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管道防腐层电火花检漏仪检测技术
日期:2016-2-21 12:05:00    阅读:
防腐层检漏是在不开挖管道的情况下,通过地面检测查找防腐层破损和缺陷点,进而有针对性地开挖修理。大多数情况下,防腐层的破损处都伴有不同程度的管体腐蚀损伤,需要对管体腐蚀损伤予以补强。对于埋地运行多年的老管线,更具有特殊意义。防腐层检漏作业与防腐层绝缘电阻测量作业两者的作用不同,不能互相取代。如果说防腐层绝缘电阻检测是战略性措施的话,防腐层检漏修补作业,则是不可缺少的战术手段。
防腐层检漏技术,在国外大都利用闭路测试法(移动参比法)或双电极法测取单元管段(1m,2m,5m)的管地电位纵向分布,找出管地电位异常点,确定防腐层破损即管体腐蚀点的方法,如德国标准中所谓的测“漏斗”的电位法。并依据此原理,开发成套仪器设备。在我国的管道部门,多采用防腐层检漏仪来进行。防腐层检漏仪是我国借助国外经验,结合我国实际,自行开发的专业设备。目前国内有许多厂家可以提供多种规格的产品。
(一) 防腐层检漏仪原理与测量方法
1. 检漏原理
当在管道上施加一交变的信号电压后,如果管道具有良好的完整防腐层时,与信号电压成一定嬉秘的信号电流将在管壁中流动传输,而信号电压和电流又按照某一函数曲线缓慢衰减。但是如果在某处防腐层有一破损点,破损点处的管道与大地间的过渡电阻将大大减小,致使信号电流在该点大量入地,形成一个电流场。因地电阻的存在,则在破损点周围形成按一定规律分布的电位场,其电位值愈接近破损点愈大。缓慢衰减的信号电压曲线的形状就受到破坏,在破损点处形成一个峰值,如图5-1中曲线2所示。设法找出这个峰值点,也就找出了防腐层的破损点。
 
2. 检漏方法一般的测量电位方法找出信号曲线的峰值点是困难和麻烦的。但是采用连续测定距离的两点间的电位差,从而找到电位差最大的一点的方法,则是较容易的。如图5-1所示,将一台发射机的两个输出端,一端接管道,另一端通过接地体接地,则发射机就将规定的频率的信号施加在管道上了。此时,如果被检管段有良好的完整的防腐层信号,大致按曲线1的形状衰减。如在A点防腐层有一破损点,则信号按曲线2的形状衰减。在对应A点处出现一个峰值。这时我们取两个电极,使它们保持等接触管道上方土壤,则会得到某一数值的电压差,其值等于两极间信号曲线的陡度。如图5-1所示,当两极位于x1、x2点时,所对应的曲线1、曲线2的陡度都是很小,即极间电位差△U12很小。如果沿管道走向连续移动两个电极,当它们分别移至x3、x4点时(x1x2=x3x4),若管道防腐层良好,信号衰减如曲线1所示,其间的电位差亦很小。若防腐层在A点有了破损,信号衰减如曲线2所示,对应的电位差△34则很大,即△34>△U12。如果继续移动两个电极,当电极越过破损点A达到另一侧时,如上述原理一样,极间的电位差由较大会逐渐减小。但是当两个电极分别跨在A点的两侧,且与A点的距离相等时,由于x3点和x4点的电位几乎相同,极间的电位差近于零。即两电极位于破损点A同一侧时,可以测出最大电位差的点;两电极跨在破损点A的两侧时,可测出该点电位差近于零。这样继续下去可找出许多破损点,称为防腐层的漏点。
在实际的检漏作业中两电极间的距离一般是6~8m,极间电位差甚小,需进行放大。为了连续观察电位差的变化将电位信号转换成声频音响信号,用耳监听十分方便。距破损点愈近,声响愈大;当一电极位于破损点A上方时声响最大;当两电极跨在A点两侧,且与A等距时,接近于无声,而显示声响高-低(无)-高的规律。根据这一规律就可以简便地找到防腐层的破损点,由于两电极经过破损点一次,出现了三次判断破损点的信号显示,保证了判断的准确性,可靠性。
3. 检漏仪
国产检漏仪几乎全部都是由发射机、接收机、导向仪、电火花检漏仪配件、蓄电池组配套组成。
(1) 发射机  实际上是音频信号发射器,将800~1000Hz左右的音频电信号,加到管道上去。为减小电磁干扰,发射频率一般避开工频的整数倍,并可加进节相信号。功率一般10~20W。
(2) 接收机  一般都为人体阻音法接收方式。工作频率需与发射机频率一致,并严格稳定。以耳机收听信号强弱变化判断漏点。近来也出现报警信号或电表监视的方式。
(3) 导向仪  与接收机完全相同,两者可互换使用。使用时配探头,主要用于寻找判定管道所在位置,供检漏作业导向用;同时可以大致测量管道埋深。在管道路径明确时,可不使用。
(4) 
电火花检漏仪主要用于开挖后帮助寻找防腐层破损的具体部位或针孔。输出电压有固定值、分挡、连续三种。检漏工作电压,主要由防腐层厚度决定,同时环境湿度有较大影响。可按下式估算:
 
应该注意的是,电火花检漏只是帮助人们查找肉眼看不出的防腐层针孔或陷缺。其检漏电压的高低,并不表示防腐层质量的优劣。电火花检漏属破坏性检查。正确地确定检漏电压的方法,是现场模拟实验,即在现场将防腐层人为制造针孔,以能检出该针孔的最低电压值为准,并应按环境的变化予以调整。只要用较低的电压能栓出计孔或发现缺陷,就不必使用高电压。一般的6mm防腐层,在管沟中检测,检漏电压10000V就可以,比按公式估算时要低一些。
(二) 对防腐层检漏作业的要求
防腐层检漏作业,主要是发现管道防腐层的损伤、缺陷,以利于及时准确定位,开挖修补。所以,防腐层检漏作业的质量是以防腐层存在的破损、缺陷数来衡量的。有些部门规定防腐层破损点应小于每1Okm两处,应该看到这是个很高的要求。但这一规定应理解为管理工作的目标,并不能全面反映防腐层技术状态,由各管理部门结合本部门的实际,灵活运用。

 
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