第五章 管道防腐层维护

河北石油职业技术学院管道工程系XX课程1第五章管道防腐层维护技术主讲人：白芳河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐2第一部分防腐层日常监测工作实施监测的目的：1.管道始终处于安全可靠的工作状态；2.管道在物理和功能上是完整的，管道处于受控状态；3.管道管理部门不断采取行动防止管道事故的发生；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐3第一部分防腐层日常监测工作在线检测的内容主要有：防腐层电阻率的测量；阴极保护电流密度的测量；管/地电位的测量；在线检测的方法主要有：电流-电位法；管内交变电流衰变法（PCM）；直流电位梯度的测量（DCVG）；管道密间隔电位测量（CIPS）；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐4第一部分防腐层日常监测工作管内交变电流衰减法（PCM）；组成：多频管中电流法发射机接受器A字架发射低频率电流信号4Hz对管道进行定位，电流强度及电流方向的测量准确找到外防腐层的漏点位置原理：当埋地油气管道中输入一个低频率电流的电信号后，该信号在管道中传播，周围便产生相应的电磁场，该磁场与供入电流成正比，随着传输距离增加，电流信号将有规律的衰减。河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐5第一部分防腐层日常监测工作管内交变电流衰减法（PCM）；原理：公式XeII00I—信号供入点的电流值；—衰减系数；X—检测点与信号供入点的距离。河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐6第一部分防腐层日常监测工作管内交变电流衰减法（PCM）；电流衰减情况与管道故障的关系河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐7第一部分防腐层日常监测工作管内交变电流衰减法（PCM）；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐8第一部分防腐层日常监测工作管内交变电流衰减法（PCM）；接线方法河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐9第一部分防腐层日常监测工作管内交变电流衰减法（PCM）；工作步骤：1.做好检测前的准备工作；2.熟悉管线及附属设施情况，根据设备要求选择合适的电流信号；3.正确接线；4.选择合适的供入电流和发射电流频率；5.选择与发射机频率相对应的接受频率；6.对电流信号异常的实施加密检测，记录相关数据；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐10第一部分防腐层日常监测工作管内交变电流衰减法（PCM）；干扰因素：1.同管沟敷设电缆线的影响；2.T型、Y型的弯曲管道的影响；3.套管的影响；4.临近地下管线磁场的影响；5.外界电磁干扰的影响；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐11第一部分防腐层日常监测工作管道密间隔电位测量（CIPS）；管/地电位梯度测量原始河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐12第一部分防腐层日常监测工作管道密间隔电位测量（CIPS）；管/地电位梯度测量ON/OFF河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐13第一部分防腐层日常监测工作管道密间隔电位测量（CIPS）；管/地电位梯度测量河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐14第一部分防腐层日常监测工作管道密间隔电位测量（CIPS）；管/地电位梯度测量河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐15第一部分防腐层日常监测工作管道密间隔电位测量（CIPS）；管/地电位梯度测量注意事项：管道上不应有牺牲阳极连接；当管道有多座阴极保护站时，测量时要进行同步通/断电；测量中要考虑杂散电流的影响；参比电极的位置应在管道的正上方；既适用于防腐层缺陷的检测，也可用于阴极保护有效性的检测；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐16第一部分防腐层日常监测工作直流电位梯度的测量（DCVG）；原理：在施加阴极保护的埋地管线上，电流经过土壤介质流入管道防腐层破损处的地面上形成一个电压梯度，通过检测管道地面的电压梯度变化从而判断管道防腐层缺陷；构成：在管道地面上方的两个接地探极和与探极连接的高灵敏度毫伏表来检测因管道防腐层破损而产生的电压梯度。河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐17第一部分防腐层日常监测工作直流电位梯度的测量（DCVG）；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐18第一部分防腐层日常监测工作直流电位梯度的测量（DCVG）；埋地管道防腐层缺陷处地表电场的描述可确定缺陷的形状以及缺陷所处管体的位置，破损处地表电场轮廓线的描述可通过在其上方的地面上画等压线的方法进行判定。河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐19第一部分防腐层日常监测工作河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐20第一部分防腐层日常监测工作最新的检测技术：CIPS和DCVG组合检测具体方法：先采用CIPS对管线进行一次普查，根据检测结果进行保护状况评价，对存在严重腐蚀的管段在用DCVG技术进行精确定位。河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐21第一部分防腐层日常监测工作变频选频法：原理：针对被测管段长度及被测管段防腐层质量状况，选用不同频率的信号输入管道，并测量信号在管中的传输衰耗（电平差），来实现连续管道任意长管段防腐层绝缘电阻的测量。构成：管道防腐层绝缘电阻测量仪和配套的专用计算软件，每套测量仪由一台变频信号源和二台选频指示器组成。测量防腐层绝缘电阻值配套设备：土壤电阻率测试仪、对讲机河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐22第一部分防腐层日常监测工作变频选频法：构成：管道防腐层绝缘电阻测量仪和配套的专用计算软件，每套测量仪由一台变频信号源和二台选频指示器组成。河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐23第一部分防腐层日常监测工作变频选频法：河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐24第一部分防腐层日常监测工作变频选频法：河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐25第一部分防腐层日常监测工作变频选频法：操作变频信号源选频指示器选频指示器河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐26第一部分防腐层日常监测工作变频选频法：特点：1.测量方法简便、快捷；2.适用于不同管径、不同钢质材料、不同防腐绝缘材料、不同防腐层结构的埋地管道；3.可以测量连续管道中的任意长管段，不受被测管段以外管道防腐层质量好坏的限制；4.一般不必开挖管道，不影响管道正常工作，可以不关停阴极保护；5.便于野外使用，频率连续可调，精度高。河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐27第一部分防腐层日常监测工作变频选频法：防腐层技术等级划分（变频—选频法）绝缘电阻（·m2）＞100005000～100003000～50001000～3000＜1000等级一级（优）二级（良）三级（可）三级（差）五级（劣）损坏或老化程度基本无损坏或老化损坏或老化轻微损坏或老化较轻损坏较重或局部严重损坏或老化严重河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐28地面检查防腐层的漏点(非开挖)检漏仪在不挖开复土的情况下，方便而准确地查出地下管道的走向、深度和绝缘防腐层的漏蚀点的精确位置，使整个管道表面不再屡遭到处开搪破土之苦，是油田、化工、输油、输气、水电等部门为保证地下管道防腐层的施工质量检查和维修检查的一种探测仪器。仪器构成：发射机探测仪检漏仪第一部分防腐层日常监测工作河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐29检漏原理及方法：原理：通过向地下管道发送一个交流信号源，当地下管道防腐层被腐蚀后，该处金属部分与大地相短路，在漏点处形成电流回路，将产生的漏点信号向地面辐射，并在漏点正上方辐射信号最大，根据这一原理就可准确地找到漏蚀点。方法：采用“人体电容法”，就是用人体做检漏仪的感应元件，当检漏员走到漏点附近时，检漏仪开始有反应，当走到漏点正上方时，喇叭中的声音最响，表头指示最大，从而准确找到漏蚀点。地面检查防腐层的漏点（非开挖）第一部分防腐层日常监测工作河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐30检漏原理及方法（非开挖）：第一部分防腐层日常监测工作河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐31人体电容法第一部分防腐层日常监测工作河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐32开挖后检查防腐层的漏点电火花检漏仪：原理：金属表面绝缘防腐层过薄、漏铁及漏电微孔处的电阻值和气隙密度都很小，当有高压经过时就形成气隙击穿而产生火花放电，给报警电路产生一个脉冲信号，报警器发出声光报警，根据这一原理达到防腐层检漏目的。结构：主机、高压枪、探头(1)主机：内装有微电脑电路、声光报警装置、高能电池组等;(2)高压枪：金属插头、金属软管内有多芯线、内装电子高压发生器、高压输出开关；(3)探头：毛刷探刷和钢丝探刷两种(可根据需要自行配制)。第一部分防腐层日常监测工作河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐33开挖后检查防腐层的漏点河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐34开挖后检查防腐层的漏点电火花检漏工作简图河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐35开挖后检查防腐层的漏点电火花检漏工作简图河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐36电火花检漏仪：检漏电压tMVV——检漏电压，V；M——系数，（防腐层厚度小于1mm时，取3294；当防腐层厚度大于1mm时，取7840）；ｔ——防腐层厚度，mm。开挖后检查防腐层的漏点河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐37检测防腐层的方法总结开挖非开挖肉眼观察电火花检漏电流-电位法PCM法CIPS法DCVG法变频选频法人体电容法（皮尔逊法）河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐38第二部分防腐层管理对管道进行分割划分防腐层技术等级对防腐层进行分级管理河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐39第二部分防腐层管理对管道进行分割:1）单元管道的长度与管道总长相协调；2）考虑检测设备和管道上已附属检测点的分布情况；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐40第二部分防腐层管理外防腐的直接评价ECDA预评估间接检查直接检查后评估用途：用来确定外腐蚀的位置。预评估：为每一管段选择合适的间接检查方法提供指导。间接检查：采用主要的和补充的间接检查来检查防腐层缺陷。直接检查：要求开挖，使管道表面外露，以便进行金属损失测量、估计腐蚀增长速率并确定间接检查期间评估的腐蚀形态。后评估：对整个过程进行有效性验证。河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐41第二部分防腐层管理实施检测的目的：1.管道始终处于安全可靠的工作状态；2.管道在物理和功能上是完整的，管道处于受控状态；3.管道管理部门不断采取行动防止管道事故的发生；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐42第三部分防腐层修复在什么情况下应进行修复：1.管道有腐蚀穿孔泄漏产生；2.普查后表明腐蚀控制系统出现异常；3.外防腐层发生龟裂、剥离、残缺破损，有明显的腐蚀和防腐层老化迹象；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐43第三部分防腐层修复对检测结果进行评价，以选择合适的修复方法：评价指标防腐层绝缘性能防腐层地面检测结果（非开挖）防腐层开挖后的检查结果绝缘电阻值河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐44第三部分防腐层修复防腐层绝缘性能对检测结果进行评价，以选择合适的修复方法：河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐45第三部分防腐层修复防腐层地面检测结果对检测结果进行评价，以选择合适的修复方法：河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐46第三部分防腐层修复防腐层开挖检查结果对检测结果进行评价，以选择合适的修复方法：河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐47第三部分防腐层修复对检测结果进行评价，以选择合适的修复方法：表不同等级防腐层应采取的维护方式序号绝缘电阻（·m2）技术等级维护方式1＜1000五级大修更换21000～3000四级1.加密测点进行小区段测试；2.对加密测点测出的小于1000·m2段进行维修33000～5000三级每年进行检漏修补作业一次45000～10000二级每三年为一个周期（每年三分之一）进行检漏修补作业5＞10000一级暂不维修和修补河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐48第三部分防腐层修复防腐层大修材料及施工：注意事项：1.修复防腐层材料的配伍性；2.与现场施工环境及工艺条件的适应性；3.与管道工程寿命的一致性；4.考虑在役管道的安全性；5.经济性；河北石油职业技术学院管道工程系管道防腐49第三部分防腐层修复防腐层大修材料及施工：材料的选择：石油沥青环氧煤沥青煤焦油瓷漆