地下管道腐蚀检测工作中的几个问题20011026.pdf

地下管道腐蚀检测工作中的几个问题 中国冶金地质勘查工程总局地球物理勘查院 李永年 李晓松 摘要：陈述了埋地管道腐蚀检测的主要内容；对当前常用的几种评价防腐层性能方法的应用条 件做了初步分析；提出了地下管道腐蚀与防护状况地面调查检测工作的新建议。 引言 金属腐蚀对地下管网正常运行构成极大危害，常常造成安全事故并引起环境污染， 直接经济损失巨大。因此，对在线埋地管道的腐蚀状况进行检测，预估其安全险段、继 而评价其剩余寿命是迫在眉睫的任务。 当前，地下管道腐蚀检测工作引起国家机关和管道权属单位的重视，腐蚀检测技术 与服务市场也在逐渐形成。不少单位或企业声称能够承担地下管道腐蚀检测工程或者可 以提供腐蚀检测技术服务。对于地下管道安全运行而言，这无疑是件好事。根据有关资 料和所了解的情况，笔者就以下几个问题谈一点浅薄的看法。 1．关于地下管道腐蚀检测工作的任务内容 地下管道腐蚀检测工作的主要任务应包括以下三个方面： (1)评价管体及其配设管件的金属腐蚀或疲劳损伤状况（定性）与程度（定量）； (2)探查防护措施（内涂敷层、外包覆层、阴极保护或牺牲阳极保护等）是否老化、 失效或者遭破坏； (3)确定管道安全运行故障和隐患的空间位置，包括： ①管体及其配设管件腐蚀或疲劳损伤段（点）； ②防腐层剥离、老化、破损以及阴极（或牺牲阳极）保护失效部位； ③运行故障（应力变型与堵塞点、泄漏点）； ④管道缺陷（瑕疵、裂纹、蚀孔）等。 有些新开展地下管道腐蚀检测业务（其中多数是非腐蚀与防护行业）的单位或者企 业，可以承担防腐层破损点定位和防腐层绝缘程度探测工作，但这仅仅是埋地管道腐蚀 检测工作中的一部分。 1 2．关于防腐层性能评价工作中几个值得注意的问题 限于篇幅，这里只涉及防腐层绝缘性能探测工作中几个常见的问题，有关针对管体 金属腐蚀状况的检测工作中的问题将另文叙述。 众所周知，开挖检测是最直接的手段。开挖后，包覆层绝缘性能检查与管体腐蚀状 况调查同时进行，一举两得。定期抽样开挖检查，通常布置在易发生腐蚀部位或者怀疑 发生腐蚀的部位。首先检查防腐绝缘层有无气泡、吸水、破损、剥离等现象，量测防腐 绝缘层厚度，用电火花仪检测漏电分布情况；继而检查管体金属腐蚀状况，观察是否有 蚀坑、应力裂纹等腐蚀现象，用测厚仪量测管壁剩余厚度并做出定性描述和量化记录； 必要时现场取样送实验室按规定要求进行分析。开挖检测的缺点是评价准确性受采样率 的限制，不仅评价难于全面，而且往往成本（包括道路修复费、青苗赔偿费等）较高， 尤其是在城镇、工矿、厂区等构、建筑物密集地段难以实施。常常造成“挖了易腐，越 挖越腐”的不良后果。因此，物理探测方法受到应有的重视。 采用物理手段来解决防腐层检测和性能评价问题，其核心在于解析一个复杂的信号 传输系统。所涉及的参量包括：管道的管径、壁厚、空间几何状态和管材的电磁参数； 防腐层介电常数和防腐层的厚度；管、内外介质分布的形式以及介质的电磁参数；所加 载信号的特征和信号加载方式等。显然，同一理论基础上演化出来的不同探测或检测方 法有其共性的问题。 （1） 应恰当地使用“传输线函数” “传输线函数”被用来作为研究管道传输系统的数学—物理模型固然简单，但绝不 能忽视它的应用条件（略去繁琐的推导过程，只给出结论）：①，单一直管道或者可以 视为单一直管道（平行管道轴线水平间距大于其 1.5 倍中心埋深之和且无电性连接）；②， 管道直径小于 5 倍中心埋深；③，以观测位置为中点，被检测管段的半长度不小于 10 倍管道中心埋深。在不具备应用条件的场合勉强使用“传输线”模型，必然得不到符合 实际的检（探）测资料，甚至造成不良后果。 “传输线”模型在长输管道的腐蚀检测或探测工作中还是有不少应用机会的，但是 在城镇和工矿、厂区就很难找到可以应用的场合，因此，必须研究和使用适应性更强的 数学—物理模型。 （2 ） 不能忽视信号频率对所得防腐层绝缘电阻值的影响 当前常用的几种方法，如“皮尔逊法”、“多频管中电流法”、 “变频—选频法”等