隨著城市現(xiàn)代化建設(shè)的發(fā)展,地下管道迅速增多,這些管道埋設(shè)情況復(fù)雜,縱橫交叉,長期受到外部土壤,雜散電流,內(nèi)部輸入介質(zhì)的強(qiáng)烈腐蝕,經(jīng)常發(fā)生腐蝕穿孔引起的泄漏事故,危及人民生命財產(chǎn)的**,影響管輸企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
為了防止腐蝕發(fā)生和發(fā)展,埋地鋼管一般都由防護(hù)層和陰極保護(hù)組成的聯(lián)合防腐措施,???腐層和陰極保護(hù)起著一種互補(bǔ)作用。陰極保護(hù)的效果依賴于防腐層的有效隔離,防腐層破損的存在會使保護(hù)電流流失,保護(hù)距離縮短,保護(hù)效果降低,甚至失效,陰極保護(hù)效果的降低或失效又會加劇鋼管的腐蝕,引起防腐層的剝離損壞。
對防腐層的檢測,尤其是對防腐層破損的檢測,挖出較大的破損,進(jìn)行開挖修補(bǔ)或是漏氣定位點(diǎn)進(jìn)行**監(jiān)控,對提高陰極保護(hù)效果延長管道的使用壽命,確保管道的**運(yùn)行,具有十分重要的意義。
一、本公司對地下管道外防腐檢測的資質(zhì)。
本公司成立于上世紀(jì)八十年代初期,是國內(nèi)*早從事管道外防腐檢測技術(shù)開發(fā)的單位。公司在這一領(lǐng)域取得如下輝煌成果:
1、在檢測儀器的設(shè)計制造上,公司總裁孫珍山和技術(shù)總工孫珍同發(fā)明了十十項**,年產(chǎn)的儀器成為國內(nèi)*好、銷量*大,效益*好的企業(yè),并成為中國防腐蝕管理協(xié)會,中國城市燃?xì)鈪f(xié)會,地下管線管理協(xié)會會員單位,先后獲***省、地、市級金獎,優(yōu)良獎多枚。
2、在檢測技術(shù)開發(fā)上袁厚明高工取得了地下管線檢測科研成果36項,在國內(nèi)數(shù)百個單位千余條管線上進(jìn)行了測試,并先后發(fā)表論文二十余篇,熟練掌握二十多種地下管線檢測儀器的使用方法,解決目前國內(nèi)管輸生產(chǎn)中的許多疑難問題。
3、 公司擁有一套完整的集科研,生產(chǎn),銷售工程檢測,技術(shù)培訓(xùn),檢測服務(wù),組織機(jī)構(gòu),擁有員工近百人,固定資產(chǎn),流動資金貳千萬元。
二、公司檢測設(shè)備與人員配備
1、 設(shè)備配置
國產(chǎn)設(shè)備
SL-2098外防腐狀況檢測儀,508V型變頻選頻儀測絕緣電阻,SL-908手推式燃?xì)夤艿罊z漏儀,SL-808地下管道泄漏檢測儀,SL電火花檢漏儀。ZC-8土壤電阻測試儀。
進(jìn)口設(shè)備
英國雷迪PCM,探管儀:A字架。涂層測厚儀,超聲波測厚儀。
2、 人員配置
總裁:孫珍山:****臺SL地下管道防腐層的***。
設(shè)備技術(shù)總負(fù)責(zé):孫珍同擁有十二項**發(fā)明人。
檢測技術(shù)總負(fù)責(zé):袁厚明取得管線探測技術(shù)36項科研成果申請人。
成員:王兆圣、高榮樓、李進(jìn)、談文政、王兆來、周軍勇、謝茂榮、孫桂山、徐美桂、陳振華、何閑勤,共十二位熟練人員。
技術(shù)機(jī)動負(fù)責(zé)人:王衛(wèi)東。
后勤:孫寶其、楊志華。
報表微機(jī)制圖:張忠貴、湯國華。
現(xiàn)場記錄:楊校琴、付淑莉。
看守發(fā)射機(jī):由業(yè)主臨時安排。
開挖民工:由業(yè)主單位臨時召集。
三、檢測技術(shù)的實施方法
(一)防腐層破損點(diǎn)檢測
1、 防腐層破損點(diǎn)的**定位,可用下面的四種方法:
(1)、移動參比法:當(dāng)兩名檢測人員均在管道上方縱向向前檢測時,腳所踩的位置及與土壤的接觸狀況均對檢測示值有一定的影響,難以確定是誰的影響造成了表頭顯示示值的變化,只能在先到達(dá)的信號*強(qiáng)處做一記號,作為初定。
(2)、等距回零法:凡是點(diǎn)狀破損應(yīng)以漏點(diǎn)為中心,兩人在等半徑的任何位置上示值均應(yīng)為零,有此現(xiàn)象即為等距回零,破損點(diǎn)定位初步得到驗證。
(3)、固定電位比較法:此法一人在管道漏點(diǎn)旁邊4-5m的地方原地不動,另一人在漏點(diǎn)兩邊沿管線作前后移動,所測出的電位是以大地零電位與漏點(diǎn)處電位的比較,故稱固定電位比較法。
(4)、平行移動比較法:上述三種方法若在地下高壓電線與管道十字交叉處,都能測到有漏點(diǎn)的顯示,若在驗證時,一人在示值*大處與另一人電性連通與管道走向作平行移動,離開了管道若還有示值顯示,即可定為電線的信號,若沒有了顯示即可定為防腐層漏點(diǎn)。
2、 破損點(diǎn)大小的確定:該儀器采用數(shù)字直讀,根據(jù)地表泄漏電流的大小來估計管道上
破損點(diǎn)的大小,由于在地表測量難免受管道埋土深度、土壤介電常數(shù)、兩檢測者之間的距離等影響,可以用下面幾種方法相結(jié)合進(jìn)行適當(dāng)修正,確定破損大小。
(1)、數(shù)字直讀法:相同條件下,顯示數(shù)值為300-600mV,定為小漏點(diǎn);600-900mV,定為中漏點(diǎn);900mV以上的定為大漏點(diǎn)。
(2)、輻射距離法:小漏點(diǎn)輻射距離為1-2m,大漏點(diǎn)輻射距離為6m以上,中等漏點(diǎn)在兩者之間。
(3)、統(tǒng)計圖表法:如果以泄漏電位和距離這兩個因素作圖,就會出現(xiàn)一個個三角形,三角形面積的大小,近似地反應(yīng)了管道上破損點(diǎn)的大小。
(4)、公式修正法:發(fā)射機(jī)的功率,管道的大小,防腐層絕緣電阻,發(fā)射電流沿管線傳輸?shù)乃p等因素均可通過接收機(jī)增益的提高或降低來補(bǔ)償或調(diào)節(jié)以抵消,檢測人員以破損點(diǎn)附近完好管段的靜態(tài)信號為對比點(diǎn)進(jìn)行參考,需要修正的因素及公式如下:
mV′╳D╳L
mV= ---------------------
L′╳F
式中mV :為修正后的泄漏處電位差
mV′:為實測時的電位差
D :為管道埋土深度
L :為泄漏電流處的輻射距離,從開始變大到結(jié)束
L′ :為檢漏線的長度,兩操作者之間的距離(大、中漏點(diǎn)適用)
F :為土壤介電常數(shù)修正系數(shù),特干土取0.5,一般土取1,濕潤土取2,
水中土取4
經(jīng)過公式修正后的電位差所表示的漏點(diǎn)面積大小,經(jīng)開挖驗證,小漏點(diǎn)相當(dāng)于指甲大小,大漏點(diǎn)大于手表殼,中等漏點(diǎn)介于兩者之間。
3、 防腐層破損開挖驗證確保100%準(zhǔn)確率四法:
凡在地表測到有泄漏電流,**定點(diǎn)以后在中心點(diǎn)做好標(biāo)記,開挖時應(yīng)以標(biāo)記為中心,
沿管道向兩邊開挖、等距擴(kuò)坑,凡挖開見到管道卻見不到漏點(diǎn)時,應(yīng)將原來的鐘形坑擴(kuò)開成方形坑,長度達(dá)1.2m以上,挖到管道懸空20cm,以便查找漏點(diǎn)。見不到漏點(diǎn)時,有可能在管道的底部,也可能由于漏點(diǎn)太小,肉眼看不到,可用如下方法進(jìn)一步查找:
(1)、鏡面反照法:可用一面較大的鏡子放在管道的底部,然后分別由兩邊向鏡面上看,這樣位于管道底部的漏點(diǎn)即可被照出來。
(2)、高壓電火花檢測法:利用電火花檢漏儀的高壓探極,在被挖出的管道周圍平刷,凡有漏鐵的地方,電火花報警。
(3)、濕布涂抹法:將檢漏線與濕布電性導(dǎo)通,當(dāng)濕布涂抹到漏電處時,儀器顯示會突然變大,由此可找到破損漏點(diǎn)。
(4)、土中再測電位法:將檢漏線的導(dǎo)電夾放在被挖坑的管道兩邊再測一下泥土電位,若破損點(diǎn)還在泥土中,有破損的一邊電位自然比另一邊大,將電位大的那一邊管道泥土繼續(xù)挖,便可挖到漏點(diǎn)。開挖驗證示意如圖:

(1)、1和5為地表泥土;
(2)、破損點(diǎn)2處仍在泥土中,1處仍有電位且比5處大得多,須向2處繼續(xù)挖,才能見到破損點(diǎn);
(3)、破損點(diǎn)4處在管底,須鏡面反照方可看到;
(4)、破損點(diǎn)3處在管頂,很容易看到。
4、防腐層破損在管道上下左右位置的確定:
大多管道挖溝施工及安裝回填時均用挖溝機(jī)進(jìn)行機(jī)械操作,對于破損點(diǎn)修理則適宜采用人工開挖。為了減少民工開挖的土方量,節(jié)省開支,必須定準(zhǔn)管位與破損點(diǎn),對較粗管道在管道左右兩邊的破損,可以只挖一邊,方法是以磁場中心線作為管道中心位置,漏點(diǎn)中心點(diǎn)偏向于哪一邊,就以哪一邊為中心進(jìn)行開挖,下面是破損點(diǎn)在管道上下左右分布示意圖:

(1)、破損點(diǎn)在管道正上方4處,地表2處的電位與管位一致;
(2)、破損點(diǎn)在管道左邊5處,地表1處的電位*大;
(3)、破損點(diǎn)在6處,檢漏儀定中心點(diǎn)在地表3處;
(4)、破損點(diǎn)在7處,電池漏電流分別由5處和6處輻射到地表,1和3處均有電位,且相等。
5、有效測試界限的劃分:
有效測試界限的劃分應(yīng)以發(fā)射機(jī)功率、接收機(jī)增益、土壤介電常數(shù)、管道埋深等因素視具體情況而定,檢測人員應(yīng)熟練掌握以下情況:
(1)、盲區(qū)距離:在發(fā)射機(jī)周圍,發(fā)射機(jī)一次磁場大于目標(biāo)管線二次磁場的范圍,由下列三個部分構(gòu)成強(qiáng)磁場影響目標(biāo)管線測試:**、發(fā)射機(jī)本身的信號,**、發(fā)射線上的電磁場,第三、接地線回路的電磁場,第四、接地點(diǎn)的電磁場。
盲區(qū)目標(biāo)管線信號**擾,管道的真實位置會偏移,當(dāng)埋土深度大于1.5m以上時,管位要作修正。
(2)、有效檢漏距離:雖然電流的周圍存在磁場,磁場的變化感生電流,電流和磁場是相生相依的關(guān)系,但是當(dāng)人們在地表檢測時,磁場具有很強(qiáng)的穿透性。通過磁棒、線圈構(gòu)成的探頭,無論是貼近地面還是遠(yuǎn)離地表的空間均可以收到磁場信號;漏點(diǎn)處的漏電信號是通過泥土直接傳導(dǎo)到地表,再由地表感應(yīng)到人體形成的信號,在儀器上放大顯示出來,檢測達(dá)到一定的距離時,先是小漏點(diǎn)測不到,接著是中漏點(diǎn)測不到,*后大漏點(diǎn)也測不到,位于管頂與管底的漏點(diǎn),即使露鐵面積相等,信號強(qiáng)度也不一樣,對較粗的管道而言,可以相差400-600mV的電位梯度。大管經(jīng)的管道可用磁場梯度法比較漏點(diǎn)大小,小管經(jīng)的管道上下差別可忽略不計。
(3)、有效探測深度:當(dāng)采用雙線圈探頭電磁梯度法測深時,上面的探頭要能接收到足夠強(qiáng)的信號,當(dāng)采用45°法測深時,平移到管道旁邊的探頭要能接收到足夠強(qiáng)的信號。
(4)、探測管位:探測管位是利用磁棒線圈構(gòu)成的探頭接收磁場信號,可利用峰值法和
零值法兩種接收方式,當(dāng)信噪比接近或等于1時,或者已收不到信號時,為探測管道的末端,若需繼續(xù)向前探查,就必須移動發(fā)射機(jī)并重新接線。
上述各個項目若按距離由近而遠(yuǎn)劃分,順序分別是發(fā)射機(jī)盲區(qū)、管道防腐層小破損點(diǎn)管道防護(hù)層大破損點(diǎn)、探測管道埋土深度、探測管位。
防腐層地表檢測評價標(biāo)準(zhǔn)等級的劃分:
按照《鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕與防護(hù)調(diào)查方法標(biāo)準(zhǔn)》SY/T0085-95中防腐層地面檢漏評價標(biāo)準(zhǔn)見表:
等級 | 優(yōu) | 良 | 可 |
破損點(diǎn)(個/10KM) | <2 | <4 | <8 |
二、防腐層絕緣電阻的檢測
外防腐層檢測的另一個項目是防腐層的絕緣電阻,可以使用SL-508型變頻選頻絕緣電阻測量儀進(jìn)行檢測,檢測長度一般以每公里測試一組數(shù)據(jù),如果在某段管線檢測時存在外界電流干擾,可以提高發(fā)射源的信號電平,以壓制干擾電平,也可躲避干擾頻率,用其它頻率進(jìn)行檢測;將檢測的頻率、電頻差、管道長度、管經(jīng)、土壤介電常數(shù)、防腐層材料損耗角正切等數(shù)據(jù)輸入電腦,根據(jù)專用軟件的運(yùn)算,自動顯示出該管道的防腐絕緣電阻值;還可用拭布法和電位差法測量管道絕緣層電阻。
三、土壤電阻率的測量
測試連接電路如圖8-4-10所示
具有4個端子的接地電阻測量儀可以測量土壤率。在被測地點(diǎn)直線埋入地下4根輔助接地棒,彼此相距am 棒的埋入深度不應(yīng)超過a距離的1/20。
打開P2,C2的連接片,引用線如圖8-4-10所示依次連接相應(yīng)輔助測深棒,測量方法與接地電阻的測量方法相同。所得的土壤電阻率為:ρ=2παR
式中,R為接地電阻測量儀的讀數(shù)(Ω);
α為接地棒之間的距離(m);
ρ為該地匹的土壤電阻率(Ω˙m);