编号：SM-ZD-85856 燃气管网防腐检测方法Through the process agreement to achieve a unified action policy for different people, so as to coordinate action, reduce blindness, and make the work orderly.
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燃气管网防腐检测方法
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摘要：介绍了综合防腐检测技术在城市燃气管网中阴极保护系统检测与评价、管道防腐层缺陷检测等方面的原理、方法与特点。

关键词：燃气管网；防腐检测；腐蚀
Anticorrosive Detection Methods of Gas Network SUN Yan-lei
(Baotou Gas Co.，Ltd.，Baotou 014030，China)
Abstract：The principle，methods and characteristics of the comprehensive anticorrosive detection technology used for detection and assessment of cathodic protection system and detection of pipeline anticorrosive layer defect in urban gas network are introduced.
Key words：gas network；anticorrosive detection；
corrosion
埋地钢质燃气管道在土壤环境中经常会发生各种腐蚀而导致管道泄漏或报废。

有资料显示，采取防腐蚀措施敷设的燃气管道能安全运行25年以上，而无防腐蚀措施造成地下燃气管道严重腐蚀，寿命只有3～5年。

腐蚀可分为管道内腐蚀和外腐蚀，其中外腐蚀是破坏燃气管道的主要因素，按其性质可分为化学腐蚀、电化学腐蚀，而电化学腐蚀在埋地钢质管道腐蚀中起主导作用。

埋地钢管防腐系统出现问题，如防腐层出现破损点、局部老化、阴极保护失效等故障，管道会发生电化学腐蚀，严重时会发生腐蚀穿孔。

因此，加强天然气管网防腐系统的管理非常重要，寻找和排除地下管道防腐缺陷点与腐蚀点是消除事故隐患的一项重要工作。

总结一套行之有效的综合检测技术，对埋地天然气管道的防腐状况进行定期检测和评估十分必要。

1 检测技术简介
管道腐蚀检测技术分为内检测与外检测两种。

由于燃气管网拐点、分支、变径点多等原因，内检测仪器目前国内尚未普遍应用。

外检测技术适用于燃气管网检测，但因每种仪
器与方法都有其局限性和干扰因素的存在，往往会影响检测结果的准确性，检测结果的准确性还与仪器操作人员的技术水平和工作经验密切相关。

用一种检测方法检测燃气管道很难做到准确无误，燃气管道防腐检测只有综合采用多种技术和方法，才能获得准确可靠的结果。

选择检测仪器与方法组合，是检测技术的关键所在。

①电磁电流衰减率检测法(PCM仪器法)
PCM仪器法的检测原理是向管道施加几个频率的电流信号，通过检测电流信号的衰减率变化，分析判断出被测管道防腐层出现的破损点与评价总体质量。

通过分析处理检测数据，计算出被测管道某一段防腐层的平均绝缘电阻，根据绝缘电阻定量评估被测管道防腐层的总体平均质量，通过分析检测电流的衰减率变化对防腐层破损点定位和判断破损的严重程度。

该方法简单易学，测量管道位置、埋深等简单准确，不受地形条件约束，尤其适合于长输管道防腐层质量系统检测与评价。

目前，我公司采用英国雷迪公司生产的RD-PCM型埋地管道外防腐层状况检测仪对地下燃气管道外防腐层进行
检测。

该设备通过PCM大功率发射机向管道发送4 Hz近似直流信号和128 Hz/640 Hz定位电流信号。

其便携式接收机能准确地探测到流经管道的这种特殊信号，跟踪该信号并采集管道上各处的电流，将结果输入微机。

通过配套软件可绘制出电流变化率一距离曲线图。

分析该电流流失率，计算绝缘电阻值，即可实现对防腐层状况的评估，并可定位损坏严重的破损点。

②交流电压梯度法(Perason法) 这种方法是向管道施加一个交变电流信号，该信号沿管道传播，当管道的防腐层存在破损点时，信号就会通过破损点向周围土壤中流失，形成一个以破损点为中心的交流电位场，电位场中心对应破损点位置，中心位置电位梯度最大，这样就能够测量出电位场的中心位置，即防腐层破损点的位置。

该方法灵敏度比较高，很小的防腐层漏电点也能被发现，操作简单，工作效率高。

但干扰因素比较多，检测出的防腐层破损点只能定性分析，不能定量评价，检测结果的准确性还与操作人员的经验有关系。

③直流电压梯度法(DCVG法)
DCVG法的原理基本上同交流电压梯度法一样，只是信
号源有所区别。

直流电压梯度法检测的是管道上的直流电流信号，检测时可以用管道阴极保护系统的电流做信号源，也可以用外加直流电源做信号源，还可以不加任何信号利用管道的自然电位做信号源。

检测结果准确可靠，干扰相对少，能够对防腐层缺陷点和防腐层总体质量进行评价。

根据DCVG检测原理，一般若电压梯度＜50 mV，则管道外防腐层可能有缺陷。

为方便判断，对DCVG数据进行转换并定义一个标准电压，其定义为：
V₀=50-V
式中V₀——标准电压，mV
V——实测电压，mV
当V₀≥0时，防腐层基本无缺陷；当V₀＜0时。

防腐层可能有缺陷[1]。

④管道防腐近距电位测量法(CIPS法)
CIPS法应用GPS同步技术测出阴极保护电流系统各点ON状态下管地电位VON和OFF状态的瞬时关电位——极化电位VOFF。

将CIPS法检测数据绘成管道电位连续变化
曲线，曲线反映了管道的全线保护电位分布情况和防腐层状况，当防腐层某处存在缺陷时，该处电流密度增大，使保护电位正向偏移，那么该点可能发生腐蚀[1]。

CIPS法是评价管道阴极保护效果的有效方法，根据电位曲线还可分析管道上是否存在杂散电流。

⑤变频选频法
变频选频法的原理与PCM仪器法基本相同，检测时在被检测管道一端施加信号，另一端接收信号，通过改变频率使接收端收到的信号强度是发射强度的50%，用这个频率计算出管道防腐层的平均绝缘电阻。

该方法主要用于评价防腐层总体质量。

检测时被检测管道两端必须有接线点，中问不能有分支和接地点，若有牺牲阳极和分支管道则严重影响检测结果的真实性。

在被检测管道无大的漏电点时，检测结果与实际情况接近。

⑥涡流检测法
不同成分的物质会对电磁信号产生不同反应。

采用激励涡流衰变方法，从地面采集的脉冲响应的时域数据中，分离提取与被测管道直接相关的时变信息，计算检测点处埋地管
道的金属蚀失量和防腐层绝缘电阻，根据蚀失量和绝缘电阻的大小及随年度的变化速率评价埋地管道腐蚀程度和状态。

对无损的管道，由于管道构成成分比较一致，对电磁信号的反应也一致。

该方法的特点是可直接测量管道的腐蚀程度，测量须与定位仪器配合使用。

⑦各种检测仪器与方法的对比
a. 电磁电流衰减率检测法适用于阴极保护与防腐层质量评价、破损点检测，综合性强，最适合阴极保护系统的评价，但存在破损点定位精度低、工作效率低的不足。

b. 直流电压梯度法适用于防腐层破损点检测，具有定位精度高的优点，但工作效率低，检测灵敏度还与土壤的电阻率有关系。

c. 管道防腐近距电位测量法适用于阴极保护系统评价，其测量结果准确可靠。

工作效率低是其不足之处。

d. 变频选频法适用于防腐层总体质量评价，其评价结果比较准确，但检测管段应无支管及严重漏电点。

检测设备为XP-5系列仪器。

e. 交流电压梯度法适用于防腐层破损点的检测，具有工
作效率高、准确的特点，但干扰因素多，破损点分类差。

检测设备为SL系列仪器。

f. 涡流检测法适用于防腐层缺陷检测、管道腐蚀量检测与评价。

能检测管道蚀失量，对管道强度进行评价，但测量干扰因素多，工作效率低，设备复杂。

检测设备为GDP-16仪器。

2 结语
为了消除每种方法存在的干扰，提高工作效率，使检测结果准确科学，减少经验成分，应综合采用检测技术，用几种方法结合相互弥补各自的不足。

主要选用交流电压梯度法检测防腐层缺陷点，有交流干扰的地段则用DCVG法弥补，用PCM法评价缺陷点类别，用多频电磁电流衰减率法评价防腐层总体质量，用密间隔电位法与万用表测量相结合检测与评价阴极保护系统保护状况，用超声波仪与卡尺测量检测管道腐蚀点深度和管道剩余壁厚，通过分析阴极保护电位曲线(CIPS法测量结果)判断管道上是否有杂散电流存在。

参考文献：
[1] 严铭卿，廉乐明.天然气输配工程[M].北京：中国建
筑工业出版社，2005.
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