《常见管道检测技术》ppt课件

1、常见管道检测方法常见管道检测方法马孝亮马孝亮20212021年年1 1月月5 5日日 _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _4_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _5_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _6 密间隔电位丈量CIPS close interval potential survey ：一种沿着管顶地表，以密间隔13m挪动参比电极丈量管地电位的方法。 CIPS适用于对管道阴极维护系统的有效性进展全面评价的测试。 另外以

2、下情况会使本方法运用困难或丈量结果的准确性遭到影响： 1、对维护电流不能同步中断，例如多组牺牲阳极或其与管道直接相接，或存在不能被中断的外部强迫电流设备； 2、覆盖层导电性很差的管段，如铺砌路面、冻土、钢筋混凝土、含有大量岩石回填物； 3、剥离防腐层下或绝缘物呵斥电屏蔽的位置，如破损点处外包覆或衬垫绝缘物的管道。CIPS丈量简图丈量简图 IR 降是指电流在介质中流动所构成的电阻压降， 给电位丈量结果呵斥误差。onoffEEI RIR降产生原理图降产生原理图 CIPS 检测系统由以下部件组成：数据记录仪、卫星同步中断器、探杖。CIPS 检测系统检测系统数据记录仪：实践上就是一个可以丈量电位的毫伏

3、计，电压丈量精度到达数据记录仪：实践上就是一个可以丈量电位的毫伏计，电压丈量精度到达5mV。主机上面具有衔接主机上面具有衔接 GPS 同步用的天线接口，衔接尾线同步用的天线接口，衔接尾线/接触地面的硫酸铜参比电接触地面的硫酸铜参比电极的接口。具有在特定的时间间隔记录数据的才干，这个时间间隔要可以消除极的接口。具有在特定的时间间隔记录数据的才干，这个时间间隔要可以消除 CP 电源在电源在 ON 和和 OFF 交替时的阳极波峰和阴极波峰的作用。交替时的阳极波峰和阴极波峰的作用。卫星同步中断器：实践上是一个由具有卫星同步中断器：实践上是一个由具有 GPS 卫星同步功能、微电脑控制的电流开卫星同步功能

4、、微电脑控制的电流开关，它的功能是按照固定方式对管道的阴保电流源进展同步中断。其卫星同步功关，它的功能是按照固定方式对管道的阴保电流源进展同步中断。其卫星同步功能是要与检测主机的丈量同步，此外，由于一条长间隔的管线能够会有多个阴保能是要与检测主机的丈量同步，此外，由于一条长间隔的管线能够会有多个阴保电流源，这就需求在电流源，这就需求在 CIPS 检测过程中运用多台的电流断流器同时接入管道上所用检测过程中运用多台的电流断流器同时接入管道上所用的阴保电流源上。这些检测设备，包括检测主机在丈量过程中按照一致的动作节的阴保电流源上。这些检测设备，包括检测主机在丈量过程中按照一致的动作节拍进展通断，已完

5、成对阴极维护电位的通电位拍进展通断，已完成对阴极维护电位的通电位ON 电位和断电位电位和断电位OFF 电位电位的丈量。的丈量。探杖：探杖的手柄将探针电极与探杖：探杖的手柄将探针电极与 CIPS 数据记录仪经过连线衔接起来，其在检测的数据记录仪经过连线衔接起来，其在检测的过程中与大地构成良好的电性衔接。还有经过阴极维护系统的测试桩与丈量管道过程中与大地构成良好的电性衔接。还有经过阴极维护系统的测试桩与丈量管道衔接的尾线。衔接的尾线。 中断器安装：根据阴保站的数量，假设阴保站的数量大于等于4时，按4处同步断/开进展测试电位，假设阴保站的数量小于等于3时，按实践的3处或2处同步断/开进展测试电位。

6、同步要求：断流器和 数据记录仪具有单独的卫星天线，经过 卫星系统发出的秒脉冲代码实现同步。断流器或数据记录仪对特定的 GPS 时间信号进展识别，识别同一个时间从而确定 ON/OFF 的时序。不断地校正时间次序和消除不同设备上的时间漂移。 数据采集时间要求：由于阴保电流在断开的瞬间，会在管道上产生一个断电尖峰又称为阳极峰，它的产生是由于管道本身电抗作用。阳极峰的幅度能够高达 200mV；假设从阴保电流断开的时辰丈量管道上的 OFF 电位，不能正确得到管道的真实维护电位。 中断周期要求：在断电后丈量所需的时间，过长的衰减时间由于去极化作用会低估现有的维护程度，以每隔一段时间就对阴极维护安装进展一次

7、开关的方式来进展丈量，在大多数情况下，off：on的比率为1：4时将不会引起较大的去极化景象，引荐中断周期为“200 ms 断， 800 ms 通或“3s断，12s通。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _4_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _5_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _6直流电位梯度法DCVG direct current voltage gradient survey ：一种经过丈量沿着管道或管道两侧的由防腐层

8、破损点漏泄的直流电流在地表所产生的地电位梯度变化，来确定防腐层缺陷位置、大小，以及表征腐蚀活性的地表丈量方法。 DCVG丈量技术适用于埋地管道外防腐层破损点的查找和准确定位；对破损点腐蚀形状进展识别；结合密间隔管地电位丈量CIPS技术可对外防腐层破损点的大小及严重程度进展定性分类。DCVG 丈量原理图丈量原理图DCVG 原理：当阴极维护电流原理：当阴极维护电流CP加载到管道上时，加载到管道上时，经过管道防腐层破损和土壤构成的电位梯度，相应的就在经过管道防腐层破损和土壤构成的电位梯度，相应的就在管道上方的地面建立了地面电场分布。越接近破损点的部管道上方的地面建立了地面电场分布。越接近破损点的部位

9、，电位梯度就越大，管道上方地面的电流密度就越大。位，电位梯度就越大，管道上方地面的电流密度就越大。普通来说，裸露面积越大，其附近的电流密度越大，地面普通来说，裸露面积越大，其附近的电流密度越大，地面的电位梯度也就越大。的电位梯度也就越大。DCVG 原理图原理图DCVG 检测仪实践上是一个高灵敏的毫伏表，丈量插入地表的两个 Cu/CuSO4电极探杖在地表程度的电位梯度平衡时的输出值。假设两个电极相距大于半米，其中一个极的电位就会比另一个高，进而建立起管道上方地面上的电流方向及两极之间的电位梯度电压。 为了消除管道本身、大地电流及其他 CP 系统等的电干扰，DCVG 方法为了更好解释和区分检测的其

10、它直流电源，在直流电位梯度技术中，加到管线上的是非对称的直流信号。如以 0.45秒通、0.8 秒断的速率循环通断管道上的阴极维护电流。DCVG主要用途和优点是：1、进展准确的外防腐层破损点定位，具有更高的灵敏度和准确性；2、估计防护层破损点的严重程度计算%IR，为维修任务提供根据；3、判别管体能否曾经和将要腐蚀管道腐蚀活性点；4、确定防护层上曾经存在的破损形状；5、具有良好的抗环境干扰才干，不受周围伴行管道的影响。破损严重程度的估算，破损严重程度的估算， %IR等效破损面积：等效破损面积： 根据 NACE RP0502评价破损点大小及严重程度定性分类有以下四种：种类：1%至 15%IR。在该类

11、中的防腐层破损点通常被以为不需求修复。适宜的阴极维护系统可以对防腐层破损部位的管道提供有效的长期维护。种类：16%至 35%IR。这类破损点危害性不太严重，并有能够经过适宜的阴极维护得到充分的维护。但这类破损需求被记录下来，准确定位GPS并进展监测，以便当防腐层质量变差或阴极维护发生变化时可以及时得到修复。种类：36%至 60%IR。这类破损点普通需求修复。它们通常是阴极维护电流主要的漏失点，以及预示着能够存在严重的防腐层损伤。这类破损点对管线总的完好性存在要挟。同样这类缺陷需求被记录下来，准确定位GPS并进展监测。当维护程度动摇时，有能够改动其形状，呵斥进一步破坏。种类：61%至 100%I

12、R。对这类防腐层破损应立刻进展修复。这样的缺陷不但是阴极维护电流主要的漏失点，同时防腐层还能够存在非常严重的问题，并对管道的总体完好性呵斥危害。判别防护层破损点处的管体能否发生腐蚀：判别防护层破损点处的管体能否发生腐蚀：C/C 阴极/阴极：此类情况阐明，当阴保电流“通的时候漏点处呈阴性遭到维护；当阴保电流“断或停顿运转时，漏点坚持极化效应。它是CP电流的耗费者，但未发生腐蚀。C/N 阴极/中性：在此类漏点处，当阴保系统开通时遭到维护，但在阴保电流中断时恢复自然形状。这些漏点耗费CP电流，当阴保系统长期停用时能够发生腐蚀。A/A 阳极/阳极：这类漏点无论阴保电流“通与“断，它们均未遭到维护。它们

13、能够正在腐蚀，但它不耗费阴保电流。C/A 阴极/阳极：在此类漏点处，当阴保系统开通时遭到维护；但在阴保电流中断时呈现阳极形状，这是由于中断后的电位值与管道与土壤之间的界面电位有关。甚至在阴保系统正常运转时这些漏点能够发生腐蚀，它们还耗费着阴保电流。防腐层破损的形状和位置：防腐层破损的形状和位置：典型破损裂口的等电位线图典型破损裂口的等电位线图_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _4_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _5_ _ _ _

14、_ _ _ _ _ _ _ _6交流地电位梯度法ACVG alternating current voltage gradient survey：一种经过丈量沿着管道或管道两侧的由防腐层破损点漏泄的交流电流在地表所产生的地电位梯度变化，来确定防腐层缺陷位置的地表丈量方法。 交流地电位梯度法ACVG采用埋地管道电流测绘系统PCM与交流地电位差丈量仪A字架配合运用，经过丈量土壤中交流地电位梯度的变化，用于埋地管道防腐层破损点的查找和准确定位。RD400-PCM防腐层检测仪防腐层检测仪雷迪雷迪DMDM管道漏点检测仪管道漏点检测仪 外防腐层类型级别1234三层PEP0.10.1P0.50.5 P1P1

15、硬质聚氨酯泡沫防腐保温层和沥青防腐层P0.20.2P11P2P2注：相邻最小间隔不超越2倍管道中心埋深的两个破损点可当作一处。外防腐层破损点密度P值处100m分级评价外防腐层破损点密度外防腐层破损点密度P值处值处100m分级评价分级评价 另外以下情况会使本方法运用困难或丈量结果的准确性遭到影响：1、对处于套管内破损点未被电解质淹没的管道不适用， 2、A字架间隔发射机较近； 3、丈量不可到达的区域，如河流穿越； 4、外防腐层导电性很差的管段，如铺砌路面、冻土、沥青路面、含有大量岩石回填物。 为了便于解释和消除管道本身、大地电流及其他的电干扰，该方法将交变电信号加载到管道上。丈量时，操作员沿管道的

16、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，接近破损点时，箭头稳定，并有相应的电场强度分贝值，指示出漏点的大小。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前往复测，仔细追踪漏点，可以找到方向变化确实切位置，此时漏点就在两个电极的中间位置。查找防腐层缺陷点查找防腐层缺陷点发射机A A字架探测破损点的原理字架探测破损点的原理 由于防腐破损点存在的电流走漏，电流方向在缺点点的两侧会发生变化，重新前后挪动进展丈量，找到箭头刚发生变化的位置，此时微伏dB读数最低。这时就可以确定，缺点点就在A字架中央正下方。 A字架

17、沿管道走向放在管道上方，带绿色标志的脚钉在发射机的反方向，带红色标志脚钉面向发射机。 在显示缺点点方向的同时，接纳机LCD上也显示微伏dB读数。假设读数在30左右或更小，附近不能够有缺点。 旋转A字架90度，使它横跨管道，分别在两侧挪动进展丈量，找到箭头刚发生变化的位置，其特征与平行管线丈量时吻合，就可以确定缺点点的位置。_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _4_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _5_ _ _ _ _ _ _ _ _

18、_ _ _6 交流电流衰减法根据各丈量点的电流值和间隔数据，绘制出电流衰减曲线图。电流衰减曲线的陡缓程度表征管道防腐层质量的优劣情况，曲线越陡，电流衰减率越大，防腐层质量越差；某一点电流忽然衰减，那么该处防腐层发生破损或有支管、搭接等。 对埋地管道的埋深、位置、分支、外部金属构筑物、大的防腐层破损，能给出准确的信息；根据电流衰减的斜率，可以定性确定各段管道防腐层质量的差别。 C CSCANSCANRD400-PCM防腐层检测仪防腐层检测仪RD4000-PDL2RD4000-PDL2探管仪探管仪雷迪雷迪DMDM管道漏点检测仪管道漏点检测仪Y=20*(lnI1-lnI2)/X 式中：Y单位间隔管道

19、中电流变化率； X检测管道电流两点间的间隔； I1检测管道中前点的电流强度值； I2检测管道中后点的电流强度值。 如管道防腐层情况良好，电流读数普通都跌落很小如管道防腐已全面老化，电流读数会有急剧衰减管道的防腐层好坏并存,那么老化段检测电流会急剧下降管道与其它金属构造有搭接的情况管道上的套管防腐层较差，与管道有搭接在管道的埋设路由上，有枯燥或沙石地段，虽然防腐层情况良好，对检测电流的流失有妨碍效果外防腐层类型 级别管径 1 2 3 4 三层PE323Y0.0130.013Y0.060.06Y0.1290.129660Y0.020.02Y0.0720.072Y0.158Y0.158812Y0.0

20、210.021Y0.0780.078Y0.2Y0.2硬质聚氨酯泡沫防腐保温层和沥青防腐层219Y0.080.08Y0.110.11Y0.2Y0.2323Y0.0930.093Y0.1290.129Y0.216Y0.216529Y0.110.11Y0.150.15Y0.23Y0.23660Y0.1120.112Y0.1580.158Y0.24Y0.24812Y0.1140.114Y0.20.2Y0.28Y0.28914Y0.150.15Y0.240.24Y0.3Y0.3注：A、Y值是基于规范土壤电阻率1000cm，根据实践情况，在实验分析的根底上，可以适当调整。 B、 db值=20 , I1、I

21、 2为相邻2个检测点的实测电流值； C、位于两者之间的管径，采用插值法。外防腐层电流衰减率外防腐层电流衰减率Y值值db/m分级评价分级评价12lg()II_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _1_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _2_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _3_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _4_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _5_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _6 超声波检测法主要是利用超声波的脉冲反射原理来丈量管道壁厚。检测时将探头垂直向管道外壁发射超声脉冲基波，探头首先接纳到由管壁外外表反射的脉冲，然后超声探头又会

22、接纳到由管壁外外表反射的脉冲，两者之间的间距反映了管道壁厚。这种检测方法是管道缺陷深度和位置的直接检测方法，检测原理简单，对管道资料的敏感性小，检测时不受管道资料杂质的影响，可以实现对厚壁大管径的管道进展准确检测，使被测管道不受壁厚的限制。缺乏之处就是超声波在空气中衰减很快，检测时需求耦合剂，普通是可以传播声波的介质，如油或水等。相控阵超声检测相控阵超声检测 传统的超声波探伤通常采用单晶探头或双晶探头产传统的超声波探伤通常采用单晶探头或双晶探头产生声束，经过缺陷的反射波或根据资料的衰减来进展缺陷评生声束，经过缺陷的反射波或根据资料的衰减来进展缺陷评价。相控阵技术采用的探头由多个晶片组成与传统的

23、超声波价。相控阵技术采用的探头由多个晶片组成与传统的超声波探伤不同。探伤不同。 单晶探头与相控阵探头声束方向表示图单晶探头与相控阵探头声束方向表示图 相控阵技术探头为产生带有有效干涉相位的声束，多个晶片采用略微差别的时间来激发。经过对多个晶片的延迟控制，实现声束偏转控制。为了在被检区域到达好的干涉或叠加效果，相控阵多个探头孔径的每个独立的晶片都需求根据聚焦法那么采用计算机进展控制。经过对虚拟焦点按照聚焦法那么计算出每个晶片到虚拟焦点的时间间隔，调理每个晶片的触发延迟时间，使得发射的超声波同时到达虚拟焦点。假设在虚拟焦点位置无缺陷，超声波将继续向前传播；假设在虚拟焦点位置有真实缺陷存在，从各个晶

24、片激发的超声波在此叠加，其能量最强，会构成较大的反射回波。超声波超声波C C扫描扫描超声波超声波C C扫描成像技术是一种以灰度图像的方式显示资料内扫描成像技术是一种以灰度图像的方式显示资料内部缺陷外形的无损检测技术。由聚焦探头原理可知，超声波部缺陷外形的无损检测技术。由聚焦探头原理可知，超声波能量会会聚于焦点，但焦点并不是一个点，而是一定直径的能量会会聚于焦点，但焦点并不是一个点，而是一定直径的圆形。在圆形。在C C扫描成像过程中，当探头扫描到扫描成像过程中，当探头扫描到a a，b b时，超时，超声波经过聚焦探头发射后，在声波经过聚焦探头发射后，在1 1号和号和2 2好资料的结合面发生反好资料的结合面发生反射。反射声波能量杯聚焦探头接纳并转化为电压信号，经过射。反射声波能量杯聚焦探头接纳并转化为电压信号，经过对电压信号的幅值进展数字处置，就得到对电压信号的幅值进展数字处置，就得到a a，b b处的图像处的图像灰度。探头按照一定道路进展扫描后，得到每一点的灰度值灰度。探头按照一定道路进展扫描后，得到每一点的灰度值。