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(ECDA)埋地管道外防腐完整性直接檢測評價技術

    管道的安全性正日益受到人們的重視。由于鋼管的腐蝕和本身制造缺陷,以及第三方和人為破壞等原因,使管道事故頻繁發生,嚴重影響管道的正常運行、人民的生命財產和周圍的自然環境,管道的安全可靠性問題日益突出。為達到安全、經濟運行的目的,埋地管道外防腐完整性直接檢測在管道運行中已經成為一個重要的組成部分。
    外防腐層和陰極保護的聯合作為公認的最佳保護方法,已經廣泛用于埋地管道的腐蝕控制。埋地管道的外防腐完整性直接檢測評價就是對外防腐層與陰極保護系統的聯合作用進行同時檢測評價。目前,很多業主只對埋地管道的外防腐層漏電點進行定位,對防腐層的總體質量狀況進行粗略的評價,這樣就無法給業主提供合理、科學、經濟的管道維護、維修及監控措施,評價結果只能是片面的甚至錯誤的,根據檢測評價結果進行維護管理往往會對埋地管道造成更大的傷害。所以對埋地管道外防腐完整性進行直接檢測與評價,就必須同時對外防腐層與陰極保護系統進行綜合檢測與評價,這樣才能得出較為全面、合理的管道維護、維修與監控措施。
隨著埋地管道外腐蝕檢測技術的發展和完善,以及和國際上埋地管道外防腐完整性檢測評價規范的全面接軌,我公司依據NACE  RP-0502-2002中埋地管道外腐蝕直接評價法ECDA,從事埋地管道外防腐完整性檢測評價項目的技術工程、咨詢與監理服務。

1、埋地管道外防腐完整性直接檢測評價的主要內容

    (1)全面檢測外防腐層的現狀,包括:防腐層老化情況、破損位置及破損程度,破損處管體的腐蝕特性等,評價其完整性情況;
    (2)全面評價陰極保護系統的運行情況,對其保護水平(管道是否獲得全面、合適的陰極保護,是否存在欠保護及過保護情況)給予評價;
    (3)測量雜散電流分布的情況,評價其對管道外腐蝕的影響;
    (4)開挖驗證和直接無損檢測,包括管道壁厚測量﹑管道涂層測量;
    (5)建立ECDA檢測數據庫;
    (6)評價其管道的完整性,提出外腐蝕控制的改進建議。

2埋地管道外防腐完整性直接檢測評價方法的選擇

    目前,國內外應用成熟的外檢測方法有:密間隔電位(CIPS)/直流電壓梯度(DCVG)測量法,管中電流測量法PCM,皮爾遜法等。其中, CIPS/ DCVG測量技術是進行埋地管道防腐層和陰極保護雙重保護效果直接檢測評價的主要方法,其中對陰極保護效果檢測評價也是其他方法無法替代的,能夠對缺陷點的破損程度進行定量分析與分類,確定缺陷點修復優先級,能夠給業主提供全面、合理、科學的維護、維修管理方案。而管中電流測量法PCM、皮爾遜法只能對管道防腐層缺陷點進行定位測量,無法完成對陰極保護系統的陰極保護效果進行測量與評價,也無法確定缺陷點的破損程度和修復優先級,只是在無法適用CIPS/DCVG 測量技術時的一種補充。

    DCVG/CIPS測量、PCM檢測、皮爾遜法檢測,三種檢測方法的特點如下:


DCVG/CIPS測量、PCM檢測、皮爾遜法三種檢測方法對比表
序號
檢測項目
DCVG/CIPS測量
PCM檢測
皮爾遜法
1
陰極保 護
用于評價陰極保護性能,確定陰極保護不足、過保護的管段,確定陰極保護系統的保護度。
無法評價
無法評價
2
防腐層狀況
用于防腐層質量總體評價。
間接用于防腐層質量總體評價
無法評價
3
缺 陷
定位缺陷,判斷缺陷處管體腐蝕電流的流向,確定缺陷處管體的腐蝕狀態,評估缺陷點的大小,確定缺陷修復的優先級。
用于定位防腐層缺陷點,但不能區分其大小和腐蝕狀態。
用于定位防腐層缺陷點,但不能區分其大小和腐蝕狀態。
4
雜散電 流
判定雜散電流的干擾區域,確定雜散電流的流出點、流入點,評估雜散電流的干擾強度。在雜散電流或大地電流干擾的區域,經過對數據的處理與分析,可獲得真實的陰極保護電位。
無法檢測
無法檢測
5
絕緣法蘭狀 況
可以測量和評價絕緣法蘭的絕緣特性。
可以測量和評價絕緣法蘭的絕緣特性。
可以評價絕緣法蘭的絕緣特性。
綜  述
 
用于埋地管道外防腐完整性直接檢測評價,給業主提供全面、合理、科學的維護、維修管理方案。
只能用于缺陷定位。
只能用于缺陷定位。
 
 

3埋地管道外防腐完整性直接檢測評價方法

    根據NACE RP0502-2002中ECDA標準,推薦采用以下檢測方法。
3.1、DCVG/ CIPS組合測量技術
    密間隔電位測量技術原理:在管道上測量埋地管道的管地電位沿管道的變化,在有陰極保護的管道上,測量時能得到兩種管地電位,一是陰極保護系統電源開時的管地電位(Von電位)一是陰極保護電源瞬時關時的管地電位(VoFF電位)。
    在雜散電流干擾區,必須對密間隔測量數據進行校正,才能獲得真實的陰極保護電位,并對其真正的保護效果進行評價。
    電壓梯度(DCVG)測量技術通常用于管道防腐層狀況的評價,同時可以判斷防腐層缺陷面積大小以及破損點處的管體是否發生腐蝕,為管道防腐層的維修提供準確、可靠的科學依據。其原理:加載到管道一個直流信號如陰極保護信號之后,當管道的防腐層存在破損時,電流通過管道破損點向土壤中流去,由于土壤的電阻存在,在破損點周圍的土壤中電位梯度就隨著形成,在接近破損點的部位電位梯度增大,電流密度也隨之增大。
    通過DCVG/CIPS組合測量,能獲得相當多的信息,
    ①管段外防腐層狀況評價,準確定位涂層破損點,按涂層缺陷嚴重程度分類, 確定涂層缺陷的修復優先級別,評價其完整性情況;
    ②評價陰極保護系統的運行情況,對其保護水平(管道是否獲得全面、合適的陰極保護,是否存在欠保護及過保護情況)給予評價;
    ③初步評價雜散電流分布干擾的情況,預評價其對管道外腐蝕的影響,提供進一步詳細調查的區域范圍;
    ④測試站場、閥室絕緣接頭絕緣性能及閥門防腐層完好性,查明管道保端與非保端搭接短路情況;
    ⑤判斷局部保護電位異常原因;
    ⑥提出問題整改建議及管道防腐涂層維修及監控管理方案。
3.2、極性測量技術
    通過極性測量,就可判斷兩測量電極間電流的流向,確定該區域內是處于陰極狀態還是陽極狀態,從而判斷該區是否處于腐蝕狀態。
3.3、雜散電流與大地電流測量
    通過對管地電位的分析,可評價雜散電流或大地電流干擾的情況,判定雜散電流的干擾區域,確定雜散電流的流出點、流入點,評估雜散電流的干擾強度。在雜散電流或大地電流干擾的區域,通過對數據的處理與分析,可獲得真實的陰極保護電位。

4檢測評價

    (1)埋地管道外防腐層完整性報告,包括:防腐層老化情況、破損位置及破損狀況,確定缺陷的大小,按缺陷嚴重程度分類表,破損處管體的腐蝕電流的流向,確定缺陷的修復優先級別等,評價其完整性情況;
    (2)陰極保護系統的完整性報告,對其保護水平(管道是否獲得全面、合適的陰極保護,是否存在欠保護及過保護情況)給予全面評價;
    (3)雜散電流干擾影響報告,全面評價其對管道外腐蝕的影響;提供排流建議方案;
    (4)數據庫建立;
    (5)給業主提供全面、合理、科學的維護、維修管理方案,確保外防腐完整性。


   

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