西部管道公司

摘要：杂散电流对埋地管道外防腐层影响日趋严重。通过埋地管道外防腐层缺陷交流电压梯度（ ACVG）检测，研究杂散电流排流设施对埋地管道外防腐层缺陷检测精度、检出率的影响以及降低或消除影响的方法。结果表明，在检测区域内合理处置排流设施，能实现ACVG有效检测，并获得可靠检测结果。

关键词：埋地管道；防腐层缺陷；交流电压梯度检测；排流设

良好的外防腐层是埋地管道降低外腐蚀风险的主要方法，但因外防腐层在温度、外力等各种因素下会产生缺陷，导致缺陷位置管道发生腐蚀，影响管道安全运行。随着我国经济高速发展，埋地管道受到杂散电流干扰的影响日趋严重，不但加速外防腐层缺陷处管道腐蚀，也影响外防腐层缺陷的检测。交流电压梯度（ACVG）技术是目前检测埋地管道外防腐层缺陷最主要的方法，研究杂散电流对这一检测技术的影响具有现实意义。

1 交流电压梯度检测技术

交流电压梯度检测设备由交流电压梯度检测仪、检测信号发射机、管线探测仪3个部分组成。检测信号加载到埋地管道上时，其在埋地管道防腐层缺陷位置通过土壤汇流到信号发射机，相应地就在管道防腐层缺陷附近产生交流地电场。越接近缺陷的部位管道上方地面的电流密度就越大，交流电压梯度也就越大。使用交流电压梯度检测仪沿管道检测并定位这些交流地电场梯度异常点，即可确定埋地管道外防腐层缺陷的位置，如图 1所示。

2 杂散电流排流设施对ACVG检测的影响

2.1 杂散电流对ACVG检测的影响及解决办法

杂散电流对ACVG检测的影响主要有以下三个方面。

（1）杂散电流对发射机检测信号输出的影响。当管道上杂散电流强度太大，检测信号发射机将不能向管道发送检测信号，导致ACVG检测作业无法进行。

（2）杂散电流对接收机检测精度的影响。当杂散电流信号与检测信号频率接近或杂散电流强度足够大时， ACVG检测仪将由于强电磁干扰而无法工作，不能定位管道或防腐层缺陷。

（3）杂散电流对检测设备和人员安全的影响。如果杂散电流强度足够大，则有可能损坏检测信号发射机，更有甚者可能对检测人员造成伤害。

针对上述情况，可以通过在检测区域适宜的位置设置临时/永久的排流设施，降低管道上杂散电流的强度，使检测环境符合检测要求后，再进行ACVG防腐层缺陷检测作业。

2.2 排流设施对ACVG检测的影响

2.2.1 检测信号经过排流设施流失的影响

当检测信号输出点安装有排流设施时，一般情况下排流设施接地电阻相对于管道上防腐层缺陷的接地电阻低，检测信号发射机输出的交流检测电流大部分将通过信号输出端→管道→排流设施→发射机接地极形成回路（图 2）。

大部分检测电流通过排流设施汇流到信号发射机，致使管道上获得的检测信号非常少，大大降低检测范围和缺陷信号强度，导致漏检，严重影响防腐层缺陷检出率。当防腐层缺陷附近位置安装有排流设施时，由于接地体表面积一般远大于防腐层缺陷面积，检测电流将通过排流设施在接地体地面形成交流地电场梯度，强的接地体的电场强度对弱的防腐层缺陷的电场形成屏蔽，导致防腐层缺陷漏检，详见表 1。

2.2.2 近距离并行长排流接地体对探测定位的影响

当长排流接地体与管道近距离（国内典型间距5 m）并行敷设时，交流电压梯度检测电流流经管道时，会在排流接地体上产生感应电流，这个交变的感应电流在接地体周围形成二次感应磁场，由于接地体的电磁场与管道上检测电流形成的电磁场频率相同，加上两个磁场距离很近，将互相叠加、干扰，导致管道上的磁场形状发生变化。管道定位、测深技术是基于检测管道上的电磁场强度和位置，因而在管道附近有长的并行接地体时，探测到的管道埋深和位置会存在偏差，并且是不可接受的，详见表 2、表 3。

3 结论

杂散电流干扰和排流设施会对交流电压梯度法检测埋地管道防腐层缺陷产生影响，当检测管段内存在排流设施或杂散电流干扰时，会导致漏检，降低缺陷检出率。当干扰信号强烈时，通过在检测区域远端增加临时排流设施可以实现有效检测；当干扰信号不太强烈时（检测设备可正常工作），通过临时拆除检测区域内的排流设施，能够显著增加防腐层缺陷信号，提高检出率，得到可靠的检测结果。

当检测区段存在长的近距离并行接地体时，使用电磁感应法探测管道/缺陷位置、埋深时，会产生探测误差，并且这种误差是不可接受的，需要通过其他检测技术或方法对探测定位结果进行校正，以获得准确可靠的检测结果。

作者：李振军， 1984年生，中国石油大学（华东）材料物理专业理学学士，石油与天然气工程硕士，现就职于中石油西部管道公司管道处，从事管道防腐管理工作。