腐蚀与防护检测技术

1、腐蚀原电池示意图腐蚀原电池示意图管道腐蚀宏电池示意图管道腐蚀宏电池示意图阳极电缆阳极电缆 外部腐蚀直接评价（ECDA）- Pipeline External Corrosion Direct Assessment 国际标准：NACE SP 0502-2008 国内标准：SY/T0087.1-2006 钢制管道及储罐腐 蚀评价标准- 埋地钢质管道外腐蚀直接评价 ECDA实施过程包括: 预预 评评 价（价（Pre-Assessment） 间接检测（间接检测（Indirect Inspection） 直接检查（直接检查（Direct Examination） 后后 评评 价（价（Post-Asses

2、sment）通过给管道施加检测电流是管道带有交变的磁场通过给管道施加检测电流是管道带有交变的磁场双水平天线垂直天线水平磁场分布水平磁场分布垂直磁场分布垂直磁场分布水平磁场的垂向梯度水平磁场的垂向梯度峰值响应峰值响应488659B式中：VT、VB 为线圈的感应电动势 S 为两线圈间的距离 D 为下一线圈距管道中心距离 kI 为管道的等效电流弱输入信号弱输入信号磁芯不饱和磁芯不饱和强输入信号强输入信号磁芯饱和磁芯饱和 输出信号输出信号+/- = 0强磁性的铁芯强磁性的铁芯 检检 测测 的的 外外 部部 磁磁 场场强磁性的铁芯强磁性的铁芯检测信号的正负向检测信号的正负向的和不为零的和不为零磁场的极性

3、影响了输出信号的平衡Y曲线曲线I dB曲线970994m异常管段15861683m异常管段8 4 年竣工的管线年竣工的管线7 4 年竣工的管线年竣工的管线 管顶对远管顶对远 极点电位极点电位OL/RE( (测量）测量）管体对远管体对远地点电位地点电位P/RE( (计算）计算）S1、S2的测量方法的测量方法 材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射声发射(AE)(AE)，声发射是一种常见的物理现象，大多数材料变，声发射是一种常见的物理现象，大多数材料变形和断裂时有形和断裂时有声发射声发射发生，但声发射信号强度很弱，人耳不发生，但声发射

4、信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来，用仪能直接听见，需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来，用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为射源的技术称为声发射技术。声发射技术。LRUT 长距离超声波是目前可用的扫描检测工具，提供与局长距离超声波是目前可用的扫描检测工具，提供与局部厚度测量不同的检测方案。作为快速扫描方法提供粗略部厚度测量不同的检测方案。作为快速扫描方法提供粗略检测结果指示进一步检测区域。检测结果指示进一步检测区域。 LRUT不提供对管道壁厚不提供对管道壁厚直接测量，但能直接测

5、量，但能提供金属腐蚀的深度和环向范围的综合灵提供金属腐蚀的深度和环向范围的综合灵敏度敏度，也就是上轴向长度会附加到检测结果中。由于环向，也就是上轴向长度会附加到检测结果中。由于环向波沿着管道壁传播，在环向截面的每一点都相互影响，该波沿着管道壁传播，在环向截面的每一点都相互影响，该技术对于截面的减少是敏感的。技术对于截面的减少是敏感的。 铁磁性材料在磁场的作用下会产生一定方向上的体积铁磁性材料在磁场的作用下会产生一定方向上的体积伸缩，这种效应称之为焦耳效应。它的逆效应是指材料上伸缩，这种效应称之为焦耳效应。它的逆效应是指材料上的应力会导致材料上的磁场变化，称之为维拉里（的应力会导致材料上的磁场变

6、化，称之为维拉里（Villari）效应，也成为效应，也成为“压磁效应压磁效应”。ll+l 磁力层析技术（磁力层析技术（Magnetic Tomography Method）的）的工作原理是：承受载荷的管道存在腐蚀缺陷时，会导致应工作原理是：承受载荷的管道存在腐蚀缺陷时，会导致应力集中，使得该区域的磁场方向和强度发生变化；使用检力集中，使得该区域的磁场方向和强度发生变化；使用检测仪在地面对磁场变化进行检测和记录并对缺陷处的应力测仪在地面对磁场变化进行检测和记录并对缺陷处的应力分布进行分析，从而得出缺陷处的管壁应力水平，进而计分布进行分析，从而得出缺陷处的管壁应力水平，进而计算管体的最大操作压力、

7、估计缺陷类型和尺寸。算管体的最大操作压力、估计缺陷类型和尺寸。应用磁力仪沿管道正上方采集磁场异常数据。管体出现磁异常即为应力集中区，对应管体腐蚀缺陷。检测速度：检测速度：3 米米/秒秒检测深度：检测深度：20 倍管径倍管径检测精度：检测精度：5 壁厚壁厚管径范围：管径范围：56 - 1420mm以外检方式实现内检效果以外检方式实现内检效果无需任何管道额外准备无需任何管道额外准备不受防腐层影响不受防腐层影响通过应力评估管道腐蚀缺陷通过应力评估管道腐蚀缺陷 评估管道承压能力评估管道承压能力RD4000 接收机RD4000 发射机LD6000 接收机接收机LD6000 发射机发射机易捷管线定位仪易捷

8、管线定位仪与电磁法管线探测仪相比与电磁法管线探测仪相比 能够探测非金属管线能够探测非金属管线 无须直接接触管线无须直接接触管线 能够探测空洞和障碍物能够探测空洞和障碍物 非破坏性方法非破坏性方法 直接读取管线深度直接读取管线深度 以步行速度快速完成场以步行速度快速完成场 地扫描地扫描 大多数的大多数的GPR探测采用探测采用 偶极子反射法偶极子反射法 GPR原理上类似于舰船所原理上类似于舰船所 用的声纳定位设备用的声纳定位设备 发射天线向地下介质发射发射天线向地下介质发射 连续的高频电磁脉冲信号连续的高频电磁脉冲信号 地下介质发生电性变化时地下介质发生电性变化时 产生反射（亦称散射）产生反射（亦

9、称散射） 接收天线采集反射回来的电磁脉冲信号，记录并显示在终端屏幕上接收天线采集反射回来的电磁脉冲信号，记录并显示在终端屏幕上给水管排水管电缆管沟边缘的折射波给水管排水管电缆管沟边缘的折射波与一般管线探测仪相比：与一般管线探测仪相比： a、较大的发射机输出功率、较大的发射机输出功率 b、采用恒流源发射检测信号、采用恒流源发射检测信号 c、多频率叠加输出模式、多频率叠加输出模式 d、增加了磁力计（磁靴）、增加了磁力计（磁靴） e、应用超低频信号、应用超低频信号管线路由及故障点定位：管线路由及故障点定位： a、用、用GPS定点定点 b、路由定点数据存储、路由定点数据存储 c、PCM数据存储数据存储

10、 d、GPS 定点精度达定点精度达CM e、使用美国、使用美国TRIMBLE设备设备 f、 一个人独立操作一个人独立操作 g、数据一次转存、处理、数据一次转存、处理杂散电流从钢管流出所造成的蚀孔杂散电流从钢管流出所造成的蚀孔整流器SI智能中断器电流汇集流入点电流汇集流入点电流流出放电点注意：使用者用感应器和笔记本电 脑在A到D各点测绘电流 a、直接测量应用：直接测量应用：管道杂散电流大小方向；管道杂散电流大小方向； 判别杂散电流的来源；判别杂散电流的来源； 确定管道阳极倾向点位置；确定管道阳极倾向点位置； 测量管线的位置和埋深。测量管线的位置和埋深。b、扩展应用：、扩展应用： 评价电保护和排流

11、效果；评价电保护和排流效果； 检测管体局部腐蚀部位；检测管体局部腐蚀部位； 评价防腐评价防腐(保温保温)层性能；层性能； 检验维修效果。检验维修效果。 智能信号发生器是智能信号发生器是SCM的附件的附件提供提供SCM检测信号。检测信号。 将信号发生器将信号发生器SI与阴保整流器与阴保整流器串联，串联，SI中断阴保电流以向管道中断阴保电流以向管道加载一个可被感应器识别的特殊加载一个可被感应器识别的特殊信号。信号。 SCM系统可同时使用四个系统可同时使用四个SI 发发送不同特征的信号以供电流检测送不同特征的信号以供电流检测. SI 还具有普通中断器的功能高还具有普通中断器的功能高温稳定性、温稳定性

12、、100伏特时可提供高达伏特时可提供高达100安培的电流。安培的电流。磁力计安置在杆中构成智能探磁力计安置在杆中构成智能探内，内，“插进插进”靠近管道土壤里靠近管道土壤里使智能探针靠近管道以便增大使智能探针靠近管道以便增大采集信号的信噪比采集信号的信噪比增强型设计可以自动将管位信增强型设计可以自动将管位信号转换为电流值号转换为电流值管径3 7 7毫 米 ，不同壁厚脉冲瞬变响应幅值对比-6-4-20246800.511.522.533.544.55延时自然对数值( 毫秒)响应自然对数值( 微伏/ 安 培)6.5mm7mm管径1 0 00毫 米 ，不同壁厚脉冲瞬变响应幅值对比024681000.5

13、11.522.533.544.55延时自然对数值( 毫秒)响应自然对数值( 微伏/ 安 培)7.44mm8mm测量金属管体测量金属管体/罐体的剩余壁厚罐体的剩余壁厚检测防腐层的针孔缺陷检测防腐层的针孔缺陷（主要部分）（主要部分） 1. SY/T 0087.1-2006 钢制管道及储罐腐蚀评价标准钢制管道及储罐腐蚀评价标准- 埋地钢质管道外腐蚀直接评价埋地钢质管道外腐蚀直接评价 2. GB/T21246-2007 埋地钢质管道阴极保护参数测量方法埋地钢质管道阴极保护参数测量方法 3. SY/T 0017-2006 埋地钢质管道直流排流保护技术标准埋地钢质管道直流排流保护技术标准 4. SY/T

14、5918-2004 埋地钢质管道外防腐层修复技术规范埋地钢质管道外防腐层修复技术规范 5. CJJ 95 - 2003 城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制规程城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制规程 6. GB/T21448-2008 埋地钢质管道阴极保护技术规程埋地钢质管道阴极保护技术规程 7. SY/T 0063-1999 管道防腐层检漏实验方法管道防腐层检漏实验方法 8. SY/T 0029-1998 埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法埋地钢质检查片腐蚀速率测试方法 9. SY/T 5919-1994 埋地钢质管道干线电法保护技术管理规程埋地钢质管道干线电法保护技术管理规程10. SY/T 6151-1995 钢质管道管体腐蚀损伤评价方法钢质管道管体腐蚀损伤评价方法11. SY/T 6477-2000 含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法含缺陷油气输送管道剩余强度评价方法12. GB/T 2358-1994 裂纹张开位移（裂纹张开位移（COD）实验方法）实验方法13. NACE SP0502-2008 Pipeline External Corrosion Direct Assessment Methodol