在役埋地管线外防腐层的性能测定与防腐等级评估资料

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1、在役埋地管线外防腐层的性能测定与防腐等级评估前言对油气管道的外防腐层情况进行定期的性能测定，准确掌握在役埋地管道防腐层的工作状态，对及时发现和消除事故隐患，保证长期安全生产，避免重大事故发生都有着重大的意义。埋地管道的防腐层因多种原因产生缺陷，失去防腐效果，导致管道腐蚀，因此，有计划地开展管道防腐层检测和修复工作十分重要。根据检测结果对管道防腐层进行评价，可为管道防腐层的使用、修复和更换提供科学依据。管道防腐层检测也是管道安全评价以及完整性管理的重要内容。管道防腐层检测技术防腐绝缘层是埋地管道腐蚀控制技术中最重要的组成部分。防腐绝

2、缘层的质量关系到管道的使用寿命，也是管道运行中必须关注的问题。目前使用的管道防腐绝缘层种类较多，在检测项目及检测手段上也不尽相同。现在的集输管道仍以石油沥青玻璃布为主，它以检测防腐绝缘层的连续性、厚度、粘结力、绝缘电阻等性能为主，其中绝缘电阻是综合反映防腐绝缘层状况的重要指标，该项指标不仅与防腐材料有关，而且与施工质量有关。施工中对防腐绝缘层的任何损坏或防腐材料老化以及防腐结构发生浸水、剥离、破损、开裂等现象，都将表现为绝缘电阻下降。目前，随着新型检测仪器的出现，防腐绝缘层绝缘电阻已实现了不开挖的地面检测，这将为制定大修或更换防腐

3、绝缘层管段提供科学依据[1]。目前管道防腐层的检测方法中应用较多的是多频管中电流法与地面电场法的联合使用。多频管中电流法的整套设备由英国雷迪公司生产的RD-PCM检测仪和天津嘉信技术工程公司研制的管道防腐检测数据处理系统GDFFW5.1两部分组成。PCM是PipelineCurrentMapper的简称，即多频管中电流法，主要是测量管道中电流衰减梯度，因此也叫电流梯度法。PCM系统主要由一台发射机、一个接收机和一个A字架组成，多频管中电流法是由PCM发射机向管道施加多个频率的电流信号，使用接收机接收相同频率的电流衰减信号，该设备不

4、受管道埋深的限制，追踪检测管道的信号电流，能自动存储检测数据。PCM的工作原理是向管道施加一定的电流后,电流沿管道向远方延伸,用接收机可以直接得到管道中任何一点的电流强度。电流在沿管道传送的过程中逐渐衰减变化并与管道防腐层的绝缘电阻率有关，即防腐层的质量越高，绝缘电阻率越高，电流衰减的越慢，反之则越快。反映电流衰减变化的关系式为[2]：式中：I—在管道上方读取的任意一点电流值，A；I0—发射机向管道发射的电流值，A；x—测量点到发射机发射点的距离，m；a—衰减系数(与管道防腐层的绝缘电阻率、管道的直径、厚度和材质等有关)。同一条管

5、道，如果管道防腐层的平均绝缘电阻大，衰减系数就小，即检测电流值下降就慢。如果管道的防腐层质量分布较均匀，管道外防腐绝缘电阻率的差别就不大。管道中的电流值对数与管道的距离成线性关系变化，管道中电流值的对数线性斜率的大小是由管道防腐层的电阻率决定的。单位距离的电流变化率(Y=lg(I1-I2)/x)与距离X之间的关系是一条水平直线，Y值的单位为db/km或db/m。当管道防腐层出现破损时，电流会通过破损点流向大地该点处电流变化率（Y值）突然增大（见图1），由此可以判断管道防腐层的异常位置，即防腐层的破损点位置。图1电流变化率（Y值）与

6、距离（X值）的曲线示意图查找破损点的方法也叫地面电位电场法。地面电位电场法的原理是发射机向管道施加一个电流信号，电流信号沿管道向远方传播，如果管道防腐层存在破损，则电流信号会从破损点向土壤流失，形成一个以破损点为中心的电场，圆形电场是单一的破损点，而椭圆形的电场是管道中其中一段出现的破损通过使用A字架来寻找电场中心点（即破损点）的位置，并测量电流变化率的大小，以判断破损的位置和大小。多频管中电流法的用途：①对管道进行跟踪，确定管道走向；②测定管道的埋深；③对管道防腐层总体质量状况进行评价；④用地面电位电场法对防腐层破损点定位。防腐

7、层防护性能分级评价准则1绝缘电阻的分级标准通常采用防腐层的绝缘电阻这个参量描述防腐层的总体防护性能。防腐层的绝缘电阻F，是指单位长度防腐层的横向归一化面电阻；F的实用单位是：Ω·m2。防腐层绝缘电阻的分级标准采用SY/T5918-94《埋地钢质管道沥青防腐层大修理技术规定》的规定(见表1)[3]。表1防腐层参量分级防腐层等级一级（优）二级（良）三级（一般））四级（差五级（劣）绝缘电阻/Ω·m2>100005000～100003000～50001000～3000<1000老化程度及表观基本无老化老化轻微，无剥离和损坏老化较轻，基本完

8、整，沥青发脆老化较严重，有剥离和较严重的吸水现象老化和剥离严重，轻剥即掉在防腐层连续破损的情况下，无须考虑其绝缘电阻的大小或级别，可直接判为5级。根据参量分级表来制定防腐层等级处理意见（见表2）。表2防腐层等级处理意见表防腐层等级一级（优）二级（良