PCM在长输管道检测应用中的一些建议

1、PCM 在长输管道检测应用中的一些建议The proposals of Application about the PCM during the inspection long pipeline姚小静 1 张峰 1 席光峰 11 山东省特种设备检验研究院，山东济南， 2500131 Shandong Inspection and Research Institute of Special Equipme，ntJinan， 2500132 The Institute of Chemical Plan and Design of Shandong Provinc，e Jinan， 2500133

2、Shandong institute of business and technolog，y Yantai， 264005Abstract： We give a detail introduce about the principle of the PCM, such as the preparations, the attentions during the inspection, dateprocessing in later .Connecting the inspection application during the LiaoTai long pipeline, Proposed

3、some suggestion, In order to improve the efficiency and accuracy of inspection of PCM.Keywords: Pipeline Current Mapping System the long Pipeline Buried pipeline Outer coating failure coating摘要： 本文详细地介绍了 PCM 的工作原理， 针对长输管道检测准备工作、检测过程中应该注意的问题、 后期数据处理及曲线划分， 结合聊泰长输管线现场应用， 提出了一些建议， 便于进一步提高 PCM 测绘系统的检测效率和

4、检测精度。关键词： PCM 测绘系统，长输管道，埋地管道，外防腐层，破损点1 前言长输管道一般为埋地敷设， 地理环境复杂多变， 一旦发生事故， 会带来巨大的经济损失和人员伤亡。 在众多事故因素中， 管体腐蚀是导致长输管道事故的主要原因， 而外防腐层和阴极保护是目前防止管体腐蚀的最有效措施， 因此防腐层和阴极保护效果是判断管道是否安全运行的主要途径。本文就PCM 如何高效率总结了一些浅显的建议， 有利于现场更好的应用，提高检测效率和b1:防腐层完好时检漏信号曲线；2:防腐层A点有漏检测精度。2 .多频管中电流法（PCM）检测原理点时，检漏信号曲线如图1所示1,发射机从管 道检查头（或阴极保护电流

5、供入 点）向管道施加某一特定频率或 多个频率的激励信号，激励信号I 发射点开始沿着管道两侧传输， 中电流信号强度将随着管道距离的增加而衰减，管道电流流经管道时，在管道周围产生一个磁场，利用接收机在管道上方按一定间隔检测管中激励信号的强度。绝缘性越好，涂层的绝缘电阻值越高,证明存在电流的泄漏点或管道分支点,当管道防腐层性能均匀时，管道中的电流衰减率与距离成线性关系， 管道防腐层 电流衰减越小。若存在电流的异常衰减段， 通过分析可判断出防腐层的绝缘性能下降以及破损的部位。再使用“A字架”精确定位防腐层破损点。止匕外，根据各个检测 点的间距X和电流强度I纪录，通过计算机程序处理分析后，即可计算出各管

6、段 防腐层面电阻Rg值，然后根据Rg值的大小给出管道防腐层的质量评级。该方法 操作简单，目前在国内得到广泛应用。3 .检测准备工作中的注意事项2. 1查看被检管道原始资料在开始检验工作之前应尽可能多地了解管道的相关信息，熟悉管道的分布、 管道运行状况、穿跨越地段、被检管道区域内的其他管线分布、阀门、管线阴极保护测试桩及其他一些相关信息； 同时应该参考日常的记录， 如阴极保护电位的测量结果、 曾被开挖和修复过的防腐层地点和时间， 以及开挖过程中发现破损的严重程度、诱因、修复结果等相关报告。2 2 发射机地极的选择1）接地极一般打在垂直管道方向 3050m 以外的地方，地极不能接在其他管道或金属构

7、架之上， 以免信号传入测量区产生干扰， 但适于放在水沟或池塘当中。应该注意的是，在寒冷的季节，由于河流结冰，接地电阻会很大，则检测电流也很难满足要求。2）接好地极之后，应检查接地回路电阻，回路电阻应在数十欧姆至数百欧姆之间。如果地极接地不好，可浇水以降低接地电阻。3）地极尽量不要连接在相邻管道或其它金属构件上，以免信号传入测量区产生干扰。值得注意的是如果地极是接在电线杆的地线上， 应该先预测一段管道， 观测检测信号的变化， 如果变化幅度较大， 此地极有可能是接在了与被检管道交叉的埋地电缆上，此时应该从新选择接地地点。3 3 接入点的选择发射机为管道提供信号的原则是尽量使管道上有较强的信号电流，

8、 使相邻伴行管线上尽量没有信号，或使其它管线上的信号最小，为此应该注意：1）当被检管道有多个供入点可供选择时，要尽量选择管道分布最稀疏、防腐层状况较好的位置作为供入点。2）靠近信号输入点的位置附近时不能进行检测的，至少应该在10m 以外。3检测过程中应该注意的问题3. 1管线的跟踪识别1）目前的管线检测一般选用128Hz,否则应该根据现场实际需要，选定工 作频率，检查该频率是否存在干扰，若干扰太强应该选用其它频率。2）检测过程中增益一般保持在小于等于 75,过大或过小，都会影响检测的 精度。3）用峰值探测管线的位置和方向，用零值进一步验证管线位置，当峰/零值定位基本重合时，说明管线附近没有其他

9、管线的干扰或者干扰很小。当峰零位置 不一致时（峰零值所定的管线位置间隔大于 20cm时），表示被检管线存在干扰。 此时的峰/零值点均不能准确指示管线的位置。实际的管线在靠近峰值的一侧， 且是在峰零值间距一半（靠近峰值一侧）的位置上。4）在管线的拐点、支管（三通）接头等地段，信号磁场会出现一些畸变。 对于有三通的管线，首先确定主管线的路径并做标记，再以一定间距读取信号电 流值，在出现电流衰减的管段和探测支管出现的位置，具体做法为：旋转接收机90度，距离管线3m以外进行搜索，即可发现支管上的信号，从而确定支管出现 的位置。而对三通进行检测时，最可靠的方法是将发射机信号加在支管上，信号电流由支管流到

10、主管线上，然后由三通点向主管线的两个方向传导。 令接收机的 宽面与主管线成直角，搜索该信号，主管线上的三通分支点处将显现零值。5）管道拐弯的检测方法：首先沿管线的路由向前追踪管线，当检测到管线拐点处，则继续沿刚刚追踪管线的路由向前就检测不到管线， 在管道信号消失处， 做半径为5m的圆形搜索，可确定管线拐向。对管线深度及电流的测量，应在离 拐点5m之外才可得到精度高的数值。3. 2 A字架”的使用当用A字架”对可疑管段进行复测时，在破损点附近时，接收机面板读数一股在4060dB,漏点很大时可能大于70dB。以1m的间隔沿管线的走向进行检 测，则dB值读数上升后，短暂下降，又上升，之后数值会逐渐下

11、降；当箭头改 变方向的位置，说明破损点就在箭头方向改变附近位置， 然后重新以更小的间隔 进行前后检测，直到找到电流方向的变化点、毫伏分贝（dB）读数最低的位置， 此时可以肯定破损点就在“A字架”的中点位置。将A字架”转90度，检测出的破 损点就在A字架”的正中央。值得一提的是，当管线处在市区或水泥/沥青路面下 时，将A架架”的探针插入大地会遇到困难，方法一是在偏离管线上方有土壤的 位置进行检测，二是在路面上浇点水，使探针能够采集到地面的电压信号。3. 3检测电流值大小发射机的信号强度以够用为原则，并非越大越好。因为较大的信号强度会缩 短电源的工作时间，但是管道中的传输电流随着距离的增大而逐渐减

12、小，在检测过程中最小不应小于100mA,否则防腐层等级划分结果便会失真。4. 4破损点的可能位置防腐层破损点一般分布在河流或小溪，而且岩石中的管道要比松软泥土中的 管道防腐层先破损；管线在公路下面的穿越，当管道敷设竣工后，在其邻近位置 又进行了开挖（如土木工程或其它管道的施工）的地方；管道的连接位置，主要 是指有不同的单位在不同的时间施工的管件连接部位；被后期施工占压的管道； 管线位于大片树林中（树根的生长有可能会破坏防腐层），管线的小半径弯头等 部位，因此建议在这些地区，检测间距应该相应的小一些。5. 5防腐层缺陷的判定和定位防腐层质量分为防腐层局部缺陷和整体老化。根据经验统计，可以按照下表

13、盘定其防腐层缺陷类型。同样的dB值并不一定能说明二者破损程度相同，因为埋深不同、土壤含水量不同、周围环境都会对其产生影响，因此 dB值只是从量的角度说明破损的程度，不能一概而论。根据经验总结，dB值的大小与防腐层局部缺陷的关系如表1所述表1dB值递减与防腐层局部缺陷之间的对应关系dB值递减率(dB/km)防腐层局部缺陷类型备注300.0-0.364890优114028301.239270.85-0.9291690优5.破损点开挖验证对12#-15#测试桩之间发现的破损点进行了开挖，发现检测精度可以达到99%,如下图所示II120x40mm dB=13080x40mm dB=120160x50mm dB=150图3部分开挖点图片6.结论1) PCM电流测绘系统能够精确定位防腐层破损点，早发现早修复，及时地 了解管道的安全状况，有助于管道使用单位进行科学的管理，降低运营成本。2)通过检测可以发现，80%的防腐层缺陷都是管道敷设时产生的，因此及 时地对新建管道进行非开挖检测，避免管道“带病运行”，把早期施工所引发的危 害降至最低点，从而进一步延长管道的使用寿命。3) PCM虽然能够精确的定位防腐层破损点，但是不能判断破损点面积的大 小，因此建议在PCM测绘系统精确定位破损点以后，采用 DCVG+CIPS对破损 点大小进行计算，从而决定开挖的优先次序，最大限度的降低