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文档简介
1、内容 页号术语解释 .1PCM系统简介 .2PCM系统的组成 .3PCM发射机的功能 .4信号线的连接 .6电源线的连接 .7发射机的信号供入 .8PCM接收机的功能 .11PCM接收机的面板 .13PCM的电流方向功能 .14测量管线的电流强度 .15检测数据的存储功能 .17PCM接收机的使用 .18电流测绘的理论基础 .21对管线或管网的检测 .24电流读数及例图解释.26典型的检测应用 .27A型架的使用 .30避开干扰的方法 .33管道检测的操作过程 .34错误信息 .36接收机显示方式的设置 .38PCM数据转存软件的使用说明(1.01版).39PCM数据转存软件的使用说明(2.1
2、版).41售后服务 .44术语解释使用仪器前请仔细阅读,了解这些术语含义对用好仪器是很有帮助的。近直流信号 PCM 采用4Hz 的信号电流,来完成埋地管道防腐层的检测。它在管道上的传输特性与阴保电流相近,对阴保系统的有效性评估及查找故障十分有效,故称之为近直流信号。接收机检测4Hz的电流读数也称PCM电流。定位电流PCM 发射机发射128Hz/98Hz或640Hz/512Hz的检测电流,来完成对埋地管道的定位检测。接收机检测128Hz/98Hz或640Hz/512Hz的电流读数称之为定位电流。ELF信号PCM发射机在ELF信号档发射128Hz/98Hz定位电流信号。ELF频率信号是超低频信号英
3、文缩写(Extra Low Frequency)。适合最大距离埋地管道定位及防腐层检测。接收机检测128Hz/98Hz的电流读数称之为定位电流。LF信号PCM发射机在LF信号档发射640Hz/512Hz的定位电流信号。LF频率信号是低频信号的英文缩写(Low Frequency)。有源信号 通过发射机施加到管线上的一个或几个特定频率的检测信号。无源信号 不连接发射机,直接使用管线上自身带有的电力、通讯或其它干扰源(50/60Hz或VLF甚低频无线信号)的交流信号进行管线定位,将此时管线上的信号称之为无源检测信号。藕 合 加到目标管线的信号,通过电磁感应的方式传输到相邻管线的情况,相邻管线上的耦
4、合信号会对目标管线的检测产生不良影响。响 应 接收机在管线上检测信号产生电磁场中的反映。通常指接收机显示屏的数字指示或扬声器中声音指示。通过调整接收机的灵敏度,可以改变其大小。峰值/零值 使用接收机对目标管线进行精确定位时,水平天线在管道正上方给出最大响应,称之为峰值响应;垂直天线在管线正上方给出最小的信号响应称之为零值响应。精确定位 使用不同的定位模式,通过接收机测出目标管线的精确位置。目标管线 是指用户选择的被检测金属管道。上面施加了发射机的信号,它们将被精确定位、完成外防腐层故障检测以及外加电流阴极保护有效性的评估。模拟指针在接收机面板显示屏的下方,由一系列条形圆弧排列组成。与上部的数字
5、同步显示接收到的信号强度。这是为信号响应的直观显示和减轻操作者的视觉疲劳而设置的。电流方向通过接收机测量管线上4Hz/8Hz倍频信号的相位,给出交流检测电流的逻辑流向,用于区分复杂管线的连接关系。通过显示屏上的前后箭头来指示。阳极地床 外加电流阴极保护系统的接地电极,通过导线与恒电位仪相连。通过它失去电子被氧化,使得金属管体得到电子被保护。CPS功能 当使用整流器作为外加电流阴极保护系统电流源时,管线上会有一定强度市电(50Hz)的倍频(100Hz)信号。它可作为管道检测的信号源。应用接收机的CPS模式可进行管线的定位、测深、读取等效电流强度。动力电模式 不用发射机直接用接收机检测管线上的市电
6、(50Hz)信号,完成管线定位。无线电模式 不用发射机,接收机检测管线上的VLF甚低频无线电信号,完成管线定位。金属搭接 埋地管线与其它管线或金属构件的不正常连接,造成防腐层破损以及保护电流的非正常流失。它对阴保站的正常工作及管线的使用寿命造成损害。扫 描 使用接收机对有源或无源信号的连续接收、多重探测,以完成对一特定区域内所有管线进行定位的过程。英国雷迪PCM埋地管道电流测绘系统简介英国雷迪公司(Radiodetection)最新开发的“埋地管道电流测绘系统”(PCM),是一台高性能的埋地管道外防腐层检测仪。它引入了全新的检测模式,采用超大功率发射机和近直流的检测信号,对管道进行探测。极大地
7、克服了以往探测工程中存在的探测领域的局限及评估误差。全新的方法对被测管道与其它埋地金属构件搭接,及外防护层存在的缺陷都能明确地识别、精确地定位。此外,评估管道阴极保护系统的有效性、诊断已有的阴保系统的故障则是PCM系统的另一个全新功能。PCM系统已获得英国、美国及大多数国家的专利保护。PCM系统特色1. PCM系统由超大功率发射机及手提式接收机组成。发射机将一组特殊的接近直流信号施加在被测管道上。接收机沿管道路由通过感应线圈或高灵敏的磁力仪进行检测,给出管道上检测信号的电流强度及方向。2. 即使管道有与其它金属结构搭接,或地下情况非常复杂时也能对管道进行精确定位,并绘制管网图。3. 接收机无需
8、与管道连接,在地面上即可测出检测电流的强度。4. 操作者通过“管道电流衰减梯度”而得出管段防腐层的保护状况。这不需要繁琐的手工计算,且检测过程不受管道上阴极保护电流的影响。5. 对管道检测所测出的电流读数值分布及电流方向是与阴极保护系统加在管道上的实际电流分布规律是一致的。6. 通过管道上的检测电流分布规律可对被测管段的保护状况进行准确的评估。7. 高精度的定位功能减少了工程中定位误差,将挖掘费用降到最低。8. 接收机具有最多100/400个读数的存储功能,可直接浏览存储的数据。可将读数直接转存到计算机上,进行进一步分析、计算、显示或打印成图表,也可以作为“交变电流梯度法”评估管道防腐层的原始
9、数据。9. 可进一步用于分段法判定管道是否需要更细致的检测和进行维修,从而降低了管线检测的操作费用和维修成本,加快了检测工程的进度。10. PCM系统是英国雷迪公司管线仪系列产品中的一个型号。系列产品包括:杂散电流测绘仪(SCM)、管线探测仪(RD400)、管线矢量仪(PVB)、和智能中断器(SI)。管道电流测绘系统(PCM)的组成PCM发射机具有超大功率发射能力,可在较长距离的管线上(30公里)施加有效的检测信号。普查时,对整段管道不必逐段分割测量,对管道评估节省了很多时间。进一步的分段测量也很简捷,只要将发射机信号线直连管道、地线通过地极接地即可。发射机上的数码显示功能(LED,LCD),
10、 可指示出发射到管道上的初始信号强度。用于帮助操作者选择正确的连接方式和设定模式。 为保证管道上的检测电流强度及信号的有效传输,发射机有三种信号输出方式可供选择,以保证精确有效的检测工作。PCM接收机手提式接收机首先能测出管道的正确位置和埋深。无论地下情况多么复杂和拥挤,都可测出发射机给出近直流信号的电流强度及电流方向。接收机可在瞬间显示出测量结果。因而,为操作者在有阴极保护系统的管道上,或有金属结构搭接等情况时,提供了一个先进的探测方法。从而克服了其它仪器查找这类故障的困难。若埋地管道的保护层有破损,PCM可对破损点进行精确定位。PCM的附件(磁靴)本装置俗称磁靴。内配有一高精度磁力仪用以探
11、测PCM特有的近直流(4Hz)的检测信号。当磁靴被安装在接收机上时,接收机的喇叭会发出提示声响,确认已连接好。当按下接收机面板上的PCM电流键时,磁力仪会自动开启进行测量。磁靴内还装有数据存储器用于存储PCM的测量结果,可以在接收机上浏览存储的数据,也可以通过接收机上的连接功能将数据转存到计算机上。PCM发射机功能发射机的部件安装在一个防水而且坚固的塑料箱内,只要轻压箱盖抠开搭扣,即可打开机箱。在某些情况下,为了调节机箱的内外压差,机箱内外的气压需要借助箱前的把手附近的小旋纽来平衡。仪器工作时箱盖应打开,以利于散热罩散热。关箱时请注意线缆不要放在散热罩上,因为此时散热罩上还可能有余热,会损害线
12、缆的寿命。频率选择频率选择为一个三档旋钮开关,供检测时选择所施加信号的频率:干线上传输(不带方向)ELF超低频用于长距离管道范围。 4Hz信号为 35 128Hz/98Hz超低频信号为 65管网上传输(带方向)适用中等距离的管道或管网范围检测ELF超低频/带电流方向: 4Hz信号为 35 8Hz信号为 30(带电流方向) 128Hz/98Hz超低频信号为 35LF低频/带电流方向: 4Hz信号为 35 8Hz信号为 30(带电流方向) 640Hz/512Hz低频信号为 35PCM系统的 4Hz频率信号是任何方式下都有的。在测量时操作者可以选择不同的频率方式,使之有无带电流方向。电流选择及警示灯
13、六档选择开关。分档为PCM的4Hz检测电流进行设置:100mA、300mA、600mA、1A、2A、3A。注意:PCM发射机面板上的数码显示值,指示的是PCM发射的4Hz检测信号电流强度值。发射机采用恒流源方式提供检测电流,只要电源能够提供足够的功率,它的输出电流总是恒定的。面板上发光二极管用于指示发射机工作的状态。黄色电压灯指示检测信号的输出电压:无指示灯亮,表示输出电压小于20V;20V灯亮,表示输出电压为20-40V;40V灯亮,表示输出电压为40-60V;60V灯亮,表示输出电压为60-80V;80V灯亮,表示输出电压为80-100V;面板上其它指示灯为:Output OK 绿 输出正
14、常Over Temperature 红 机内过热Power Limit 红 功率超限Voltage Limit 红 电压超限如机内温度过高,发射机会自动关机冷却。电压超限(Voltage Limit)当发射机的输出电压超过100V仍不能输出指定强度的电流时,该指示灯亮,表明输出回路的阻抗过大,输出电压达到上限。此时请检查信号线及地线的连接点,采取措施来减小连接电阻。功率超限(Power Limit)当用电池供电时,无法为发射机按选定电流输出提供发射电能,发射机已达到功率上限,为功率超限。此时需将电流选择开关拧小一档,直至绿灯指示正常。开关拧小一档等待绿灯亮,需几秒钟的平衡时间。信号线的连接 警
15、告在断开管道上阴极保护系统接头时,必须严格遵守各种规定的措施及步骤!断开阴保系统与管道、阳极地床的连线。 警告用手接触信号连线的夹钳及连线前,必须确认发射机处在关闭状态。将白色信号引线连接到管道上。将绿色信号引线连接到地极连线上。注意:如果将信号连线接反,会导致在PCM接收机上信号方向相反指示。请使用独立的低阻抗地极,例如牺牲阳极或阴极保护系统的地极。有时邻近的与被测管道绝缘的管线也是一个很合适的接地点 (一般要求相距20米以上)。当采用独立地极作为接地点时,请注意这种地极的电阻一般不足够低。若施加大电流需要尽可能将地极打深,以降低接地电阻。此外,还要尽可能加大与被测管道的垂直距离,至少要45
16、米,以保证检测电流在管道中均匀衰减。PCM发射机电源线的连接 警告 无论连接下列任何一种电源,必须事先关闭发射机。发射机的仪器面板上有三位LCD,显示施加在管道上4Hz信号的电流值(以安培为单位)。PCM发射机电源可连接:(1)220V 交流电源(2)20-50V直流电源(蓄电池)(3)15-35V由整流器提供的直流电源220V交流电源发射机须用可靠的地极接地,如系统选用交流电供电,必须至少有300瓦功率,以保证发射机能有足够的功率输出。可以用220V市电作电源,也可以采用220交流发电机供电。20 - 50V直流电源采用20-50V直流电源(蓄电池)供电,或1535V 交变整流电源供电。须满
17、足最大电流 5A的需要。而最大功率输出取决于直流电源的电压。例如:电压为20V时,最大输出电流仅为300mA。50V直流电源供电,则可有3A输出。电源线黑线接负极,红线接正极如果采用15-35V交流整流电源供电,整流电源无法提供5A电流时,请将电流选择纽拧到最小值,逐步增加,以避免使整流设备过载。当发射机使用直流电源工作时,整机有过压及极性反接保护功能。PCM发射机的信号供入警告 在连接信号引线前,必须关闭发射机。在阴保站内使用,利用阴保整流器连线连接发射机每台整流器有一组连接阳极地床和管道的连线,整流器使用220V的交流电源。连接方法当一台整流器连接在一条管道时:断开连接管线、阳极地床的连接
18、电缆。(若不断开整流器的连线直接连接发射机,可能会导致PCM发射机的损坏,也可能是PCM的发射信号不稳定,无法进行检测工作。)连接发射机,白色信号线连接在管道上,绿色连线连接在阳极地床上。使用交流电源给PCM发射机供电。当一台整流器连接在多管道时:绿线的连接方法同上,接在阳极地床线上。若每条管线有单独连线,应分别单独连接管道进行检测,这样可以使每条管线上有最大的检测信号,有利于检测精度和检测距离。白色信号线连接在其中的一条管线上,使用接收机在管线上区分施加信号的管线。开始检测工作。当一条连接电缆连接在多条管线上时,无法分别连接在单一管道上,此时的发射信号会在每条管线上,管线上的信号强度和检测距
19、离都会减少。注意:防腐层较差的管道,需要较大的阴保电流,也会分得较大的发射机检测信号电流,分别用接收机测量每条管线上的检测信号电流强度,可以粗略判断出每条管道的大致防腐层状况。PCM发射机的信号供入警告 在连接信号引线前,必须关闭发射机。在测试桩处使用PCM发射机在测试桩上施加信号:有些测试桩处有绝缘法兰,连接方法如左图所示。断开测试桩上的连接片,分别将白色信号线连接在要进行检测的一端,绿色信号连接线连接在另一端上即可。如左图对有牺牲阳极的情况:在断开牺牲阳极与管线的连接片将发射机白色信号线连接管道将绿色连接线接在阳极连线上若牺牲阳极的损耗已经很大了,可能此时的连接回路阻抗很大,PCM发射机会
20、显示出很高的输出电压。建议此时,采用另外的远距离接地极,提供低阻抗的连接回路,使检测信号更为理想。注意:由于埋设的牺牲阳极一般距管线较近,可能会导致在连接的初始管段信号衰减很大,影响检测信号的传播。PCM发射机的信号供入警告 在连接信号引线前,必须关闭发射机。其它连接方式无论以何种连接方式,PCM的连接回路电阻都应在20欧姆以下,以保证发射机能够输出足够的检测信号电流。使用另一条管线作为接地极当另一条管线与待测管线绝缘良好,且管线走向不一致或距离较远时,作为接地极是一个施加信号简单有效的方法,连接方法如左图所示。河流、排水沟、湿地和其它水体可能都是理想的接地点。注意:一定要保证管道不能通过作为
21、接地点的同一水体(湿地)。水体与管线距离较近时可能也会影响信号的传输效果。其它的电器设备的接地装置,也可以作为PCM发射机的接地极,然而,这样会使得这些电器设施和连线上带有PCM的检测信号。注意:如果这些电缆距离待测管线很近,可能会影响检测效果。PCM接收机功能开关 (1)此按键为一单触开关,按下即开机,再按一下即关机。开启接收机后,如在5分钟没有按其它功能键,接收机会发出声响报警。操作者在报警后30秒钟内不予理会,接收机则自动关机。如按了其它功能键,则接收机会重置关机定时。电池 (2)接收机面板的左侧有一个电池符号,表示电池供电的四个级别。当电池损耗到已不能工作的时候,面板会出现“Lo ba
22、t”提示,指示需要更换电池。 一般来说,一组高能电池可供接收机正常工作20小时以上。如需更换电池时,松开电池盒的螺栓,换入12节新的5号碱性电池或镍铬电池。更换电池时,请注意电池极性。上档键(第二功能键)(3)配合此键,可使下列各键完成其第二功能。Shift+Mode (4) 方式键(Mode)的第二功能是音量调节。将上档键按下(别松开),再按方式键可增大或减小发射机的扬声器音量。警告为了防止对人耳的损害,在使用耳机前,请将音量调到合适水平。Shift+Depth (5)测深(Depth)的第二功能是将存储的故障定位数据(FF)传输出到PC去。”Shift+Current (6)电流键的第二功
23、能是清除记录数据。此功能仅在记录数据浏览方式、接收机安装磁靴,以及磁靴内有PCM的检测数据时有效。PCM接收机功能操作频率选择-方式键 (7)用此键,操作者可选择接收机的工作方式。电流测量方式:ELF 超低频128Hz/98HzLF 低频 640Hz/512Hz8k Hz 标准定位频率,检测其它雷迪发射机的检测信号。除非使用PCM发射机发射带有方向的检测信号,PCM电流测量时不会显示电流方向。测量定位电流时也不会显示电流方向。其它的定位方式:检测动力线上 50Hz/60Hz信号。CPS检测阴保电流中100Hz交流成份。浏览检测数据要检查所有的存储数据,可由此方式进入。A 型架 接收机己连接了附
24、件A型架,用来查找防腐层破损点。峰零值方式键 (8)转换接收机峰值/零值测量方式,用于对管道的精确定位。定位过程中一般先用峰值方式进行测量。 左右指示箭头 (9) 接收机在零值工作方式时,显示左右方向箭头,用以指示埋地管线的中心点位置,这种检测方式可快速追踪管线或判定现场的干扰信号的大小。附件接入状况 (10)在接收机已连接了PCM附件的情况下,峰/零值键还可选择附件的工作方式,即是否使用附件工作。某些型号的附件可以使面板上的符号,随附件的插入而自行改变。注意:如已连接了附件,此时PCM的磁力仪则无效。可连接到PCM附件例如: 外接天线型架 PCM接收机面板增益控制和模拟指针 (11)在手把下
25、方的旋钮型开关为增益调节钮。当顺时针按动增益加大;逆时针按动增益减小。在面板的 符号边显示接收机的实际增益(0-100)值。信号源较强时需调小增益。信号的相对强度用模拟指针图表示。当模拟指针满刻度时,则需逆时针方向按动增益钮,以使模拟指针接近60位置。在面版上方中间位置还有一百分数值显示,与模拟指针读数对应。注意:增益控制旋钮是一个双向按钮,操作时只需小幅轻触,不可大幅转动,否则会造成损坏。测深键 (12)一旦将管道中心位置确定后,将接收机的底端触到地面上,按下测深(Depth)键,仪器自动给出管道埋深值。深度测量显示方式如下:当管道埋深小于1米时,读数值单位为厘米或英寸。当埋深大于1米时,读
26、数单位为米或英尺。注意:为了测得精确的埋深值,接收机必须保持在垂直于管道的位置工作。定位电流键 (13)按下此键即可直接获得施加在管道上的定位电流强度值。注意:这里表示的是定位电流,并非PCM电流。定位电流测量功能在ELF、LF和8kHz方式时可以使用。除 -CO和 -CP版本外CPS方式也可以测量定位电流。在 50Hz/60Hz动力电方式工作时,无法读取定位电流。PCM电流方向(CD)功能在 -CT版的PCM 上设有专用的CD 功能键, 是用来测量雷迪公司的其它标准发射机发射的320/640Hz的CD检测信号,如RD433HCTx、 RD433HCTx2 和PTX-3等。确定出管线位置后,按
27、下CD键,面板上就会显示出信号电流的方向。在目标管线上,电流方向始终是背离发射机方向的;而在其它管线上,电流方向则指向发射机的方向。此时面板上的模拟指针应是100%或接近0%。再按CD键,推出CD方式回到定位功能。复位CD功能如果面板上的模拟指针一直停留在满刻度线上,或闪动不稳,则需要将CD功能复位。将接收机背向发射机放置在管线正上方的地面上,将接收机设置成CD方式,按下SHIFT键,再按CD键,面板上将显示”Rst”, 之后显示”Set”,箭头指向背离发射机的方向,模拟指针显示100%,此时已重置CD功能。若想反向设置电流方向箭头,则面向发射机方向,进行CD重置过程,之后的电流方向显示则改变
28、方向。 测量管线的电流强度当使用PCM 接收机测出电流读数后,可以将其存入磁靴内的数据记录仪中,存储的内容包括:序号、mA 为单位的电流值、dB 为电位的电流值、电流方向和埋深值。PCM 的配套磁靴雷迪有两种PCM的磁靴可以与接收机连接。在与接收机连接时,可以通过面板上的显示加以区分。标准的磁靴内有100个读数的存储功能,而2型磁靴内则有399个。当连接标准磁靴时,接收机发出蜂鸣,并在面板左上角处的增益位置上显示”Pc”,中心位置显示”。连接2型磁靴时,则增益位置上显示”Pc”, 中心位置显示 ”。 管道电流键 (14) 注意:本功能只有在连接磁靴时可用。在测量周期内,要尽可能保持接收机稳定,
29、这有利于测得准确的电流读数。按下此键,即启动PCM电流测量功能。此时面版显示“Pc”符号,并在左上角出现4(秒)的倒计时数。测量周期四秒钟完成一个测量周期,电流读数、流向指示及当前可用的数据记录号显示在面板上。直到按下“确认”键储存或“舍弃”键放弃为止。如面板上显示“rPt”(Repeat)则表示需要重新测量读数。注意:如果读数值闪动,说明数值处于临界值附近,需要重新测量。这可能是附近的金属物或车辆的干扰造成的。说明:如果使用2型磁靴,可存储399个读数值。记录号1-99显示在左上角的增益处;记录号100-199显示的百位通过峰值指示标志来体现;记录号200-299显示的百位通过峰值/零值指示
30、标志来体现;300-399显示的百位通过峰值/零值/附件(3个箭头)标志来体现。PCM电流值的存储键 (15)一旦读取PCM电流值后,在面板的左上角处显示可用的存储记录号(1-100或1-399)。如果用户要存储,则检测值存储在此号的数据记录器内。按”键 表示确认存储,面板显示 “SAv”并回到定位方式。按“”键 表示舍弃,立即回到定位方式。覆盖已记录的记录在存储前,可触动手把下的增益触动开关以改变记录号,将检测结果存入指定的位置。请注意,一旦新值存入该位置上,该号记录内的原值即被覆盖。浏览方式(Review) (7)若接收机连接了磁靴,在此方式下,可将以前存储的检测数据重新显示在面板上。当设
31、置成浏览方式后,面板上显示“Log”,最新存储的记录号显示在面板的增益位置。同时,检测结果的mA电流值和电流方向显示在面板上。辅以手把下的增益触动开关,可将要检查位置的存储读数调出来。在浏览方式时,如出现“no LOg”则表示记录器内无检测数据。检测数据转存功能数据转存 (16)注意:使用此功能,需要在你的计算机中安装数据上载软件,具体操作请参看本说明书中的软件使用部分。当PCM连接磁靴时,将接收机设置为浏览方式,用一条D型的RS232 串行电缆连接到PC机的串口上,按测深键(Depth)接收机即进入数据输出功能。面板显示出“uLd”。在成功上传数据前,PCM不会清除记录器内的检测数据。上载软
32、件32以上版本,用户可以选择是否清除接收机内的检测数据。当数据传入PC机,并确认全部数据传输成功后,PCM将消除原有检测数据,面版显示“cLr”后再显示“no LOg”。注意:用户使用PCM32数据下载软件还可以将PC机内的检测数据下载到接收机内,不清除存储的数据。具体操作请参看本说明书中的软件使用部分。清除全部检测数据 (6)在浏览方式时,操作者可将存储器内的检测数据清除。为了防止误操作,必须同时按下“Shift” 及定位电流两键,才会清除已存储数据。在清除时面版显示 “cLr”,清除后显示“no LOg”。PCM接收机的使用用户在进行管线定位时,使用PCM发射机选用ELF或LF频率;不用发
33、射机则可以用阴保站的CPS(100Hz)频率进行管线精确定位。打开接收机,用#键选择检测信号的频率。管道的精确定位所谓精确定位是指被测管道的位置已经有了大致的了解,而用精确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。峰值法将接收机的灵敏度放在大致一半的位置上,若此时模拟指针满刻度,则逆时针方向调节增益,使指针在大致60%的位置。整个测量过程需及时调整灵敏度,使仪器的模拟指针保持在可观察范围以内。* 手持接收机,令机身平面与管道走向垂直,机身底部接近地面。* 在管道上方横向左右移动,以找到信号的最大响应点,并停在最大响应点。* 在获得最大响
34、应的点上,转动仪器获得最大响应,如需要则调整增益。* 在上述位置上再将接收机向两侧轻微移动,找出峰值最大响应点。此时接收机所在位置即是埋地管道上方,且管线走向与接收机机身平面成直角。* 标出该点的确切位置。零值法在峰值法上的记号点将接收机设置为工作零值方式。根据左/右方向箭头指示,在管道上面再找到一个最小响应点。如果此点与峰值法重合,说明管道已被精确定位;如不重合,说明管道位置尚未“精确”地找到,或有干扰存在。两种方法定出的位置都偏离在管道的同一侧,那么该管道的真实位置应该接近峰值法所定的位置。当峰值法与零值法两者测得的位置差距在15厘米以内,说明测量结果是可以接受的。左图表示,有平行管道或闸
35、阀时,对两种方法产生的影响。进行管道搜索定位,遇到有T型或L型管道或集结点而产生干扰,无法作出正确判断时,则需要用左图列出的方法进行扫描。将接收机增益开至50左右,在该区进行加密测量。此时请注意接收机测量方向,并切记不要将接收机平面与管道同向。测深和电流测量测深和测电流时请务必注意:接收机必须放置在与管道垂直 90 度的上方。这点非常重要。确定磁靴上的方向箭头与管线的走向一致。 磁力仪允许与支架(磁靴底端)有一定角度的倾斜。在坡地上测深,必须保持接收机及磁力仪放置左图位置。如果接收机放置如左图位置,则测得的深度和电流值是不正确的。不要这样读取检测值。电流测绘的理论基础检测电流测量结果和解释当将
36、检测电流施加到一个埋地导电体时,在导体周围会产生一正比于该电流的交变电磁场。当用接收机在地表上检测到该电磁场后,经过相应处理,就可以精确地测定施加管道中信号电流。PCM的核心是一个对发射机施加的近直流信号(4Hz)进行电流强度测量的部件。实验表明:这个超低频交流信号在管道上的电流衰减特性与施加在管道上的阴保电流分布特性是一致的。PCM接收机含有一高精度、高性能的传感器,它称之为磁力仪,能够以非接触方式测出超低频率的交变磁场。采用先进的信号处理技术,做到只要按键即可测得该近直流的检测信号及其方向。数据存储功能可保存这一随距离而衰减的电流值及其对应关系,并能够转存到计算机中。在图上的所有箭头,表示
37、的都是电流方向。正常连接时都是指向发射机的,箭头的长度及宽度则相应地代表信号电流的强度。PCM发射机施加一个电流到被测管道上,该电流的强度随离发射机的距离增加而衰减,其衰减程度取决于管道及其防腐层的情况。接收机在测量电流读数过程消除了深度变化的影响,在管道埋深变化时也能够保持电流读数的稳定。当遇到防腐层的异常点时,电流读数会发生陡降,说明此处出现了某种故障,可能是防腐层破损或与其它金属结构搭接等情况。检测电流流失的位置,往往也是阴保电流流失的位置,且相对的流失量也相同。注意:由于管道铺设年代不同引起的防腐层老化状况的差异,沿管道测得电流曲线会有不同的衰减速率。使用分贝值进行电流测绘PCM接收机
38、是以安培(A/mA)或分贝毫安(dBmA)为单位显示电流强度的。当在数据记录器中存储时,电流的mA和dBmA值都存入存储器中。改变PCM的mA/dB显示方式,参见37页的设置说明。当将一交变信号电流时加到防腐层状况良好的管道上时,从信号的供入点开始电流通过防腐层的分布电容而衰减,其以A/mA值得出结果图上的衰减呈指数规律。当将mA的电流值转换成dB之后,原来的检测图则呈线性的衰减规律。用dBmA值与距离构成的图形更方便分析。PCM 采用4Hz的近直流信号频率,将防腐层的电容影响降至最低。例如:在一条管道上有3个严重程度相当的防腐层破损段(假设绝缘电阻相同),一个在靠近信号供入点;另两个分别位于
39、管道的中部和末端,如果用mA电流值作纵坐标画管道的信号衰减图,可以看出中段和末段的管段电流下降值明显小于靠近信号供入点处的下降值。在用dBmA值作纵坐标画出的管道电流衰减图上,每个破损段的下降值基本相同,从而消除了在初始管段电流衰减大的影响。左侧两图所示的分别是mA 和 dBmA的三个相同程度管段的电流衰减效果。注意,在mA图上初看好像是防腐层的老化程度在逐渐减小。而在dBmA图上则可以看出每段的防腐层老化程度是相同的。因而,从dBmA图中的曲线下降程度可以直观地反映防腐层的老化破损程度,而在mA图中在靠近信号供入点附近的管段会呈现更大的电流下降,远离发射机的管段电流下降则要小得多。 在图1中
40、,标有“A”到“E”的曲线是检测的原始数据,标有“1”到“4”的线段是处理转换后的数据。 图1距 离注意:在A 点位置的电流下降后,几乎又回到原来的初始水平。这可能是由于在此处目标管线上方存在着其它的金属设施,对管线产生了干扰。这个电流下降应当不予理会,或进行进一步的检测。在B到E的管段位置,此时存在干扰,但干扰过后,电流并未回到原来的水平,说明此段的防腐层存在破损。使用A型架作进一步的检测,可以将破损点精确定位。 对管线或管网进行检测管道的T型和L型接头检测电流遇到管道支管时,会产生分流现象,电流分流呈简单的算式: 800 700 100管道上的最大电流读数,表示电流的主要流向,并为寻找故障
41、(短接或防腐层不良)位置指示出方向。此处电流分流成三股,如左图所示。800 = 600 + 150 + 50 如前所述应沿着电流读数最大的管道,进行进一步检测以便找出故障。回状管道此时电流指向改变方向,说明管道改变位置,可用PCM的定位方式确认之。环形管网内的电流流动如左图所示。假设两侧的管道长度相等且防腐层破损老化程度也近似,这种情况电流流失率应该为一常数。而在点上测量电流应为零。但在实际情况下,由于管道的年代或防腐状况不同,在任何地点都可能出现“零”电流。但(从这“零”点再往不同方向分别测量)总会找出电流流向。如何对管网进行测量下面介绍在有阴保系统的管网上,如何进行防腐层的检测工作。详细地
42、了解现有管道的分布情况,对在何处连接发射机,如何安排测量点等现场工作是至关重要的。有时需要先对全区进行普查,然后集中注意力到某一特定区进行详查。下面是一个既有“T”型段,又有“L”型管的例子。图上数字是PCM的电流读数,给出的长度值是为了避开干扰所需要的最小距离。按照这样的检测图和检测步骤工作,就会很容易地找到该故障点。上例是经普查后,在关键地段测得的主电流流向及其段点的电流读数。读数(2)给出了初始的电流方向,它指示了应该进行检测的方向。读数(5)点是在T型接头处, 指出了可能存在漏点的方向。读数(9)点发现,在读数(8)后有一个很大跌落,而后在 (8)、(9)点之间找到故障点(10)。在(
43、1)(4)(9) 各读数点,仅作检测方向指示用,未作读数的解释。 电 流电流读数及例图的解释如管道防腐层状况良好,电流读数一般都跌落很小。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,则老化段检测电流会急剧下降。左图为管道与其它金属结构有搭接的情况。管道上的套管防腐层较差,与管道有搭接。检测电流在这段有明显下降。在管道的埋设路由上,有干燥或沙石地段,尽管防腐层状况良好,对检测电流的流失有阻碍效果。检测应用 有并行管道测量一新管道,而新管道的一侧埋设有旧管道,大约相距 30厘米。给目标管道施加了1A 的检测电流。为了便于说明,将被测管道分成A、B 两段。A 段:用峰值和零值定
44、位重合情况良好,电流读数值表明防腐层状态良好。B 段:用峰/零值定位不重合,峰值位置偏向老管道一侧,电流读数也有明显下降。图中情况是: 老管涂层不良并与新管有搭接现象,为电流入地提供一个良好通道。这种情况的表现是该处管道的峰值位置偏向一侧。而电流读数急剧下降。用图来分析,曲线拐点即是故障点。为了验证这一假设,将发射机接到被测管道的另一端。将同样1A电流施加到管道另一端,获得以下读数。A 段 用峰值/零值定位重合良好,其读数正常下降。B 段 用峰值及零值定位重合不佳,而且电流读数下降。C 段的起始点电流急剧下降,几乎消失,据此断定此处有搭接。这是由于旧的废弃管道自搭接点处,与目标管道的电流方向相
45、反,提供检测电流返回地极的最好通路,使得目标管道上的电流几乎为零。一段伴行短管道对读数干扰时的典型应用为方便说明,在左图中对目标管线分A、B、C三段。在目标管道上施加1A电流,沿最大电流流向的一侧管段进行检测。A 段 用峰值及零值法定位重合良好,这一电流读数比较稳定,说明管道保护层完好。B 段 用峰值/零值法定位发现重合不好,间距超过15厘米时,而且读数有明显降落。C 段 用峰值及零值法定位重合良好,而且电流读数稳定。说明邻侧有另一金属管道在 B 段上产生一个不大的反向电流,所以在新管道上引起了一股抵消作用,造成新管上的电流读数下降。左图这图说明有邻管影响所引起的曲线凹缺。典型测量示例:在发射
46、机的一侧发现异常方向信号电流时的检测连接发射机,选择1A档供入信号电流。在电流方向箭头指向发射机的位置,测得电流值为 900mA。在发射机连接点的另一侧,不但发现用峰/零定位重合不好,而且电流方向异常(离开发射机的),再往远处情况依然如此。检测发现邻近有其它的金属管道不但与被测管道搭接,而且管段的部分走向与目标管道平行。而由于目标管道上的信号电流比起相邻管道的电流要小得多,对检测结果的贡献不大。有均压电缆管道的检测在距目标管线大约3米远的位置有一废弃的管道,两管道之间有一均压电缆连接,将发射机分别置于目标管道的两端进行检测,可以区分出旧管道对检测电流读数的影响。 PCM发射机连接到这条管道的阴
47、保整流器的位置,测得检测电流为 800mA,并已确定出电流流向。在距发射机3公里以外的地方,测得两个管道上都有很好的电流读数,目标管道300mA ,旧管为100mA,电流方向表明在3公里以内的某处,两条管道有搭接情况。将发射机接到管道的另一端时,各测量点均在相同位置,而在目标管线上信号供入点附近,也测得 800mA 电流,但在旧管道上测不出电流读数。一系列电流读数表明:当接近均压电缆时,在两管上均有电流读数,但电流方向相反,指示连接点在前面。在测得电流值为 500mA 处,发现搭接点,并继续测得在整流器附近还有其它故障。PCM附件:A型架的使用雷迪公司为PCM提供了附件A型架,用来进行埋地管道
48、外防腐层及电缆外皮破损点的精确定位。- 使用时需将A型架的两个探针与大地良好接触。- 电流方向(CD)功能,PCM接收机面板上的前后箭头可直观指示出漏点的方向,这使得故障定位检测变得很容易。- PCM 接收机面板上还显示出A 型架的两个探针之间电位差的毫伏分贝值(dB),该数值用来比较不同外防腐层故障检测电流泄露的差异,以确定破损的严重程度。这些检测数值可以存储在PCM的第二个存储功能内,用户能够调出、下载到PC机上。操作方法使用A型架进行检测,是基于用户已经使用PCM对管线进行了电流梯度法测量,并依照检测结果选出要进一步检测的管段。连接发射机,打开电源开关,使用带电流方向ELF或LF(4和8
49、Hz)的频率方式。在有无磁靴的状态下,PCM接收机都可以进行故障点定位。1 将A型架连线的3针插头插入A型架的接口,将多针连接头插入接收机的附件插座内。PCM接收机开机后,开始自检并发出提示音,液晶显示面板将标志置在附件插座位置。面板还将显示“FF”。使用峰/零值转换(Peak/null/accessory)键可以在管线定位和故障定位的不同操作方式之间转换。2 将A型架以与管线的平行方向插入管道上方的土壤,标有绿色的探针背离发射机,红色探针朝向发射机的位置。3 将A型架的探针插入土壤后进行读数。接收机将自动调节信号水平,显示电流方向及分贝(dB)读数。注意:在测量过程中,面板上的增益值将闪动,
50、不需要操作者进行任何调节操作。4 接收机面板上显示的箭头方向是地面上高检测电位的方向,也就是说,箭头指示的就是漏点的方向。当没有箭头显示或无法稳定时,则表示附近没有漏点存在,或地面上的电流太小,不足以给出信号电流(CD)的方向,也可能是碰巧A型架处在防腐层破损点的正上方。此时面板上还显示有信号电位差的dB值。若读数在30dB以下,附近的防腐层一般没有破损点存在。5 沿管线的方向移动A型架,重新将探针插入土壤。如果以前的位置给出的箭头方向是向前的,而新位置上箭头方向是向后的,则此时操作者已经跨过故障点。一般的漏点会使接收机的面板显示在40-60dB范围,最大时可能超过70 dB。6 以1米的间隔
51、沿管线的走向退后检测,观察仪器面板的dB读数,数值上升、短暂下降、又上升,之后数值会渐渐下降;当箭头改变方向的位置,就是故障点的边缘。7 重新以更小的间隔进行前后检测,直到找到电流方向的变化点、dB读数最低的位置。此时可以肯定故障点就在A型架的中点位置。将A型架转90度,也就是检测方向与管线的方向垂直,重复步骤7,检测结果的故障点在A型架的正中央。用木桩或油漆记下故障点的位置。比较漏点的严重程度8 分别记下A型架在与管线垂直方向时dB读数值,用于比较管线上不同漏点的严重程度,决定管线的维护次序。方法是:将A型架的一极放在管线的正上方,另一极远离管线,从距故障点1米处开始,以25厘米或更小的间隔
52、检测,记下此过程的最大读数。对每个要检测的管段进行以上步骤,直到完成全部检测工作,标识出管线上的全部故障点,分贝数最大的故障点破损最为严重。在故障点检测的任何时候,都可以将检测方式转换到电流梯度法的检测。方法是从接收机的附件接口拔下A型架的连线,或使用峰/零值转换(Peak/null/accessory)键进行转换。保存检测数据 (15)按下“shift”键后,再按深度(depth)键可记录检测结果。注意此时面板左上角显示的数据记录号是否正确。当完成全部检测工作后,可以将存储的检测数据下载,但此时一定要将磁靴从接收机上取下,之后下载的数据是故障检测数据而不是电流梯度法的检测数据了。数据下载的方
53、法与下载4Hz电流梯度法数据的方法类似,使用的程序也是“upload utility”, 结果的数据文件名是FFDATA.TXT。注意事项:当管线处在市区或水泥/沥青路面下时,将A型架的探针插入土壤会遇到困难,解决的方法一是在偏离管线上方有土壤的位置进行检测,二是在路面上浇点水,使得探针能够采集到地面的电压信号。检测管线上方的土壤较为干燥时,适当地浇水会提高检测的精度和检测的效果。如何避开干扰源获得准确的检测数据应用管道检测的基本原理,处理检测过程中的问题是非常有效的。检测过程中,时刻关注峰/零值位置的一致情况是十分必要的。如果对检测中的埋深测量值有疑问,可以采取提高接收机(如0.5米)重新测深,通过观察重测值是否有相应的加大,来判断测得的埋深是否可靠。由于PCM使用的是极低的检测频率,大大地减少了出现检测错误的机会。但是,仍有因现场的干扰导致检测错误的可能性。识别干扰出现下列情况时表示有干扰存在* 峰值法、零值法定位点偏差超过15厘米以上时。* 测得的埋深值不合理。* 接收机读数不稳定。* 接收机面板显示11到29号错误“ERR”
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