一、前言
燃氣管道的檢測技術是的防燃氣管道腐蝕的常用外處理手段, 主要是用於燃氣管道的腐蝕檢測的項目中。 保證管道腐蝕檢測的品質是整個燃氣管道專案管理的重要環節。 下文將對燃氣管道的腐蝕和檢測技術進行分析。
二、燃氣管道的腐蝕檢測技術現狀
管道輸送作為燃氣輸送的一種主要方式, 其在我國的燃氣輸送中得到廣泛的應用, 據不完全統計, 我國已建成的石油和天然氣管道已超過2萬km, 擬建設的管道也有近萬公里。 這麼多的管道分佈的地域極其廣闊, 其所敷設的環境也具有十分複雜、位置相對隱蔽的特點,
三、燃氣管道腐蝕原因分類
金屬腐蝕是金屬與周圍介質發生化學、電化學或物理作用成為金屬化合物而受破壞的一種現象。 作為金屬, 燃氣管道的腐蝕可分為電腐蝕和自然腐蝕。 電腐蝕是指金屬與電解質因發生電化學反應而產生破壞的現象,
(一)電腐蝕
電腐蝕往往表現為縫隙腐蝕和點腐蝕。 燃氣管道一般是由螺栓、焊接等方式連接的, 在這些連接件或焊接接頭缺陷處可能出現狹窄的縫隙, 其縫寬(一般在0.025-0.1mm)足以使電解質溶液進入, 使縫內金屬與縫外金屬構成短路原電池, 並且在縫內發生強烈的局部腐蝕。 點腐蝕是指腐蝕集中於金屬表面的局部區域範圍內, 並深入到金屬內部的孔狀腐蝕形態, 容易導致管道穿孔。
(二)自然腐蝕
自然腐蝕包括化學腐蝕、應力腐蝕、細菌腐蝕等。 一般會使管道產生均勻的大面積鏽斑及腐坑。
四、管道狀態檢測技術及裝備
一般說來, 管道安全維護的方式可以分為主動維護、被動維護及全部更換3種。 主動維護即通過定期及不定期的檢測, 瞭解線上管道的受損狀況, 作出壽命預測, 按安全規範主動而適時採取的維護措施;被動維護即發現洩漏或發生事故以後, 立即組織力量趕赴現場搶修、搶換、搶險, 以恢復管道運行, 阻止事態擴大;全部更換即對於已使用了若干年的管道, 為避免發生事故, 全部更換成新管道。 傳統的管道線上檢測均採用管外抽樣檢測, 即將被測管道按一定抽樣間隔開挖後, 以手工接觸法逐點進行檢測。 這種方法費工費時, 成本高、週期長, 由於不能進行全面檢測, 故難以保證缺陷不漏檢, 而且還不適於檢測公路、鐵路、海洋等區域下的管道,
管內檢測機器人是在管內極限環境中順利運動的機電一體化裝置, 它可以攜帶各種檢測設備同步前進, 在操作人員的遠距離控制下完成管道缺陷檢測作業。 目前已研製的管道內檢測機器人根據不同的特徵可分為很多類型。 如按功能可為測厚機器人、測徑機器人、焊接管道機器人等;按行走方式可分為輪式、履帶式、足式、振動式和蠕動式管道機器人等;按檢測手段可將其分為漏磁、超聲波、聲發射、渦流和攝像檢測機器人等;按驅動方式可分為自主驅動機器人和介質差壓驅動機器人等。 其中, 介質差壓驅動機器人具有實用性好、行走距離長、所需動力源方便、結構緊湊等優點,
五、燃氣管道腐蝕的檢測方法
(一)標準管/地電位法
標準管/地電位法是利用數位萬用表測試接地硫酸銅電極與管道上的CP電位, 通過電位的分佈, 間接評定塗層的品質狀況。 這種方法能快速測量管線的陰極保護單位, 但它測試的資料受許多因素的制約, 經常會漏檢和誤判, 而且它不能確定缺陷大小、位置以及防腐保溫層的剝離。
(二)密間歇電位法
此法與標準管/地電位類似, 可以說是標準管/地電位的加密測試。 該法能測定CP系統的效果, 間接反映防腐保溫層狀況, 並能判斷缺陷的嚴重性, 自動採集資料。 但此法的測試資料受許多因素的制約, 不能確定缺陷大小、位置以及防腐保溫層的剝離。
(三)直流電壓梯度法
此法在管道上載入直流信號,用測量管道防腐層破損裸露點和土壤之間存在的電壓梯度,來判別防腐層的缺陷。該方法能準確地檢測出防腐層的破損位置,亦可估算缺陷大小,並通過IR%判定缺陷的嚴重程度。但該方法在沒有陰極保護的管道上不能使用,需要大量的原始數據,對土壤的含水量要求也較高,同時雜散電流、土壤電阻率等環境因素會引起測量誤差。
(四)電位梯度法
此法在管道載入交流信號。當交變信號經過管道防腐層的破損點處時會流失到土壤中,因而電流密度隨著遠離破損點的距離而減小,在破損點的上方形成了一個交流電壓梯度,通過電壓梯度即接受信號的強弱來判定防腐層的破損點。此法能識別破損點大小,微小漏點也能測到,但不能指示缺陷的嚴重程度、CP效率和防腐層剝離,而且易受外界電流的干擾,對操作者的技能要求較高,還經常給出不存在的缺陷資訊。同時,水泥或瀝青地面接地難。
(五)多頻管中電流法
該法用發射機向管道發射某一頻率的信號電流,管道外防腐層破損或老化處會有電流流失,管道周圍磁場的強度就會減弱,通過磁場強度的強弱來判斷缺陷的存在。這種方法可對破損點進行定位,受地面環境影響較小,但測量結果不直觀,不能測量CP效率,不能測量防腐層剝離,易受外界電流的干擾,且需預先獲得一些參數,如管體的電阻、防腐層的電容率等。
六、結束語
總之,在整個城市燃氣管道防腐與檢測的過程中,要重視防腐檢測設計中的每一個環節,預防檢測防腐過程的不徹底的發生,保證防腐檢測設計的規範性,使整個防腐檢測過程品質得到保證。
不能確定缺陷大小、位置以及防腐保溫層的剝離。(三)直流電壓梯度法
此法在管道上載入直流信號,用測量管道防腐層破損裸露點和土壤之間存在的電壓梯度,來判別防腐層的缺陷。該方法能準確地檢測出防腐層的破損位置,亦可估算缺陷大小,並通過IR%判定缺陷的嚴重程度。但該方法在沒有陰極保護的管道上不能使用,需要大量的原始數據,對土壤的含水量要求也較高,同時雜散電流、土壤電阻率等環境因素會引起測量誤差。
(四)電位梯度法
此法在管道載入交流信號。當交變信號經過管道防腐層的破損點處時會流失到土壤中,因而電流密度隨著遠離破損點的距離而減小,在破損點的上方形成了一個交流電壓梯度,通過電壓梯度即接受信號的強弱來判定防腐層的破損點。此法能識別破損點大小,微小漏點也能測到,但不能指示缺陷的嚴重程度、CP效率和防腐層剝離,而且易受外界電流的干擾,對操作者的技能要求較高,還經常給出不存在的缺陷資訊。同時,水泥或瀝青地面接地難。
(五)多頻管中電流法
該法用發射機向管道發射某一頻率的信號電流,管道外防腐層破損或老化處會有電流流失,管道周圍磁場的強度就會減弱,通過磁場強度的強弱來判斷缺陷的存在。這種方法可對破損點進行定位,受地面環境影響較小,但測量結果不直觀,不能測量CP效率,不能測量防腐層剝離,易受外界電流的干擾,且需預先獲得一些參數,如管體的電阻、防腐層的電容率等。
六、結束語
總之,在整個城市燃氣管道防腐與檢測的過程中,要重視防腐檢測設計中的每一個環節,預防檢測防腐過程的不徹底的發生,保證防腐檢測設計的規範性,使整個防腐檢測過程品質得到保證。