油气管线检测技术综述

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1、油气管线检测技术综述一、前言油气长输管道作为一种特殊设备被广泛应用于石油、石化、化工等各个行业。随着运行时间的增长，部分管道在设计、制造、安装及运行管理中的问题逐渐会暴露出来，致使管道事故时有发生，对人民生命财产安全、社会稳定和工业生产构成了威胁。由于管道检测可避免或减少管道事故发生，准确全面了解管道状况，科学预测管道未来的运行状况，指导业主经济可靠地维护管道，变过去的不足维护和过剩维护为视情维护。因此大力发展长输油气管道检测事业，提高管道修复水平是挖掘老管道的使用寿命、预防事故发生、保障管道安全运行的重要保证。长输油气管道运行过程中通常受到来自内、外两个环

2、境的腐蚀，内腐蚀主要由输送介质、管内积液、污物以及管道内应力等联合作用形成;外腐蚀通常因涂层破坏、失效产生。内腐蚀一般采用清管、加缓蚀剂等手段来处理，近年来随着管道业主对管道运行管理的加强以及对输送介质的严格要求，内腐蚀在很大程度上得到了控制。目前国内外长输油气管道腐蚀控制主要发展方向是在外防腐方面，因而管道检测也重点针对因外腐蚀造成的涂层缺陷及管道缺陷。近年来，随着计算机技术的广泛普及和应用，国内外检测技术都得到了迅猛发展，管道检测技术逐渐形成管道内、外检测技术(涂层检测、智能检测)两个分枝。通常情况下涂层破损、失效处下方的管道同样受到腐蚀，管道外检测技术

3、的目的是检测涂层及阴极保护有效性的基础上，通过挖坑检测，达到检测管体腐蚀缺陷的目的，对于目前大多数不具备内检测条件的管道是十分有效的。管道内检测技术主要用于发现管道内外腐蚀、局部变形以及焊缝裂纹等缺陷，也可间接判断涂层的完好性。二、管道外检测技术管道外部检测主要是指在地面不开挖条件下，采取外检测技术对埋地钢质管道外覆盖层以及阴极保护效果进行检测评价。埋地管道通常采用涂层与电法保护(CP)共同组成的防护系统联合作用进行外腐蚀控制，这2种方法起着一种互补作用:涂层使阴极保护既经济又有效，而阴极保护又使涂层出现针孔或损伤的地方受到控制。该方法是已被公认的最佳保护办

4、法并已被广泛用于对埋地管道腐蚀的控制。涂层是保护埋地管道免遭外界腐蚀的第一道防线，其保护效果直接影响着电法保护电流的工作效率[1]。因此要求涂层具有良好的电绝缘性、豁附性、连续性及耐腐蚀性等综合性能，对其完整性的维护是至关重要的。涂层综合性能受许多因素的影响，诸如涂层材料、补口技术、施工质量、腐蚀环境以及管理水平等，并且管道运行一段时间后，涂层综合性能会出现不同程度的下降，表现为老化、龟裂、剥离、破损等状况，管体表面因直接或间接接触空气、土壤而发生腐蚀，如果不能对涂层进行有效的检测、维护，最终将导致管道穿孔、破裂等破坏事故。涂层检测技术是在对管道不开挖的前提

5、下，采用专用设备在地面非接触性地对涂层综合性能进行检测，科学、准确、经济地对涂层老化及破损缺陷定位，对缺陷大小进行分类统计，同时针对缺陷大小、数量进行综合评价并提出整改计划，以指导管道业主对管道涂层状况的掌握，并及时进行维护，保证涂层的完整性及完好性。国内实施管道外检测技术始于20世纪80年代中期，检测方法主要包括标准管/地电位检测、皮尔逊(Pearson)检测、涂层绝缘电阻测试、管内电流测试等。检测结果对涂层的总体评价起到了重要作用，但在缺陷准确定位、合理指导大修方面尚有较大的差距[2]。近年来，通过世界银行贷款以及与国外管道公司交流，管道外检测设备因价格

6、相对较为便宜，操作较为方便，国外管道外检测技术已广泛应用于国内长输油气管道涂层检测，目前国内管道外检测技术基本上达到先进发达国家水平，在实际工作中应用较为广泛的外检测技术主要包括:标准管/地电位检测、皮尔逊检测、密间距电位测试、多频管中电流测试、直流电位梯度测试。1.标准管/地电位检测技术(P/S)该技术主要用于监测阴极保护效果的有效性，采用万用表测试接地CU/CuSO；电极与管道金属表面某一点之间的电位，通过电位距离曲线了解电位分布情况，用以区别当前电位与以往电位的差别，还可通过测得的阴极保护电位是否满足标准衡量涂层状况。该法快速、简单，现仍广泛用于管道管

7、理部门对管道涂层及阴极保护日常管理及监测中。2.皮尔逊检测技术(PS)该技术是用来找出涂层缺陷和缺陷区域的方法，由于不需阴极保护电流，只需要将发射机的交流信号加载在管道上，因操作简单、快速曾广泛使用于涂层检测中[3]。但检测结果准确率较低，易受外界电流的干扰，不同的土壤和涂层电阻都能引起信号的改变，判断是否缺陷以及缺陷大小依赖于操作员的经验。3.密间距电位测试技术(CIS、CIPS)密间距电位检测(CloseIntervalSurvey)和密间距极化电位(CloseIntervalPotentialSurvey)检测类似于标准管/地电位(P/S)测试法，其本

8、质是管地电位加密测试和加密断电电位测试技术。通过测试