管道外防腐层PCM检测技术

管道外防腐层P C M检测技术-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

管道外防腐层PCM检测技术

郭勇刑辉斌

(钢铁研究总院青岛海洋腐蚀研究所，山东青岛 266071)

摘要: 本文介绍了管道防腐层无损检测的应用概况，通过介绍PCM仪器的工作原理，管道定位、防腐层检测方法、检测结果处理及应用中存在的问题等，阐述PCM的应用技术，给工程应用提供参考，提高防腐层检测的准确性。

关键词:PCM；无损检测；外防腐层

External Anticorrosive Coating of the Pipeline for PCM testing technology

Guo Yong Xing Huibing

(Central Iron&Steel Reseach Institute QingDao Research Institute For Marine

Corrosion,Shandong Qingdao,266071)

Abstract: This article describes the nondestructive testing of pipeline coatings application, by introducing the principle of PCM equipment, piping location, coating testing methods, the results of treatment and application of existing problems, and explains PCM application technology ,the reference for engineering applications, to improve the accuracy of detection of anti-corrosion layer.

Key Words: PCM;Nondestructive testing; External Anticorrosion Coating

前言

随着经济的迅速发展，油气的供用量不断增大，铺设了大量管道。一般来说，对于成品油管道或者天然气管道，内腐蚀并不严重，而管道罐壁的外腐蚀问题日益突出。防腐层防腐是最为常用的防腐蚀方式，并且在应用中取得了良好的保护效果，隔离了腐蚀环境与管道，有效的阻止了腐蚀的进行。管道防腐层的完好程度间接反映腐蚀的状态，因此埋地管道外防腐层的检测提升到日程

上来。埋地金属管道外防腐层检测技术方法很多，如今防腐层状况检测技术大多是通过管道上方地面测量，通过相关参数反映管道外防腐层的状态。

对管道防腐层的检测技术成熟，应用比较广。常用的检测技术包括：多频管中电流法（PCM）、皮尔逊检测方法（Pearson)、直流电位梯度法（DCVG）以及密间隔电位测试（CIPS）等。皮尔逊检测方法（Pearson)由美国人Pearson提出，它是在管道施加典型值为1000HZ 的交流信号，该信号通过防腐层破损点处时会流失到大地土壤中，因而电流密度随着远离破损点而减小，就在破损点的上方地表面形成了一个交流电压梯度。检测时由两名操作者手握探针，他们之间保持3～6m的距离，将各自拾取的电压信号通过电缆送接收装置，经滤波放大后，由指示电路显示检测结果。由于在该检测方法中以两个操作人员的人体代替接地电极，故该方法又称“人体电容法（SL）；直流电位梯度法（DCVG）则是利用防腐层破损时，阴极保护电流从破损点周围流向破损处的管体，其电流密度与土壤电阻按照欧姆定律在破损点处形成电位梯度分布。利用电位梯度的异常点，可以测出防腐层破损点；密间隔电位测试（CIPS）技术是在有阴极保护系统的管道上测量管道的管地电位沿管道长度方向的变化（一般间隔1-5米测量一个点）来分析判断防腐层的状况和阴极保护的有效性，通过分析管地电位沿管道的变化趋势可知道管道防腐层的总体平均质量优劣状况。

防腐层检测各有优缺点，其中皮尔逊检测方法是交流电在地表形成的电压梯度，受到土壤、操作人员与地之间的接触电阻等因素的影响，也易受外界电流的干扰，往往会形成误检；而且在水泥或沥青地面上检测时有接地困难的问题；直流电位梯度法和密间隔电位测试技术的前提是管道施加阴极保护，否则无法测试。

一、PCM检测原理

PCM管道防腐层检测技术是利用交变电流梯度法，它是通过在管道和大地之间施加某一频率的正弦电压，给待检测的管道发射检测信号电流，在地面上沿路由检测由管道电流产生交变电磁场的强度及变化规律。通过管道上方地面的磁场强度换算出管中电流的变化，据此可以判断出管道的支线位置或破损缺陷等。

PCM检测的基本应用原理是：管道的防腐层和大地之间存在着分布电容耦合效应，且防腐层本身也存在着弱而稳定的导电性，使信号电流在管道外防腐层完好时的传播过程中呈指数衰减规律，当管道防腐层破损后，管中电流便由破损点流入大地，管中电流会明显衰减，引发地面的磁场强度的急剧减小，由此可对防腐层的破损进行定位。在得到检测电流的变化情况后，根据评价模型可推算出防腐层的性能参数值R g。

采用这种方法不但可以对防腐层的破损进行定位，推算出防腐层的性能参数值R g，而且可对管道路由精确定位描绘，测量深度。本测试方法还在很大程度上排除了大地的电性和杂散电流的干扰，具有很好的实用性。

PCM仪器在管道防腐层检测的应用，对埋地管道防腐层状况的检测应用，操作具体方法是：在现场工作时先用发射机将一个检测信号供入被测管道，如图1所示，然后在地面上沿管道线路进行测量，记录下该管道中各检测点流过的电流值。检测数据处理可运行管道防腐层计算软件，可以方便地得到防腐层绝缘电阻计算结果与对应的直观计算结果图形，软件的计算功能可以得到防腐层绝缘电阻R g，根据《埋地钢质管道沥青防腐层大修理技术规定SY/T 5918-94》中关于防腐层老化状况等级的划分，就可得到管道的防腐层准确状况。