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发布日期:2021年12月05日
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    一、综合参数异常评价法简介
     
    综合参数异常评价法是针对埋地管道地面检测评价的新技术,由教授级高级工程师李永年主持研发,经多年实际应用和改进提高。
     
    1.研究参数
     
    综合参数异常评价法采用"一体化"的原位检测技术,并利用综合参数对被检测管道进行整体评价。综合参数异常评价法研究四项参数:
     
    (1) 管体视电阻:是指单位长度管体的轴向归一化等效电阻,与管材的磁导率和电导率以及管内输送介质的电阻率有关,实用单位是:欧姆/米。
    (2) 防腐保温层的绝缘电阻:是指单位长度防腐保温层的横向归一化面电阻,实用单位是:欧姆·米2。
    (3) 防腐(保温)层的视电容率:它是指管体与大地之间单位长度上防腐(保温)介质的归一化电容; 的实用单位是:微法/米2。 
    (4) 管道周围回填土壤介质的视电阻率:一般情况下, 与管道沿线的地面电阻率有所区别,实用单位是:欧姆·米。
     
     
     
    2.主要用途
     
    与其它地面检测方法不同,综合参数异常评价法(简称SPAE)除了检测防腐保温层的绝缘电阻以外,还能检测防腐保温层的视电容、管体的视电阻以及管道周围土壤介质的视电阻率。它在埋地钢质管道不开挖检测工作中的主要用途是:
     
    (1) 探查管体金属腐蚀状况,确定腐蚀活性或阳极倾向点(段)的位置; 
    (2) 按 SY/T 5918-2004 等有关规定分级评价管道防腐保温层的防护性能,确定防腐保温层缺陷(老化、吸水、剥离、破损)和防护失效部位; 
    (3) 评估管道沿线周围土壤介质的电阻率变化。
     
    3.适用仪器
     
    只要能准确地测得信号沿管道的衰减系数,原则上,频率域的检测仪器都可应用综合参数异常评价法。为能获取多个参数,宜采用多频-低频(频率范围低于1000Hz为好)电磁仪。目前,国内主要使用英国雷迪公司的系列产品,例如RD-PCM、RD-4000、RD400-PDL等。
     
    二、驰骋综合参数异常评价法数据解释软件
     
    驰骋综合参数异常评价法数据解释软件基于"综合参数异常评价法"的研究成果,在Windows平台下开发制作,可运行于Windows 9X/ME/2000/XP等操作系统下,具有检测数据录入、编辑、预处理、综合参数(防腐层绝缘电阻和电容率、管体视电阻)解释、管道腐蚀与防护状况图示和报表等多项功能。其特点如下:
     
    ◆ 典型的Windows软件界面风格,功能菜单简单明了、布局合理;
    ◆ 检测数据可在软件中输入或由其它编辑软件按所需格式导入,输入输出文件均采用文本格式,编辑修改方便;
    ◆ 计算所需参数都是常用物理量,容易理解和给定。
    ◆ 解释结果图示按级别不同分色显示,一目了然。
     
     
    图1a 驰骋综合参数异常评价法数据解释软件界面一览图
     
     
    图1b 驰骋综合参数异常评价法数据解释软件文件格式和报表
     
    三、应用效果
     
    近几年来,应用方法软件对大庆、胜利、大港、轮南、彩南、石西等油田,齐鲁石化总公司、太原钢铁总公司、保定煤气公司、昆明煤气公司、天津燃气公司等企业所属的管道进行检测评价,检测工程量近千公里,检测结果均经过开挖验证,取得良好效果。
     
    1.检测实例
     
    以哈阿外输油管线的一段实际检测分析为例,说明管体腐蚀活性的分析解释过程。
    哈阿外输油管线5050~6900段(图2),信号加载点为6945(测试桩),发射电流600mA。从图2上可明显看出5900~5950段为等效电流下降段,用电位梯度法查明此段存在破损点,经阳极倾向分析,此段为阳极倾向(图3),在此段以5米点距加密,检测数据如图4所示。
     
     
    图2 5050~6900段等效电流曲线图
     
     
    图3 阳极倾向分析工作图(5850~6100段)
     
     
    图4 等效电流曲线图(5900~5950加密段)
     
     
    图5 阳极倾向分析工作图(5900~5950加密段)
     
    经阳极倾向分析,5930~5945段为阳极倾向段,尤其以5935~5940段更为显著(图5),计算得出5935~5940段管体视电阻高于背景值。
     
    开挖结果(5929~5936段):夹克严重变形,泡沫老化充水,原修补处玻璃棉保温层充水剥离,5930~5935段管体存在多处严重的局部腐蚀(图14)。与检测分析结果吻合。
     
     
     
    2.检测评价防腐保温层缺陷效果
     
    以下是部分开挖验证情况:
     
     
    图6 齐鲁石化供排水厂辛店-西夏输水管线6186米处
     
    评价结果:综合等级五级。 开挖结果:蚀斑透出防腐层。
     
    图7 胜利油田孤东输气管线14475米处
     
    评价结果:综合等级三级。
    开挖结果:防腐层外观完好,外层沥青玻璃布浸水剥离,沥青有脆化现象,粘接力尚可。 
     
    图8 胜利油田东辛寒柳线小清河测试桩南250米处
     
    评价结果:综合等级二级。 开挖结果:外防腐层完好,粘接力强。
     
    图9 胜利油田东辛寒柳线小清河测试桩南320米处
     
    评价结果:综合等级五级。 开挖结果:沥青玻璃布严重失效,外防腐层与腐蚀产物溶为一体。
     
    图10 大港油田白1站~板16站输气管道340米处
     
    评价结果:综合等级五级。 开挖结果:防腐层有四处鼓起,脆化,极易剥离。
     
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    图11 胜利油田丁义线8323米处
     
    评价结果:综合等级五级。
    开挖结果:坑中部聚乙烯外壳缺失约50cm,泡沫充水达饱和程度,下部有霉斑。剥开约7米长泡沫黄夹克,破损处东侧泡沫塑料粘结力强,西侧泡沫塑料易剥离。
     
    3.确定管道腐蚀活性部位效果
     
    以下是部分开挖验证情况:
     
     
    图12 哈阿外输线1号探坑
     
    评价结果:腐蚀活性区。
    开挖结果:管体底部分布大小不等的三处腐蚀(图8为其之一),腐蚀最宽处为21厘米,蚀坑最深处约为2~3毫米,腐蚀产物主要为黑色或棕黑色层状坚硬物。
     
    图13 哈阿外输线8号探坑
     
    评价结果:腐蚀活性区。
    开挖结果:腐蚀产物呈深棕黄-棕红色,接近管体部位呈棕黑色,板结,易剥离。
     
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    图14 哈阿外输线5号探坑
     
    评价结果:腐蚀活性区。
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    开挖结果:夹克严重变形,泡沫老化充水,管体存在大面积腐蚀,沿轴向长60cm,环向达30cm,腐蚀产物主要为三氧化二铁。
     
    图15 胜利油田丁义线17800米处
     
    评价结果:腐蚀活性区。
    开挖结果:腐蚀区长84cm,最宽处35cm,呈长椭圆形,腐蚀严重处长68cm,最宽处35cm。腐蚀产物为黑色和暗红色坚硬物质。
     
    图16 胜利油田孤东输气管线16398~16406段
     
    评价结果:腐蚀活性区。
    开挖结果:管顶有腐蚀现象,腐蚀产物呈层状堆积,以棕黄和黑色为主,夹杂红棕色和白色。
     
    图17 大港油田马西注水398米处
     
    评价结果:腐蚀活性区。
    开挖结果:管体腐蚀严重。腐蚀产物为黑色和棕色坚硬物质。