管道防腐层决陷检测技术.doc

管道防腐层决陷检测技术
管道内外实施腐蚀防护和控制，采纳防腐蚀涂层是防护手段之一，效果除取决于涂料质量，涂覆工艺等因素外，涂覆的涂层质量检测也很重要。尤其对埋地管道，在不挖开覆上的状况下，要方便而准确地查出埋地管道走向、深度、防腐层漏蚀点和故障点的位置，必必需采纳检测仪器，
　　(1)涂层针孔缺陷的高压电火花检漏方法。高压电火花检测是国内外广泛采纳的检测方法。这一方法易于操作，反应直观，工作效率高，且对涂层本身没有破坏，属于无损检测这一范畴。
　　电火花检漏仪亦称涂层针孔检测仪，它是用来检测油气管道、电缆、搪瓷、金属贮罐，船体等金属表面防腐蚀涂层施工的针孔缺陷以及老化腐蚀所形成的微孔气隙点。它已成为石油工程建设质量检验评定的专业工具之一，这类仪器的工作原理基本相同，只是在内部线路、外形、可靠性等方面不尽相同，依据目前防腐蚀涂层的规范和要求，这类仪器的研制逐渐趋向交直流两用；高压输出连续可调；电压显示为数字显示；运用防腐蚀层以及输出高压范围更宽，并实现针孔漏点的计数、打标新功能。
　　①检测原理 金属表面防腐蚀绝缘涂层过薄、漏铁微孔处的电阻值和气隙密度都很小，当检漏仪的高医探极经过针孔缺陷处时，形成气隙击穿产生电火花放电，同时给检漏仪的报警电路产生—个脉冲电信号，驱动检漏电路声光报警。
　　②SL系列的技术指标、结构和使用方法
　　a．SL系列电火花检漏仪的主要技术指标
　　(a)测量防护层厚度范围 A型仪器为 0.03～3．5 mm；B型仪器为3．5～10．0 mm。
　　(b)输出高压 A型仪器为 0．50～15．0 kV；B型仪器为15．0～36．0 kV。
　　(c)电源 交流(220±5％)V或机内直流，A型仪器为6V；B型仪器为8．4 V。
　　(d)功耗 5 W。
　　(e)延时 1～2 s。
　　(f)交直流自动变幻时间 0．01 s。
　　SL系列电业花检漏仪检测的防护层厚度和与之相对应的检漏高压是依据式(6-1)、式(6-2)进行计算
　　当涂层厚度δ1 mm时，V=7843  (6—1)

　δ1 mm时，V=3294     (6—2)
　　式中 V——检漏电压，V；
　　　　δ——涂层厚度，mm。
　　b．仪器结构
　　电火花检漏仪一般由主机、高压枪、探极等部分组成。主机集成信号处理控制线路，声光报警电路，内蓄直流电池组等。高压枪为高压电子发生器，探极分毛刷探极和弹簧探极，可分别适应不同含属防护工件表面的检漏，亦可依据工件的特点自行配制不同的探极。
　　c．使用方法
　　(a)电源检查 打开主机电源，液晶表头显示检漏仪内储电池组电压，电压指示灯点亮，液晶表头显示电压应大于6. O V(A型仪器)或8.4 V(B型仪器)，否则应及时充电方可使用。
　　(b)主机充电 主机内高能蓄电池充电时，将交沉220v电源插头插入后面板充电插座，前面板的电源开关指示灯稿充电指示灯同时发光，仪器即执行快速智能充电，充足自停(充电时间为3 h左右)，充足一次可供仪器用8h左右。
　　(c)检测时 将高压枪的多芯插头插入主机高压输出插座，插接必必需合格。
　　(d)把高压枪的接地线接到被测防护绝缘层的导电体上。
　　(e)用毛刷探头检漏时，将毛刷探头螺杆旋入高压枪顶端的连接孔；用弹簧探头检漏时，将探头钩旋放高压枪顶端连接孔，连接器套在探头钩上，弹簧套在被测管道表面，且试拉一下，使弹簧能沿管道表面顺利滑动。
　　(f)依据防护层厚度选择合适的测试电压，也可依据各行业提供的检测标准自行选择检测电压。检测者打开电源开关，戴上高压手套，按住高匠枪输出按钮，仪器内微电脑自动变幻，电源电压指示灯熄灭，输出高压指示灯点亮，液晶表头显示转换为输出高压值，调节高压输出旋钮，使液晶显示值为所必需的高压住(每次使用完毕后，输出调节旋钮应词到最小)。松开高压输出控钮，仪器处于待工作状态。
　　(g)试把毛刷探头(或探头钩)靠近或碰触被测物导电体，能看到放电火花，并有声光报警，探头离开被测物体时声光报警相应消失，说明仪器工作正常，即可开始检漏。
　　(h)检测完毕，关闭仪器电源，探头必必需与高压枪的地线直接短路放电，仪器应恢复到开机前的状态。
　　③检测安全注意事项
　　a．检测过程中，检测人员应戴上绝缘手套，任何人不得接触探极和被测物，以防触电击伤。
　　b. 用弹簧探极检漏时，探极不能拉伸过长，防止失去弹性
　　c．野外使用时，机内高能蓄电池电压A型不得低于5. 5 V；B型不得低于8. 0V。否则应停止使用，马上充电，不致因过放电而损坏电池。
　　d．被测防护层表面应保持干燥，如表面沾有导电尘，要用清水冲洗干净后进行。
　　(2)埋地管违防腐层缺陷DCVG检测技术。埋地管道防腐层缺陷电压梯度测试技术(direct current voltage gradient，DCVG)。该技术是目前世界比较先进的埋地管道防腐层缺陷测试技术，在所有使用的埋地管道防腐层缺陷测试技术中，DCVG测试技术是最准确的管道涂层缺陷定位技术之一。此技术在国外已得到广泛应用，而在我国埋地管道防腐层缺陷检测中也在研究和应用之中。
　　该测试技术能够检测出较小的防腐层破损点，并可以准确定位，定位误差为±15 cm，同时可以推断防腐层缺陷面积的大小以及破损点的管道是否发生腐蚀，可用于埋地管道防腐层状况的评价，为管道防腐层的修理提供准确、可靠的科学依据。
　　①DCVG工作原理及测试方法 在施加了阴极保护的埋地管道上，电流经过土壤介质流入管道防腐层破损而裸露的钢管处，会在管道防腐层破损处的地面上形成一个电压梯度场。依据土壤电阻率的不同，电压梯度场的范围将在十几米到几十米的范围变化。关于较大的涂层缺陷，电流流动会产生200～500 mV的电压梯度，缺陷较小时，也会有50～200 mV。电压梯度主要在离电场中心较近的区域(0．9～1．8 m)。通常，随着防腐层破损面积越大和越接近破损点，电压梯度会变得越大、越集中。
　　为了去除其他电源的干扰，DCVG检测技术采纳不对称的直流间断电压信号加在管道上。其间断周期为1s，这个间断的电压信号可通过通断阴极保护电源的输出实现，其中“断〞阴极保护的时间为2／3 s，“通〞阴极保护的时间为1／3s。
　　DCVG检测技术通过在管道地面上方的两个接地探极——Cu／CuSO4电极和与探极连接的中心零位的高灵敏度毫伏表来检测因管道防腐层破损而产生的电压梯度，从而推断管道破损点的位置和大小。在进行检测时，两根探极相距2 m左右沿管道方向进行检测，当接近防腐层破损时毫伏表的指针会指向靠近破损点的探极，走过缺陷点时指针会指向检测后方的探极，当破损点在两探极中间时，毫伏表指针指示为中心零位。将两探极间的距离逐步减少到300 mm，可进一步准确地确定埋地金属管道缺陷位置。其检测原理如图6-1所示。

　　管道防腐层缺陷面积61大小可通过％IR的计算获得，％IR越大，阴极保护的程度越低。因而，管道防腐层破损面积越大，％IR的值越大。在实际检测过程中，由于％IR值还与破损点的深度和土壤电阻率等因素有关，所以只能近似地表示为管道破损面积的大小。
　　埋地管道防腐层缺陷处地表电场的描述可确定缺陷的形状以及缺陷所处管体的位置。破损处地表电场轮廓线的描述可通过在其上方的地画上画等压线的方法进行判定。电场轮廓线的典型例子如图6-2所示。