腐蝕與防護檢測技術(shù)

1、腐蝕原電池示意圖腐蝕原電池示意圖管道腐蝕宏電池示意圖管道腐蝕宏電池示意圖陽極電纜陽極電纜 外部腐蝕直接評價（ECDA）- Pipeline External Corrosion Direct Assessment 國際標準：NACE SP 0502-2008 國內(nèi)標準：SY/T0087.1-2006 鋼制管道及儲罐腐 蝕評價標準- 埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕直接評價 ECDA實施過程包括: 預預 評評 價（價（Pre-Assessment） 間接檢測（間接檢測（Indirect Inspection） 直接檢查（直接檢查（Direct Examination） 后后 評評 價（價（Post-Asses

2、sment）通過給管道施加檢測電流是管道帶有交變的磁場通過給管道施加檢測電流是管道帶有交變的磁場雙水平天線垂直天線水平磁場分布水平磁場分布垂直磁場分布垂直磁場分布水平磁場的垂向梯度水平磁場的垂向梯度峰值響應峰值響應488659B式中：VT、VB 為線圈的感應電動勢 S 為兩線圈間的距離 D 為下一線圈距管道中心距離 kI 為管道的等效電流弱輸入信號弱輸入信號磁芯不飽和磁芯不飽和強輸入信號強輸入信號磁芯飽和磁芯飽和 輸出信號輸出信號+/- = 0強磁性的鐵芯強磁性的鐵芯 檢檢 測測 的的 外外 部部 磁磁 場場強磁性的鐵芯強磁性的鐵芯檢測信號的正負向檢測信號的正負向的和不為零的和不為零磁場的極性

3、影響了輸出信號的平衡Y曲線曲線I dB曲線970994m異常管段15861683m異常管段8 4 年竣工的管線年竣工的管線7 4 年竣工的管線年竣工的管線 管頂對遠管頂對遠 極點電位極點電位OL/RE( (測量）測量）管體對遠管體對遠地點電位地點電位P/RE( (計算）計算）S1、S2的測量方法的測量方法 材料中局域源快速釋放能量產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為材料中局域源快速釋放能量產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象稱為聲發(fā)射聲發(fā)射(AE)(AE)，聲發(fā)射是一種常見的物理現(xiàn)象，大多數(shù)材料變，聲發(fā)射是一種常見的物理現(xiàn)象，大多數(shù)材料變形和斷裂時有形和斷裂時有聲發(fā)射聲發(fā)射發(fā)生，但聲發(fā)射信號強度很弱，人耳不發(fā)生，但聲發(fā)射

4、信號強度很弱，人耳不能直接聽見，需要借助靈敏的電子儀器才能檢測出來，用儀能直接聽見，需要借助靈敏的電子儀器才能檢測出來，用儀器探測、記錄、分析聲發(fā)射信號和利用聲發(fā)射信號推斷聲發(fā)器探測、記錄、分析聲發(fā)射信號和利用聲發(fā)射信號推斷聲發(fā)射源的技術(shù)稱為射源的技術(shù)稱為聲發(fā)射技術(shù)。聲發(fā)射技術(shù)。LRUT 長距離超聲波是目前可用的掃描檢測工具，提供與局長距離超聲波是目前可用的掃描檢測工具，提供與局部厚度測量不同的檢測方案。作為快速掃描方法提供粗略部厚度測量不同的檢測方案。作為快速掃描方法提供粗略檢測結(jié)果指示進一步檢測區(qū)域。檢測結(jié)果指示進一步檢測區(qū)域。 LRUT不提供對管道壁厚不提供對管道壁厚直接測量，但能直接測

5、量，但能提供金屬腐蝕的深度和環(huán)向范圍的綜合靈提供金屬腐蝕的深度和環(huán)向范圍的綜合靈敏度敏度，也就是上軸向長度會附加到檢測結(jié)果中。由于環(huán)向，也就是上軸向長度會附加到檢測結(jié)果中。由于環(huán)向波沿著管道壁傳播，在環(huán)向截面的每一點都相互影響，該波沿著管道壁傳播，在環(huán)向截面的每一點都相互影響，該技術(shù)對于截面的減少是敏感的。技術(shù)對于截面的減少是敏感的。 鐵磁性材料在磁場的作用下會產(chǎn)生一定方向上的體積鐵磁性材料在磁場的作用下會產(chǎn)生一定方向上的體積伸縮，這種效應稱之為焦耳效應。它的逆效應是指材料上伸縮，這種效應稱之為焦耳效應。它的逆效應是指材料上的應力會導致材料上的磁場變化，稱之為維拉里（的應力會導致材料上的磁場變

6、化，稱之為維拉里（Villari）效應，也成為效應，也成為“壓磁效應壓磁效應”。ll+l 磁力層析技術(shù)（磁力層析技術(shù)（Magnetic Tomography Method）的）的工作原理是：承受載荷的管道存在腐蝕缺陷時，會導致應工作原理是：承受載荷的管道存在腐蝕缺陷時，會導致應力集中，使得該區(qū)域的磁場方向和強度發(fā)生變化；使用檢力集中，使得該區(qū)域的磁場方向和強度發(fā)生變化；使用檢測儀在地面對磁場變化進行檢測和記錄并對缺陷處的應力測儀在地面對磁場變化進行檢測和記錄并對缺陷處的應力分布進行分析，從而得出缺陷處的管壁應力水平，進而計分布進行分析，從而得出缺陷處的管壁應力水平，進而計算管體的最大操作壓力、

7、估計缺陷類型和尺寸。算管體的最大操作壓力、估計缺陷類型和尺寸。應用磁力儀沿管道正上方采集磁場異常數(shù)據(jù)。管體出現(xiàn)磁異常即為應力集中區(qū)，對應管體腐蝕缺陷。檢測速度：檢測速度：3 米米/秒秒檢測深度：檢測深度：20 倍管徑倍管徑檢測精度：檢測精度：5 壁厚壁厚管徑范圍：管徑范圍：56 - 1420mm以外檢方式實現(xiàn)內(nèi)檢效果以外檢方式實現(xiàn)內(nèi)檢效果無需任何管道額外準備無需任何管道額外準備不受防腐層影響不受防腐層影響通過應力評估管道腐蝕缺陷通過應力評估管道腐蝕缺陷 評估管道承壓能力評估管道承壓能力RD4000 接收機RD4000 發(fā)射機LD6000 接收機接收機LD6000 發(fā)射機發(fā)射機易捷管線定位儀易捷

8、管線定位儀與電磁法管線探測儀相比與電磁法管線探測儀相比 能夠探測非金屬管線能夠探測非金屬管線 無須直接接觸管線無須直接接觸管線 能夠探測空洞和障礙物能夠探測空洞和障礙物 非破壞性方法非破壞性方法 直接讀取管線深度直接讀取管線深度 以步行速度快速完成場以步行速度快速完成場 地掃描地掃描 大多數(shù)的大多數(shù)的GPR探測采用探測采用 偶極子反射法偶極子反射法 GPR原理上類似于艦船所原理上類似于艦船所 用的聲納定位設(shè)備用的聲納定位設(shè)備 發(fā)射天線向地下介質(zhì)發(fā)射發(fā)射天線向地下介質(zhì)發(fā)射 連續(xù)的高頻電磁脈沖信號連續(xù)的高頻電磁脈沖信號 地下介質(zhì)發(fā)生電性變化時地下介質(zhì)發(fā)生電性變化時 產(chǎn)生反射（亦稱散射）產(chǎn)生反射（亦

9、稱散射） 接收天線采集反射回來的電磁脈沖信號，記錄并顯示在終端屏幕上接收天線采集反射回來的電磁脈沖信號，記錄并顯示在終端屏幕上給水管排水管電纜管溝邊緣的折射波給水管排水管電纜管溝邊緣的折射波與一般管線探測儀相比：與一般管線探測儀相比： a、較大的發(fā)射機輸出功率、較大的發(fā)射機輸出功率 b、采用恒流源發(fā)射檢測信號、采用恒流源發(fā)射檢測信號 c、多頻率疊加輸出模式、多頻率疊加輸出模式 d、增加了磁力計（磁靴）、增加了磁力計（磁靴） e、應用超低頻信號、應用超低頻信號管線路由及故障點定位：管線路由及故障點定位： a、用、用GPS定點定點 b、路由定點數(shù)據(jù)存儲、路由定點數(shù)據(jù)存儲 c、PCM數(shù)據(jù)存儲數(shù)據(jù)存儲

10、 d、GPS 定點精度達定點精度達CM e、使用美國、使用美國TRIMBLE設(shè)備設(shè)備 f、 一個人獨立操作一個人獨立操作 g、數(shù)據(jù)一次轉(zhuǎn)存、處理、數(shù)據(jù)一次轉(zhuǎn)存、處理雜散電流從鋼管流出所造成的蝕孔雜散電流從鋼管流出所造成的蝕孔整流器SI智能中斷器電流匯集流入點電流匯集流入點電流流出放電點注意：使用者用感應器和筆記本電 腦在A到D各點測繪電流 a、直接測量應用：直接測量應用：管道雜散電流大小方向；管道雜散電流大小方向； 判別雜散電流的來源；判別雜散電流的來源； 確定管道陽極傾向點位置；確定管道陽極傾向點位置； 測量管線的位置和埋深。測量管線的位置和埋深。b、擴展應用：、擴展應用： 評價電保護和排流

11、效果；評價電保護和排流效果； 檢測管體局部腐蝕部位；檢測管體局部腐蝕部位； 評價防腐評價防腐(保溫保溫)層性能；層性能； 檢驗維修效果。檢驗維修效果。 智能信號發(fā)生器是智能信號發(fā)生器是SCM的附件的附件提供提供SCM檢測信號。檢測信號。 將信號發(fā)生器將信號發(fā)生器SI與陰保整流器與陰保整流器串聯(lián)，串聯(lián)，SI中斷陰保電流以向管道中斷陰保電流以向管道加載一個可被感應器識別的特殊加載一個可被感應器識別的特殊信號。信號。 SCM系統(tǒng)可同時使用四個系統(tǒng)可同時使用四個SI 發(fā)發(fā)送不同特征的信號以供電流檢測送不同特征的信號以供電流檢測. SI 還具有普通中斷器的功能高還具有普通中斷器的功能高溫穩(wěn)定性、溫穩(wěn)定性

12、、100伏特時可提供高達伏特時可提供高達100安培的電流。安培的電流。磁力計安置在桿中構(gòu)成智能探磁力計安置在桿中構(gòu)成智能探內(nèi)，內(nèi)，“插進插進”靠近管道土壤里靠近管道土壤里使智能探針靠近管道以便增大使智能探針靠近管道以便增大采集信號的信噪比采集信號的信噪比增強型設(shè)計可以自動將管位信增強型設(shè)計可以自動將管位信號轉(zhuǎn)換為電流值號轉(zhuǎn)換為電流值管徑3 7 7毫 米 ，不同壁厚脈沖瞬變響應幅值對比-6-4-20246800.511.522.533.544.55延時自然對數(shù)值( 毫秒)響應自然對數(shù)值( 微伏/ 安 培)6.5mm7mm管徑1 0 00毫 米 ，不同壁厚脈沖瞬變響應幅值對比024681000.5

13、11.522.533.544.55延時自然對數(shù)值( 毫秒)響應自然對數(shù)值( 微伏/ 安 培)7.44mm8mm測量金屬管體測量金屬管體/罐體的剩余壁厚罐體的剩余壁厚檢測防腐層的針孔缺陷檢測防腐層的針孔缺陷（主要部分）（主要部分） 1. SY/T 0087.1-2006 鋼制管道及儲罐腐蝕評價標準鋼制管道及儲罐腐蝕評價標準- 埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕直接評價埋地鋼質(zhì)管道外腐蝕直接評價 2. GB/T21246-2007 埋地鋼質(zhì)管道陰極保護參數(shù)測量方法埋地鋼質(zhì)管道陰極保護參數(shù)測量方法 3. SY/T 0017-2006 埋地鋼質(zhì)管道直流排流保護技術(shù)標準埋地鋼質(zhì)管道直流排流保護技術(shù)標準 4. SY/T

14、5918-2004 埋地鋼質(zhì)管道外防腐層修復技術(shù)規(guī)范埋地鋼質(zhì)管道外防腐層修復技術(shù)規(guī)范 5. CJJ 95 - 2003 城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制規(guī)程城鎮(zhèn)燃氣埋地鋼質(zhì)管道腐蝕控制規(guī)程 6. GB/T21448-2008 埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術(shù)規(guī)程埋地鋼質(zhì)管道陰極保護技術(shù)規(guī)程 7. SY/T 0063-1999 管道防腐層檢漏實驗方法管道防腐層檢漏實驗方法 8. SY/T 0029-1998 埋地鋼質(zhì)檢查片腐蝕速率測試方法埋地鋼質(zhì)檢查片腐蝕速率測試方法 9. SY/T 5919-1994 埋地鋼質(zhì)管道干線電法保護技術(shù)管理規(guī)程埋地鋼質(zhì)管道干線電法保護技術(shù)管理規(guī)程10. SY/T 6151-1995 鋼質(zhì)管道管體腐蝕損傷評價方法鋼質(zhì)管道管體腐蝕損傷評價方法11. SY/T 6477-2000 含缺陷油氣輸送管道剩余強度評價方法含缺陷油氣輸送管道剩余強度評價方法12. GB/T 2358-1994 裂紋張開位移（裂紋張開位移（COD）實驗方法）實驗方法13. NACE SP0502-2008 Pipeline External Corrosion Direct Assessment Methodol