一种管道腐蚀检测方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种管道腐蚀检测方法，根据混频电流测量数据，可分析相邻两个测点之间管段的管线电流衰减情况，确定防腐层是否存在绝缘故障点；并可计算防腐层绝缘电阻，分级评价防腐层绝缘性能。由电频发射机发射接近直流的电信号给管道，电频接收机对沿管道传送的信号电流进行探测，可以显示出信号的强度和方向。通过排除干扰信号的影响，即使管道在与其他金属结构接触，管道拥挤的情况下，仍能准确，容易地对管道进行定位，精确评估管道的腐蚀情况。将系统搭配A字架使用，可以降低虚假指示，精确定位腐蚀层破损点，减少不必要的开挖，减少了工作和维修费用，提高了检测速度。提高了检测速度。

【技术实现步骤摘要】
一种管道腐蚀检测方法及其应用


[0001]本专利技术涉及一种管道腐蚀检测方法及其应用，涉及G01N，具体涉及用于大气侵蚀、腐蚀或防腐测量中的电化学测量系统。

技术介绍

[0002]管道埋藏在地下，为了防止管道腐蚀会涂布腐蚀层，但是随着腐蚀层在地下的深埋时间延长，腐蚀层会出现老化，发脆，剥离，脱落的问题，造成管道的腐蚀穿孔，造成管道破损，给经济和环境带来巨大损失，但是目前没有完全抑制管道腐蚀的方式，因此需要对管道的腐蚀层进行定期检测，针对腐蚀层的破损处进行修复维护。传统的阴极保护系统检测管道对地电压，从而判断腐蚀层是否被破坏，由于腐蚀层破坏，管道上的保护电压降低，反而会加剧腐蚀层的损坏，增加电流还会导致管道变脆，导致管道中的物质泄漏，出现灾难性事故。本申请开发了一种新型的管道腐蚀检测方法，采用密间距极化电位测量，提高了检测的准确性和稳定性。
[0003]中国专利技术专利CN202210407855.0公开了一种管道腐蚀监测的压电阻抗智能腐蚀环与系统，通过管道接头内侧腐蚀导致管道壁厚减小，由压电阻抗智能腐蚀环系统测得金属管道的耦合压电阻抗对壁厚变化敏感，可以在测得的阻抗谱上直观的反应出由腐蚀引起的壁厚减小变化，准确的定量监测管道内的腐蚀情况，实现对管道的在线测量。但是所述系统需要实时工作，检测耗能较高。中国专利技术专利CN201210060701.5公开了一种埋地管道腐蚀检测评价系统和方法，采集土壤及管道腐蚀数据，通过腐蚀评测系统全面系统地分析与埋地管道腐蚀的相关数据，对管线的腐蚀情况及剩余寿命做出及时评价，为管道的安全运行提供依据，做好预防工作。但是只能定点测试管道腐蚀层的破损情况，对于管道位置有偏差的情况，检测情况不理想。

技术实现思路

[0004]为了提高管道腐蚀层检测的准确度和稳定性，本专利技术的第一个方面提供了一种管道腐蚀检测方法，包括以下步骤：
[0005](1)采用电频发射机发射电信号给管道；
[0006](2)采用电频接收机对沿管道传送的信号电流进行接收探测，并显示信号电流的强度和方向；
[0007](3)根据接收的信号电流的强度进行数据处理，分析相邻两个测点之间管段的信号电流的衰减情况，判断是否出现腐蚀破损点，计算管道腐蚀层的绝缘电阻，分析评价管道腐蚀层的绝缘性能。
[0008]作为一种优选的实施方式，所述电频发射机的信号为混频电流信号，所述混频电流信号选自超低频信号电流、管线定位电流、绝缘故障定位电流中的两种或几种的组合。
[0009]作为一种优选的实施方式，所述超低频信号电流选自3Hz、4Hz中的一种；所述管线定位电流选自98Hz、128Hz、512Hz、640Hz中的一种；所述绝缘故障定位电流选自6Hz、8Hz中
的一种。
[0010]作为一种优选的实施方式，所述电频发射机采用超低频信号电流的电流信号时采用的电流值选自100mA、300mA、600mA、1A、2A、3A中的一种或几种的组合。
[0011]作为一种优选的实施方式，所述电频接收机的工作模式选自测绘模式、定位模式中的一种，所述定位模式中接收电信号的频率选自8Hz、100Hz、200Hz中的一种或几种的组合。
[0012]作为一种优选的实施方式，所述电频接收机测绘模式中接收电信号的频率选自4Hz、8Hz、98Hz、128Hz、512Hz、640Hz中的一种或几种的组合。
[0013]当防腐层不存在绝缘故障点时，管道中的混频电流随着传播距离的增加而均匀地衰减；当防腐层存在老化、破损等绝缘故障点时，目标管道将出现接地、与其它管道搭接等绝缘故障，目标管道中的混频电流从绝缘故障点泄漏到土壤或其它管线中；在防腐层绝缘故障点附近，管线电流由于电流泄漏将出现明显的电流陡降异常，土壤中的回流电流由于电流密度增大将出现明显的ACVG(交流电位梯度)异常。
[0014]作为一种优选的实施方式，所述电频接收机定位模式中探测的深度为3
‑
10米，定位精度为2.5
‑
5％。
[0015]作为一种优选的实施方式，所述步骤2中对信号电流接收探测时会受到干扰电流的影响，所述干扰电流选自管道直流干扰、管道交流干扰、杂散电流干扰中的一种或几种的组合。
[0016]申请人在实验过程中发现，采用本检测体系和“A”字架探寻方法，在超低频信号电流下可以提高搜寻防腐层破损点的准确度，原因可能是：管道为伸缩节式均匀排布，在伸缩节附件，检测信号会出现较大起伏，可能会误判防腐层破损点的位置，本申请中通过采用本检测体系和“A”字架探寻方法，可以查找到干扰电流，通过排除干扰电流，可以提高破损点识别的准确度。当管道任意点上的管地电位较自然电位偏移20mV或管道附近土壤电位梯度大于0.5mV/m时，确认为直流干扰，当管道任意点上管地电位较自然电位正向偏移100mV或者管道附近土壤电位梯度大于2.5mV/m时，管道应及时采取直流排流保护或者其他防护措施，避免干扰电流的影响，影响破损点的确定。
[0017]作为一种优选的实施方式，所述管道腐蚀层的绝缘电阻Rg的计算公式为：Φ直径，G横向电导率，衰减系数，其中衰减系数，其中或L是测点a与b之间距离(m),ΔVa为测点电a位置的通电电位和断电电位的差值；ΔVb为测点电b位置的通电电位和断电电位的差值；ΔIa为测点电a位置的通电电流和断电电流的差值；ΔIb为测点电b位置的通电电流和断电电流的差值。
[0018]作为一种优选的实施方式，所述管道腐蚀层的绝缘性能通过腐蚀层等级评价，所述腐蚀层等级包括1，2，3，4级，所述1级腐蚀层的电阻率≥10000Ω
·
m；所述2级腐蚀层的电阻率为2000
‑
10000Ω
·
m；所述3级腐蚀层的电阻率为500
‑
2000Ω
·
m；所述4级腐蚀层的电阻率<500Ω
·
m。
[0019]作为一种优选的实施方式，所述管道腐蚀层的分级标准和对应措施见下表1。
[0020]表1
[0021][0022][0023]本专利技术的第二个方面提供了一种管道腐蚀检测方法的应用，所述管道腐蚀检测方法应用于埋地管道检测中，所述埋地管道的土壤选自酸性、中性、碱性土壤中。
[0024]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0025](1)本专利技术所述管道腐蚀检测方法，由电频发射机发射接近直流的电信号给管道，电频接收机对沿管道传送的信号电流进行探测，可以显示出信号的强度和方向。
[0026](2)本专利技术所述管道腐蚀检测方法，通过排除干扰信号的影响，即使管道在与其他金属结构接触，管道拥挤的情况下，仍能准确，容易地对管道进行定位，精确评估管道的腐蚀情况。
[0027](3)本专利技术所述管道腐蚀检测方法，将系统搭配A字架使用，可以降低虚假指示，精确定位腐蚀层破损点，减少不必要的开挖，减少了工作和维修费用，提高了检测速度。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种管道腐蚀检测方法，其特征在于，所述检测方法包括以下步骤：(1)采用电频发射机发射电信号给管道；(2)采用电频接收机对沿管道传送的信号电流进行接收探测，并显示信号电流的强度和方向；(3)根据接收的信号电流的强度进行数据处理，分析相邻两个测点之间管段的信号电流的衰减情况，判断是否出现腐蚀破损点，计算管道腐蚀层的绝缘电阻，分析评价管道腐蚀层的绝缘性能。2.根据权利要求1所述管道腐蚀检测方法，其特征在于，所述电频发射机的信号为混频电流信号，所述混频电流信号选自超低频信号电流、管线定位电流、绝缘故障定位电流中的两种或几种的组合。3.根据权利要求2所述管道腐蚀检测方法，其特征在于，所述超低频信号电流选自3Hz、4Hz中的一种；所述管线定位电流选自98Hz、128Hz、512Hz、640Hz中的一种；所述绝缘故障定位电流选自6Hz、8Hz中的一种。4.根据权利要求2所述管道腐蚀检测方法，其特征在于，所述电频发射机采用超低频信号电流的电流信号时采用的电流值选自100mA、300mA、600mA、1A、2A、3A中的一种或几种的组合。5.根据权利要求1所述管道腐蚀检测方法，其特征在于，所述电频接收机的工作模式选自测绘模式、定位模式中的一种，所述定位模式中接收电信号的频率选自8Hz、100Hz、200Hz中的一种或几种的组合。6.根据权利要求5所述管道腐蚀检测方法，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：仪德强，姚玉芳，
申请(专利权)人：上海金属腐蚀与防护技术有限公司，
类型：发明
国别省市：