inchuling DCVG detection，CIPS & DCVG detection.SCM detection are been introduced.Based on these，the outlook of development of underground corrosion detection technology is put forward.
Keywords：Buried pipeline；coatings；detection technology
1 引言
    隨著城市燃氣的發展，用于天然氣運輸的地下金屬管道越來越多。經過多年的運行，這些管道的防腐層會出現老化、剝離或破損等情況，使管體產生嚴重的腐蝕，造成管道漏氣事故的發生，給燃氣管道帶來巨大的經濟損失和安全隱患。為此防腐層的定期檢測，是對安全隱患防范意識由被動變主動的一種科學的管理手段。我公司在對燃氣管線定期檢測過程中，通過對檢測數據仔細分析，確定涂層破損點，對地打孔檢測使用嗅敏儀檢測漏點，從而減少了突發的漏氣安全事故，做到了由被動到主動安全管理運行模式的轉變。減少因防腐層損壞而帶來的事故和損失。
    目前，國內外地下管道防腐層檢測方法有：管/地電位檢測技術、皮爾遜檢測法(PS)、交流電流衰減法(PCM)、管中電流-電位法、變頻-選頻法、直流電壓梯度測試技術(DCVG)、密間歇電位檢測(CIPS)。其中皮爾遜檢測法(PS)、交流電流衰減法(PCM)是目前常用檢測方法。
2 管道防腐層檢測方法
    目前，國內最常用的防腐層檢測技術有：皮爾遜檢測法(PS)和交流電流衰減法(PCM)兩種。直流電位梯度檢測法(DCVG)、CIPS與DCVC聯合檢測方法、雜散電流測繪儀—SCM等3種技術是近年來發展起來的最新型的腐蝕檢測技術。
2.1 皮爾遜檢測法(PS)
    也稱電壓差法，在管道-大地之間施加的交變信號通過管道防腐層的破損點處時會流失到大地土壤中，因而電流密度隨著遠離破損點的距離而減小，在破損點的上方地表面形成了一個交流電壓梯度。檢測時，兩名操作者攜帶探管和檢漏儀，手握探針，相距3m～6m，將各自拾取的電壓信號通過電纜送接收裝置，經濾波放大后，由指示電路指示檢測結果。
    檢測儀器價格便宜，且在國內有較成熟的使用經驗，檢測速度較快，同時，該法具有識別破損點大小的功能，微小漏點均能測到，在長輸管道的檢測與運行維護中的使用效果較好。但需要沿全線步行檢測，不能凸顯缺陷的嚴重程度、CP效率和涂層剝離，易受外界電流的干擾，依賴操作者的技能，常給出不存在的缺陷信息，同時，勞動強度較大，對水泥或瀝青地面產生了接地難的問題。
2.2 交流電流衰減法(PCM)
    又稱多頻管中電流法(又稱電流衰減法)。是采用等效電流原理，評價防腐層絕緣電阻。
    檢測時由發射機向管道發射某一頻率的信號電流，電流流經管道時，在管道周圍產生相應的磁場；當管道外防腐層完好時，隨著管道的延伸，電流較平衡，無電流流失現象或流失較少，其在管道周同產生的磁場比較穩定；當管道外防腐涂層破損或老化時，在破損處就會有電流流失現象，隨著管道的延伸，其在管道周圍磁場的強度就會減弱。
    這是目前國內外應用比較成熟的一種檢測方法，可長間距快速探測整條管線的防腐層狀況，也可縮短間距對破損點進行定位，屬于非接觸地面測量，受地面環境影響較小。但測量結果不直觀，不能指示CP效率，不能指示涂層剝離，易受外界電流的干擾，且需預先獲得一些物理量，如管體的電阻、內電感、外電感以及防腐層的電容率等。
2.3 目前3種最新的檢測技術
2.3.1直流電位梯度檢測法(DCVG)
    能準確地查出防腐層的破損位置，可估算缺陷大小，并通過IR%判定缺陷的嚴重程度。測試過程中不受交流電干擾，不需拖拉電纜，受地貌影響小，操作簡單，準確度高。根據檢測結果可給用戶提供合理的維護和改造建議。但該方法不能指示管線陰極保護效果，不能指示涂層剝離，需沿線步行檢測；雜散電流、地表土壤的電阻率等環境因素會引起一定的測量誤差。
2.3.2 CIPS與DCVG聯合檢測方法
    DCVG技術可以通過結合“密間隔電位測試”(CIPS)技術以提高其檢測結果的準性。CIPS技術可真實地記錄管道沿線的管地電位，可對管道防腐層和陰極保護效果進行總體評價。具體操作上，首先使用CIPS技術對管線進行總體檢測，根據CIPS的檢測結果對管線的保護狀況進行初步評價，根據這個評價結果，對存在缺陷的管段再使用DCVG技術進行精確定位，缺陷嚴重程度用IR%來評價分級，可得到更為準確的埋地管道防腐蝕系統狀況的綜合評價結果，為管道維護和大修提供更為準確、可靠的科學依據。
2.3.3雜散電流測繪儀SCM檢測系統
    是評定埋地管線受雜散電流電性干擾的即安全又經濟的檢測手段。SCM能夠檢測管道中雜散電流分布狀況，精確定位干擾電流的流入/流出點，評定干擾的危害和部位。特別是檢測城市軌道交通的直流供電系統電流泄露對周邊管道的動態干擾極為有效，可以方便快捷地查找干擾源。數據記錄功能可連續48h記錄數據，配合號業中義軟件可同時瀏覽分析多達16個檢測曲線。
3 國內檢測技術存在的問題及今后發展方向
3.1 國內檢測技術在實際應用過程中存在的技術問題
    每一種檢測技術都有它的優點和局限性，以上介紹的5種檢測方法都存在著信號源抗干擾能力差，易受外界電流的干擾，影響檢測的精度。從用戶角度希望提高儀器信號源抗干擾性。儀器在操作和使用的過程中依賴操作者的技能，每個人操作的熟練程度不同，會產生檢測數據的偏差，造成檢測數據的不準確。需要專業、有資質的檢測公司進行檢測，以提高檢測數據的精度。
3.2 國內外檢測技術特點對比分析
    我公司在檢測工作中，主要使用皮爾遜檢測方法，在過去的6年過程中，使用該方法對北京市燃氣管線檢測3000km。其中對奧運場館周邊管線530km的檢測，發現86處涂層破損點。國慶60周年閱兵式用地檢測110km，發現114處涂層破損點。為國家重大國事活動安保工作做出了貢獻。我公司在老山小區1Okm管線檢測中應用PCM檢測法，共發現23處涂層破損點。
表1 國內外檢測技術特點對比
序號
檢測技術名稱
儀器技術普及率
檢測精度
抗干擾性
操作復雜性
1
皮爾遜檢測法(PS)
一般
一般
一般
復雜
2
交流電流衰減法(PCM)
較高
高
差
易
3
直流電位梯度檢測法(DCVG)
低
一般
高
一般
4
CIPS與DCVG聯合檢測方法
低
高
高
一般
3.3 國內檢測技術的展望
    帶動燃氣管網運行的變革。從未來發展的角度看防腐層檢測儀器。將檢測管道防腐層破損、腐蝕、漏氣結合起來，提高儀器的檢測性能，方便用戶使用。
    通過儀器的分析軟件對檢測出的防腐層破損點、老化程度加以分析、判斷得出相應的數據，為管線的更新改造與維護提供信息。
    根據未來的發展需求，未來的技術肯定是綜合性的測量，以后是數字化管理模式，通過人員操作儀器進行實地檢測，經過數字終端產生分析結果，并由專業人員加以分析，得出管理評估，有針對性管理建議，可以把檢測和管網運行結合起來，最終達到管理上一個層次。
4 結論
    (1) 皮爾遜檢測法(PS)與交流電流衰減法(PCM)兩種檢測技術在國內比較常用，技術性能和實際應用效果比較好。
    (2) 直流電位梯度檢測法(DCVG)、CIPS與DCVG聯合檢測方法、雜散電流測繪儀—SCM的研究和應用都處在實驗階段，遠期的前景比較樂觀。
    (3) 目前，我國在這一領域基本上處于設備引進和應用階段。引進、消化和自主創新是趕超困外先進水平的必由之路，為此我們期待著在自主研發具有國際水平的檢測設備和開發具有獨立知識產權的埋地管網腐蝕評價軟件這兩個方面與業內同仁進行合作創新。
 
(本文作者：韓漢清 佟大為 李建平 高磊 北京永逸舒克防腐蝕技術有限公司 100029)