基于PCM在航油管道外防腐层检测中的应用.pdf

全面腐蚀控制第37卷第08期 2023年08月129腐蚀研究Corrosion Research技术基于PCM在航油管道外防腐层检测中的应用王春博孔 超张金勇李 彤贾 帅边 疆孟祥山（中航油京津冀物流有限公司，天津 300300）摘 要：随着中国经济快速发展，中国油气管道运营长度逐年递增，同时，在役埋地管道安全运行受到越来越多的关注。埋地长输钢质管道的外防腐层完整性影响管道本质安全，因此定期开展管道外防腐层检测具有重要意义。PCM（多频管中电流法）操作简便，定位准确。本文基于PCM对某航油管道进行现场检测，验证其对埋地钢质管道外防腐层完整性实施评价的有效性，为工程应用提供参考。关键词：PCM 埋地管道外防腐层检测完整性中图分类号：TE988.2 文献标识码：A DOI：10.13726/ki.11-2706/tq.2023.08.129.03Based on PCM in the Detection of Anticorrosion Coating of Aviation Oil PipelineWANG Chun-bo,KONG Chao,ZHANG Jin-yong,LI Tong,JIA Shuai,BIAN Jiang,MENG Xiang-shan(CNAF Beijing-Tianjin-Hebei Logistics Trarsportion Co.,Ltd.Tianjin 300300,China)Abstract:With the rapid development of China s economy,the operating length of oil and gas pipelines in China has been increasing year by year.At the same time,the safe operation of buried pipelines in service has attracted more and more attention.The integrity of the outer anticorrosion coating of the buried long distance steel pipeline affects the intrinsic safety of the pipeline,so it is of great significance to carry out regular inspection of the outer anticorrosion coating of the pipeline.PCM(Multifrequency Current Method)is simple to operate and accurate to locate.Based on PCM,this paper carried out a field test on an aviation oil pipeline,and verified the effectiveness of the evaluation of the integrity of the exterior anticorrosion coating of buried steel pipeline,providing reference for engineering application.Key words:PCM;buried pipelines;inspection of external anticorrosion layer;integrity作者简介：王春博(1983)，男，天津人，助理工程师，本科，主要从事输油管道腐蚀防护相关工作，主要研究方向为管道检测、运行管理。0 引言对于埋地长输钢质管道，合理涂覆外防腐层是防止管道发生外腐蚀的重要措施。管道外防腐层的完整性直接影响埋地长输管道的本质安全1。然而，在管道敷设过程中，管道外防腐层容易出现破损。一方面是碰撞摩擦导致外防腐层破损；另一方面是TOTAL CORROSION CONTROLVOL.37 No.08 AUG.2023130腐蚀研究Corrosion Research技术土壤湿度、酸碱度及杂散电流可能造成外防腐层破损、剥离。目前，常用的管道外防腐层完整性检测方法有：PCM多频管中电流法、皮尔逊法和DCVG直流电位梯度法2。PCM检测方法操作简便，定位精确，适用范围广。本文重点介绍PCM检测技术及在航油管道外防腐层检测中的实际工程应用。1 PCM检测技术1.1 PCM检测系统PCM检测系统主要由信号发射机、信号接收机和A字架组成3。信号发射机对管道馈送一种接近直流的信号电流，信号接收机对施加于管道上的信号电流进行检测4，原理如图1所示。另外，配上A字架，可以对防腐层破损点进行精确定位。通过PCM检测系统可对管道位置及埋深进行检测，并且对外防腐层整体完整性做出判断。?1-2?1-2?U1?U2图1 PCM检测系统1.2 PCM基本原理PCM检测技术基本原理是通过在管道和大地间施加多种频率的信号电流，信号电流在管道传播过程中呈指数衰减规律，当管道外防腐层发生破损后，管中电流从破损点流出，出现明显衰减，从而导致地面磁场强度迅速减小，由此对防腐层破损点进行定位5。电流的衰减速率与管道防腐层电阻率直接相关，若防腐层平均电阻率高则衰减速率慢，反之则快。电流衰减规律如式（1）所示。（1）式中：I为被检管道中任意一处检测电流；I0为施加于管道上的信号电流；x为信号供入点至被检管道处的距离；为电流幅值衰减系数。2 管道外防腐层完整性检测案例2.1 检测数据收集采用PCM检测技术，对某航油管道进行外防腐层完整性检测。被检管道及其外防腐层相关数据如表1所示。表1 管道基本信息管道材质X52管道规格DN300外防腐层材质FBE介质航油投用时间1997年利用发射机将信号电流接入被测管道，一端连接被测管道阴极保护测试桩，另一端接入大地，并且设定检测频率。将A字架与信号接收机连接，携带A字架沿管线进行检测，记录管道中各检测点的电流值，利用管道防腐层计算软件分析处理检测数据，得到防腐层绝缘电阻Rg值。此次外防腐层检测的航油管道长度为52公里，发现外防腐层疑似破损点73处，如表2所示。表2 外防腐层部分破损点数量统计序号管道名称埋深（m）dB值1航油管道1.41302航油管道1.89383航油管道1.7550全面腐蚀控制第37卷第08期 2023年08月131腐蚀研究Corrosion Research技术序号管道名称埋深（m）dB值4航油管道2.11455航油管道2.32406航油管道1.45337航油管道1.32358航油管道1.04709航油管道1.903110航油管道2.164411航油管道2.054512航油管道1.584013航油管道15314航油管道1.343615航油管道1.263516航油管道1.314217航油管道1.653318航油管道1.553019航油管道1.394120航油管道1.63452.2 数据开挖验证经PCM检测发现存在73处疑似破损点，考虑破损点数量较多，因此针对电流损失较大且dB值较大的点位进行外防腐层完整性数据的有效性验证。其中，对3号、8号和13号疑似破损点位置进行开挖验证，破损点外观如图2所示。3号破损点位置发现管道上有一直径50cm的三通法兰盘外防腐层脱落。8号破损点位置发现多处破损。13号破损点位置防腐层脱落且出现不同程度的鼓包。由此可见，利用PCM技术可对埋地航油管道外防腐层完整性进行有效检测。3 结语（1）采用PCM技术可对埋地航油管道外防腐表2（续）层完整性进行有效评价。作为管道非开挖检测技术之一，PCM检测技术操作简便，可以对外防腐层破损点实现精确定位，从而有效降低企业开挖作业 成本；（2）定期进行外防腐层检测可以及早发现问题，防患于未然，为航油管道安全运行提供科学决策。在实施外防腐层检测前，作业人员应熟悉管道基本情况、历史检测报告等管道基础信息，从而保证检测数据的真实有效。参考文献1 王廉祥.PCM技术在埋地管线外防腐层破损检测中的应用J.中国石油和化工标准与质量,2011,31(11):25.2 冯成功,张平.埋地长输管道防腐方法及质量控制J.焊管,2011,34(01):62-65.3 耿铂,余越泉,王健健.PCM管道电流检测系统介绍及应用J.腐蚀与防护,2002(01):21-23.4 张明奇,郭卫红.埋地输油管道外防腐层破损处的检测J.材料开发与应用,2002(06):35-37.5 耿铂,余越泉.用于地下管道防护层质量检测的PCM系统J.石油化工腐蚀与防护,2001(04):43-44+0.（a）（b）（c）（d）图2 开挖验证图片