摘要

目前， 国内进行ECDA的管道检测工具通常选用雷迪PCM系列管道外防腐层检测仪。 本文结合实际案例， 对DM内外业一体化型管道防腐层检测系统在西部某管道上的实际应用成果进行介绍， 其相对雷迪PCM系列管道外防腐层检测仪检测， 具有显示界面直观、 操作步骤简便、 测量点距准确、 数据分析实时、 抗干扰能力强、 测量精度高等特点， 大大提高了管道防腐层检测精度及检测效率， 有必要在油气管道ECDA工作中推广使用。

概述

目前， 管道输送已成为我国石油、 天然气运输的主要方式， 逐步形成网络。 为保证油气管道的本体安全， 减缓管道的自然腐蚀速率， 管道外防腐层质量的优劣直接关系到管道的使用寿命及安全运行。

管道经过多年运行， 管道的外防腐层会出现不同程度的老化、 破损现象， 部分管道因外防腐层缺陷引发管道本体缺陷， 严重影响管道安全运行。 为了保证管道系统安全运行， 根据国家相关法律法规， 管道企业需要对其拥有的管道系统进行定期的检测和维护。

ECDA简述

ECDA是外腐蚀直接评价技术的简称， 其主要适用于陆地埋地钢制管道， 目的是利用当前各种埋地管道检测工具， 对管道外腐蚀的风险进行有效管理， 降低外腐蚀对管道完整性的影响， 将管道开挖和维修成本最小化， 提高管道的安全运行状况。

DM内外业一体化型管道防腐层检测系统介绍

DM内外业一体化型管道防腐层检测系统由发射机、 接收机、 数字A字架及REDBOX内外业一体化数据终端(可选配)组成。 采用多频电流衰减法和交流电位梯度(ACVG)检测技术， 对埋地管道防腐层进行现场绝缘性能评估和缺陷点定位， 及时发现防腐层缺陷， 杜绝腐蚀泄漏隐患， 保证油气管道安全运行。

DM内外业一体化型管道防腐层检测系统的基本原理

由电磁学知识可知， 通电的导体周围空间 存 在 磁 场 。 输 油 气 管 道 一 般 都 由 金 属 制成， 我们可以把金属管道理想化为一根无限长的导线， 当我们在管道上施加电流时， 在管道的周围空间即可以产生磁场。 另根据电磁感应原理， 金属线圈处在交变的磁场中， 由于通过线圈磁通量的不断变化， 金属线圈可感应出电流。 DM内外业一体化型管道防腐层检测系统的发射机就是利用以上原理向管道施加一种或多种交变电流信号的设备， 在管道周围空间激发一个或多个交变的磁场； 接收机中放置一个或若干个水平或垂直分布的线圈， 当接收机处于管道附近时， 可以感应到管道周边的磁场信号， 然后根据这种磁场的分布特征来确定埋地管线所在位置、 走向和深度。

DM内外业一体化型管道防腐层检测系统的检测原理

DM内外业一体化型管道防腐层检测系统发射机的输出一端与被检测管道连接， 另一端与距管道垂直距离＞50m处大地连接、 且接触良好。 发射机向埋地管道施加一定的电流信号， 电流强度会随着管道距离的增加而衰减，在管径、 管材、 土壤环境不变的情况下， 管道防腐层对地绝缘越好， 施加在管道上的电流损失越少， 衰减亦越小； 如果管道防腐层存在破损， 电流信号将地埋地管道防腐层破损点处与大地形成回路， 会导致管道上的电流自破损点处漏失， 并在破损点形成球形电场信号， 且在破损点正上方时电场强度最强； 当采用A字架进行管道防腐层检漏时， 在防腐层破损点周围由于有电场信号存在， A字架两极间就会存在电位差， 当A字架一极正好位于破损点上方时， 此时A字架两极间的电位差达到最大； 当破损点正好位于A字架两极正中间时， A字架两极间的电位差最小， 理论上应为O； 当A字架接近破损点时， 接收机上会有箭头显示指向破损点， 越过破损点后箭头指示会随之改变。

DM内外业一体化型管道防腐层检测系统实际应用

2 0 1 2 年 1 0 月 ， 西 部 地 区 某 管 道 停 输 期间， 其首站至1#阀室管段的压力出现持续下降且降幅较大的现象。 为检查是否存在不法分子在管道上打孔盗油及腐蚀泄露的情况，管道管理单位组织相关技术人员采用DM内外业一体化型管道防腐层检测系统对0—1号阀室进行了检测。

发射机设在16号测试桩， 位于1号阀下游河床附近， 距1号阀室约500m； 接地选择在河床中， 接地效果良好； 发射机输出频率为3HZ、 6HZ、 128HZ； 电流强度为2A； 接收机自1号阀室至0号测试桩进行检测， 信号电流测试和ACVG检漏同步进行， 信号电流检测间距为25m， ACVG检漏间距约15m。 本次检测管道所经地形较为复杂， 有山区石方段、 居民聚居段、 高填方段、 戈壁段、 高压输电线路及变电站并行段、 混凝土盖板保护段、 铁路穿越、 公路穿越等， 检测距离约16Km。 DM内外业一体化型管道防腐层检测系统操作步骤较为简便，显示界面非常清晰、 直观， 在近9m的高填方段准确的测量出管道的埋深； 在高压输电线路及变电站并行段基本不受杂散电流的干扰， 在混凝土盖板保护段也能准确测量出管道外防腐层的缺陷部位置， 检测效率及精度大大提高。 本次检测共查找出22处不同程度的管道外防腐层缺陷。 详见下表。

通过开挖验证， 检测信息与开挖验证结果吻合良好。 以下为部分检测点开挖验证结果。编号L3（里程： 14km-500m； DB值： 58； 缺陷等级： 中度。 ）

3PE防腐层有划伤， 且电火花检测存在诸多针孔漏点。

编号L4（里程： 12km-250m； DB值： 40；缺陷等级： 轻微。 ）

3PE防腐层存在直径约2cm的石块划伤。编号L9（里程： 11km-350m； DB值： 53；缺陷等级： 中度。 ）

管道上方3PE防腐层存在约长5cm×宽3cm大小破损。

编号L15（里程： 9km+750m； DB值：60； 缺陷等级： 中度）

管道外防腐层在2:30位置存在约长15cm×宽5cm的损伤。

编号L20（里程： 1km+300m； DB值：60； 缺陷等级： 中度。 ）

管体正上方防腐层存在约长60cm×宽3cm划伤。

通过实际应用， 该设备的灵敏度、 准确性均较以往使用的雷迪PCM系列管道外防腐层检测仪高很多， 查找出许多雷迪PCM系列管道外防腐层检测仪不能准确确定的防腐层缺陷点， 为管道的安全运行提供了可靠的数据。 详见下表。

结束语

ECDA 在作为管道完整性评价的一种方法，比内检测和压力试验在费用上要更经济， DM内外业一体化型管道防腐层检测系统作为ECDA中的一种检测工具， 其具有显示界面直观、 操作步骤简便、 准确测量点距、 实时分析数据、 抗干扰能力强、 测量精度高等特点， 且还可以配REDBOX内外业一体化数据终端， 通过蓝牙自动接收实时检测数据、 自动整合防腐层检测数据和GIS数据， 可现场自动分析检测数据、 自动生成检测报告， 有必要在油气管道ECDA工作中推广使用。 ◢

作者简介:

王成，1997年7月毕业于石河子大学，中国石油西部管道塔里木输油气分公司工程师，从事管道保卫、阴保防腐及管道维抢修管理工作

《管道保护》2013年第2期（总第9期）