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中石油長慶油田某油氣管道防腐檢測項目紀實
中石油長慶油田某油氣管道防腐檢測項目紀實 載入中...

上海居海管道疏通服務有限公司專業從事地下管線探測、供水管道漏水檢測、熱力管道漏水檢測、管網漏水普查、排水管道病害普查及新管道視頻驗收檢測、輸油輸氣管道腐蝕檢測、陰極保護檢測、各種疑難管線探測、空洞探測、供水管網泄漏監控平臺、排水管網智能云監控平臺、井蓋智能云監測平臺開發的高科技工程服務公司。全國統一服務熱線:13681673301。公司官網:www.zj-kc.cn。 一、概述 ??? 為了確保新建輸氣管網安全運營,上海居海管道疏通服務有限公司受中石油長慶油田公司委托,于2016 年11月08 日-11月18日對其下******區的連接干線和******干線管道實施鋪設深度探測、外防腐層破損點檢測及管道防腐層狀況評價。經過為期10天的檢測工作,共計檢測管線長度27500米,檢測防腐層破損點15 個,有多處管道埋深在1.5米以下。 二、相關標準 防腐層破損查找以及防腐層狀況評估所依據的標準: 1. SY/T 0087.1-2006 鋼制管道及儲罐腐蝕評價標準 ? 2. SY/T 5918-2011 埋地鋼質管道外防腐層修復技術規范 ? 3. NACE SP0502-2010 Pipeline ExTernal Corrosion DirecT AssessmenT MeThodology (ECDA,外腐蝕直接技術評價方法) 三、檢測內容 針對新建管道所提出的需求,我司對其下轄管線實施了以下三大項檢測: 1、管道埋深探測 2、防腐層破損點的查找 3、防腐層狀況的評估 四、檢測原理及方法 4.1 管道路由的探測方法及原理 本檢測項目所使用的儀器是LD-PCM(管道電流測繪儀),根據以往檢測經驗, 該儀器能夠精確定位管道敷設位置,獲取管道埋深等參數。 4.1.1 峰值法 ??? 將接收機的靈敏度放在大致一半的位置上,若此時模擬指針滿刻度,則逆時針方向調節增益,使指針在大致60%的位置。整個測量過程需及時調整靈敏度,使儀器的模擬指針保持在可觀察范圍以內。手持接收機,令機身平面與管道走向垂直,機身底部接近地面。在管道上方橫向左右移動,以找到信號的最大響應點,并停在最大響應點。在獲得最大響應的點上,轉動儀器獲得最大響應,如需要則調整增益。 ??? 在上述位置上再將接收機向兩側輕微移動,找出峰值最大響應點。此時接收機所在位置即是埋地管道上方,且管線走向與接收機機身平面成直角。標出該點的確切位置,該位置就是管道所在的位置。 圖1. 峰值法示意圖 4.1.2 谷值法 ??? 在峰值法上的記號點將接收機設置為工作谷值方式。根據左/右方向箭頭指示,在管道上面再找到一個最小響應點。如果此點與峰值法重合,說明管道已被精確定位;如不重合,說明管道位置尚未“精確”地找到,或有干擾存在。兩種方法定出的位置都偏離在管道的同一側,那么該管道的真實位置應該接近峰值法所定的位置。 圖2. 谷值法示意圖 4.1.3 管道埋深 ?對地下管道的定深方法有:直讀法、45 度法、70%法和極值法。本次檢測采用的是直讀法。直讀法是利用接收機中上、下兩個水平線圈分別接收管道上磁場產生水平分量,該磁場分量在兩個線圈中產生感應電動勢。這個電動勢的大小與線圈距離管道的遠近有關,根據這種關系就能確定管線距離地面的深度。 公式如下: 其中:h-管道埋深 ????? ε-感應電動勢 ????? D-兩個線圈間距 4.2 防腐層破損查找原理 防腐層破損的查找當今相對應用成熟的方法有交流電位梯度法(A 字架),直流 電位梯度法(DCVG)和皮爾遜法(人體電容法)三種,而此次我們采用的檢測方法是交流電位梯度法。 4.2.1 交流電位梯度法 ? 圖3. 交流電位梯度法檢測工作原理 ??? 交流電位梯度法是將一個特定頻率的檢測電信號像陰極保護電流一樣加載到管道上,通過管道的破損裸露點和土壤構成的電壓梯度,在地面上隨之建立了一個近似球狀的電位分布。越接近破損點的地面,電壓梯度就越大,管道正上方地面的電流密度就越大,電位也就越高。一般來說,管線的防腐層破損面積越大,其附近的電流密度越大,地面的電壓梯度也就越大。 ?我們檢測時實際是使用一個靈敏的毫伏表(A 型架),測量插入地表的兩個電極在地表水平的電壓梯度平衡時的輸出值。兩個電極相距為55 厘米,當其中一個極的電位比另一個高時,儀器就由此給出漏點方向并計算出電位的梯度值。 為了便于解釋和消除管道自身、大地電流及其他的電干擾,該方法同時將兩個 頻率的交變電信號加載到管道上。測量時,操作員沿管道的路由以一定的間隔,將電極插入地面,儀器的面板上會有一個方向箭頭指示管線上破損點的位置,當跨過破損點時,箭頭會變向,靠近破損點時,箭頭穩定,并有相應的電場強度分貝值,指示出漏點的大小。當操作員繼續前進而遠離破損點時,而且電場強度的分貝值隨著遠離而逐漸變小返回復測,仔細追蹤漏點,可以找到方向變化的確切位置,此時漏點就位于兩個電極的中間位置。 4.3 防腐層狀況評估方法 評定外防腐層狀況等級的原理: ??? 管道的防腐層和大地之間存在著分布電容耦合效應,且防腐層本身也存在著弱而穩定的導電性,使信號電流在管道外防腐層完好時的傳播過程中呈指數衰減規律,當管道防腐層破損后,管中電流便由破損點流入大地,管中電流會明顯衰減,引發地面的磁場強度的急劇減小,由此可對防腐層的破損進行定位。在得到檢測電流的變化情況后,根據評價模型可推算出防腐層的性能參數值Rg。為消除包括管道規格、防腐結構、土壤環境等因素的影響,將均勻傳輸線理論應用于管-地回路,建立相應的數學模型,可以有效地分析及消除上述影響,定量地防腐層性能進行評定。 ? 圖4. 交變電流梯度法檢測工作原理 LD-PCM 通過管中電流法和地面電場法實現管道外防腐層的檢測和評價。發射機給管道施加近直流的檢測信號電流,接收機在地面管道上方跟蹤、采集該信號,并測繪出管道上各處的電流強度。由于管道防腐層存在弱而穩定的導電性,在管道外防腐層完好時,隨著檢測距離的增加電流強度呈指數衰減規律。在管徑、管材、土壤環境不變的情況下,管道的防腐層的絕緣性越好,施加在管道上的電流損失越少,衰減越慢;如果管道防腐層損壞,絕緣性變差,管道上電流損失就越嚴重,衰減就越快。通過建立評價模型計算出防腐層絕緣電阻值Rg,按下表對管道的防腐層質量進行定量評價。 根據電磁學中的有耗均勻傳輸線理論,當將一交變正弦檢測信號由發射機饋入管-地回路中時,信號的衰減幅度遠大于專用傳輸線。回路的損耗遠大于理想傳輸線,可將回路視為特性阻抗的傳輸線。此外,管道傳輸信號的距離有限,大部分情況下管道的長度遠遠大于有效傳輸距離,可以看成是無限長的傳輸線。滿足如下傳輸規律: 而被稱為衰減常數(與管-地回路參數滿足如下關系式:? ?? ? ?? ?? 實際檢測中回路中電磁場為正弦電磁場。檢測的管中等效電流值,記為Iam, 單位為安培,用檢測儀在地面測得。假設經過換算得到的電流值為該處管道內電流的有效值:將電流Iam 按公式IdB = k+20×log10Iam 轉換成分貝電流后,IdB-X 曲線則是一條傾斜的直線,其斜率Y 與(成正比關系。 圖5. 管-地回路中的電流關系及衰減規律 使用埋地管道防腐檢測軟件進行防腐層絕緣電阻的計算,參照石油天然氣公司的行業標準SY/T5918-2011《埋地鋼質管道外防腐層修復技術規范評定檢測管道的防腐層狀況級別。 管道外防腐層絕緣電阻值的評價指標 級別 Rg(Ω·m2) 老化狀況 一級(優) > 10,000 ? 基本無老化 二級(良) 6,000-10,000 ? 老化輕微,無剝離和損壞。 三級(可) 3,000-6,000 ? 老化較輕,基本完整。 四級(差) ??1,000-3,000 ? 老化較嚴重,有剝離較嚴重吸水現象。 五級(劣) < 1,000 ?? 老化和剝離嚴重,輕剝即掉。 五、現場檢測剪影 ? 管道腐蝕檢測現場照片 ? ? ?管道腐蝕檢測現場照片 ? 管道腐蝕點開挖 上海居海管道疏通服務有限公司專業從事地下管線探測、供水管道漏水檢測、熱力管道漏水檢測、管網漏水普查、排水管道病害普查及新管道視頻驗收檢測、輸油輸氣管道腐蝕檢測、陰極保護檢測、各種疑難管線探測、空洞探測、供水管網泄漏監控平臺、排水管網智能云監控平臺、井蓋智能云監測平臺開發的高科技工程服務公司。全國統一服務熱線:13681673301。公司官網:www.zj-kc.cn。

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