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【摘 要】PCM技术检测管道时的精准定位、埋深、防腐层破损点检测方法。破损点开挖验证情况以及在检测中总结出的PCM分析防腐层破损严重程度的一些规律。
【关键词】定位;埋深;破损点检测
目前我国对于城市地下管网的安全管理还比较滞后，特别是在城市的变迁中，有许多管道被违章占压，还有的管道进行穿、跨越，这样就给地下管道增加了负荷，容易造成管道破坏，这种破坏将给社会安定和人民生活带来严重的影响。因此，如何防止地下燃气管道破坏及如何在管道失效时，及早发现以避免安全事故已成为十分迫切的问题。
在城市燃气管中，随着运行时间增加，各种原因所造成的管道防腐层破损导致的管道失效现象不断发生，严重地影响城市管网的安全运行。下面简要介绍我们使用的PCM技术检测管道时的精准定位、埋深、防腐层破损点检测方法。破损点开挖验证情况以及在检测中总结出的PCM分析防腐层破损严重程度的一些规律。
１．管道精准定位和埋深的检测
1.1管道精准定位
所谓精准定位是指对被测管道的位置已经有了大致的了解，而用精准定位法确定出管道确切的位置。精确定位管线非常重要，因为仪器测出的深度及电流值均受管道定位精度的影响。我们采用的管道精准定位的方法有两种：一种是峰值法；一种是零值法。
1.2管道埋深检测
通常采用的检测方法是直读法。
直读法是利用接收机中上、下两个水平线圈分别接收管道上磁场产生水平分量，该磁场分量在两个线圈中产生感应电动势。这个电动势的大小与线圈距离管道的远近有关，根据这种关系就能确定管线距离地面的深度。公式如下：
ｈ=■Ｄ
其中：ｈ－管道埋深;ε－感应电动势;Ｄ－两个线圈间距
2.管道防腐层破损点检测
地面电场法是将一个特定频率的检测电信号像阴极保护电流一样，加载到管道上时，通过管道的破损裸露点和土壤构成的电压梯度，在地面上随之建立了一个近似球状的电位分布。越接近破损点的地面，电压梯度就越大，管道正上方地面的电流密度就越大，电位也就越高。一般来说，管线的防腐层破损面积越大，其附近的电流密度越大，地面的电压梯度也就越大。
地面电场法是使用一个灵敏的毫伏表（A型架），测量插入地表的两个电极在地表水平的电压梯度平衡时的输出值。两个电极相距为55厘米，当其中一个极的电位比另一个高时，仪器就由此给出漏点方向并计算出电位的梯度值。
为了便于解释和消除管道自身、大地电流及其他的电干扰，该方法同时将两个频率的交变电信号加载到管道上。测量时，操作员沿管道的路由以一定的间隔，将电极插入地面，仪器的面板上会有一个方向箭头指示管线上破损点的位置，当跨过破损点时，箭头会变向，靠近破损点时，箭头稳定，并有相应的电场强度分贝值，指示出漏点的大小。当操作员继续前进而远离破损点时，而且电场强度的分贝值随着远离而逐渐变小返回复测。我们仔细追踪漏点，可以找到方向变化的确切位置，此时漏点就在两个电极的中间位置。
3.实际应用
做为一项成熟的检测技术，我们开展PCM埋地管道防腐層检测已经4年，通过开挖验证，达到准确率98%以上。其中最典型的例子是：针对某路段阀井检验时发现燃气报警器浓度值很高，在阀井内又没有发现泄漏点，仪器显示靠近阀井壁的一测，浓度值最高，最终判定泄漏点在阀井外的埋地管道上。相关的燃气管道设施管理部门决定采取开挖抢修。开挖前，我们提供检测中记录的数据，数据信息显示防腐层破损点距离阀井1.0m左右。开挖后检验发现泄漏点距阀井1.0m。漏电的客观位置和我们的检测结果是相吻合的。这样的结果显示，我们不但直接找到了泄漏位置，还避免了抢修中德盲目开挖，节约成本和时间。
目前国内对低压燃气管道检验检测没有具体的执行标准，我们通过大量的调研、开挖验证，总结出使用PCM埋地管道防腐层检测仪器读出的最大分贝值与破损程度的关系：（1）一般来说管道防腐层的破损程度越严重，仪器读出的分贝值越高。（2）若仪器读数≥50dB，则表明管道外表面防腐层大量破损或裸露未防腐，此种情况仪器读出的分贝值较高。（3）若仪器读数介于40～50dB之间，则表明防腐层破损面积较大，特别是产生电化学腐蚀的管道，仪器读出的分贝值一般要高于40dB并接近上限值。（4）若仪器读数≥30dB，则表明该部分管道防腐层开始出现破损或剥离，或是有点状腐蚀，此种情况可通过资料调查，掌握管道的运行数据，特别是运行时间较长且资料显示该管道曾经出现过泄漏情况，则基本可以断定为点状腐蚀，应引起高度重视。
4.原因分析
经过近几年的检测及开挖验证，发现产生防腐层破损的原因大致有以下几点：
（1）管道通过不同的敷设环境，未有针对性的选择防腐材料，从而不能保证管道的防腐层完好。
（2）施工时的补口、补伤、弯头、三通等重点部位的防腐与原管道防腐要求不一致。
（3）未有效避免管道防腐层的擦伤或刮破。
5.结束语
通过对埋地管道外防腐层的检测能够正确反映管道的防腐层状态好坏，对发现的疑似破损部位开挖验证，能说明埋地防腐层检测技术在实际工作中有很大的实用性，能够为企业的安全运行提供科学有效的数据，降低运行风险。
【参考文献】
［１］CJJ51－2001.城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程.
［２］Q/SY93-2004.石油天然气埋地管道检验规程.
［３］TSG D7004-2010 压力管道定期检验规则——公用管道.
［４］朱日彰等译.腐蚀与防护技术基础.冶金工业出版社.
【关键词】定位;埋深;破损点检测
目前我国对于城市地下管网的安全管理还比较滞后，特别是在城市的变迁中，有许多管道被违章占压，还有的管道进行穿、跨越，这样就给地下管道增加了负荷，容易造成管道破坏，这种破坏将给社会安定和人民生活带来严重的影响。因此，如何防止地下燃气管道破坏及如何在管道失效时，及早发现以避免安全事故已成为十分迫切的问题。
在城市燃气管中，随着运行时间增加，各种原因所造成的管道防腐层破损导致的管道失效现象不断发生，严重地影响城市管网的安全运行。下面简要介绍我们使用的PCM技术检测管道时的精准定位、埋深、防腐层破损点检测方法。破损点开挖验证情况以及在检测中总结出的PCM分析防腐层破损严重程度的一些规律。
１．管道精准定位和埋深的检测
1.1管道精准定位
所谓精准定位是指对被测管道的位置已经有了大致的了解，而用精准定位法确定出管道确切的位置。精确定位管线非常重要，因为仪器测出的深度及电流值均受管道定位精度的影响。我们采用的管道精准定位的方法有两种：一种是峰值法；一种是零值法。
1.2管道埋深检测
通常采用的检测方法是直读法。
直读法是利用接收机中上、下两个水平线圈分别接收管道上磁场产生水平分量，该磁场分量在两个线圈中产生感应电动势。这个电动势的大小与线圈距离管道的远近有关，根据这种关系就能确定管线距离地面的深度。公式如下：
ｈ=■Ｄ
其中：ｈ－管道埋深;ε－感应电动势;Ｄ－两个线圈间距
2.管道防腐层破损点检测
地面电场法是将一个特定频率的检测电信号像阴极保护电流一样，加载到管道上时，通过管道的破损裸露点和土壤构成的电压梯度，在地面上随之建立了一个近似球状的电位分布。越接近破损点的地面，电压梯度就越大，管道正上方地面的电流密度就越大，电位也就越高。一般来说，管线的防腐层破损面积越大，其附近的电流密度越大，地面的电压梯度也就越大。
地面电场法是使用一个灵敏的毫伏表（A型架），测量插入地表的两个电极在地表水平的电压梯度平衡时的输出值。两个电极相距为55厘米，当其中一个极的电位比另一个高时，仪器就由此给出漏点方向并计算出电位的梯度值。
为了便于解释和消除管道自身、大地电流及其他的电干扰，该方法同时将两个频率的交变电信号加载到管道上。测量时，操作员沿管道的路由以一定的间隔，将电极插入地面，仪器的面板上会有一个方向箭头指示管线上破损点的位置，当跨过破损点时，箭头会变向，靠近破损点时，箭头稳定，并有相应的电场强度分贝值，指示出漏点的大小。当操作员继续前进而远离破损点时，而且电场强度的分贝值随着远离而逐渐变小返回复测。我们仔细追踪漏点，可以找到方向变化的确切位置，此时漏点就在两个电极的中间位置。
3.实际应用
做为一项成熟的检测技术，我们开展PCM埋地管道防腐層检测已经4年，通过开挖验证，达到准确率98%以上。其中最典型的例子是：针对某路段阀井检验时发现燃气报警器浓度值很高，在阀井内又没有发现泄漏点，仪器显示靠近阀井壁的一测，浓度值最高，最终判定泄漏点在阀井外的埋地管道上。相关的燃气管道设施管理部门决定采取开挖抢修。开挖前，我们提供检测中记录的数据，数据信息显示防腐层破损点距离阀井1.0m左右。开挖后检验发现泄漏点距阀井1.0m。漏电的客观位置和我们的检测结果是相吻合的。这样的结果显示，我们不但直接找到了泄漏位置，还避免了抢修中德盲目开挖，节约成本和时间。
目前国内对低压燃气管道检验检测没有具体的执行标准，我们通过大量的调研、开挖验证，总结出使用PCM埋地管道防腐层检测仪器读出的最大分贝值与破损程度的关系：（1）一般来说管道防腐层的破损程度越严重，仪器读出的分贝值越高。（2）若仪器读数≥50dB，则表明管道外表面防腐层大量破损或裸露未防腐，此种情况仪器读出的分贝值较高。（3）若仪器读数介于40～50dB之间，则表明防腐层破损面积较大，特别是产生电化学腐蚀的管道，仪器读出的分贝值一般要高于40dB并接近上限值。（4）若仪器读数≥30dB，则表明该部分管道防腐层开始出现破损或剥离，或是有点状腐蚀，此种情况可通过资料调查，掌握管道的运行数据，特别是运行时间较长且资料显示该管道曾经出现过泄漏情况，则基本可以断定为点状腐蚀，应引起高度重视。
4.原因分析
经过近几年的检测及开挖验证，发现产生防腐层破损的原因大致有以下几点：
（1）管道通过不同的敷设环境，未有针对性的选择防腐材料，从而不能保证管道的防腐层完好。
（2）施工时的补口、补伤、弯头、三通等重点部位的防腐与原管道防腐要求不一致。
（3）未有效避免管道防腐层的擦伤或刮破。
5.结束语
通过对埋地管道外防腐层的检测能够正确反映管道的防腐层状态好坏，对发现的疑似破损部位开挖验证，能说明埋地防腐层检测技术在实际工作中有很大的实用性，能够为企业的安全运行提供科学有效的数据，降低运行风险。
【参考文献】
［１］CJJ51－2001.城镇燃气设施运行、维护和抢修安全技术规程.
［２］Q/SY93-2004.石油天然气埋地管道检验规程.
［３］TSG D7004-2010 压力管道定期检验规则——公用管道.
［４］朱日彰等译.腐蚀与防护技术基础.冶金工业出版社.