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西安捷通智創(chuàng)儀器設(shè)備有限公司
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利用英國雷迪公司生產(chǎn)的管線探測儀，探測出管道所有特征點的位置和埋深（如：拐點、三通、分支等），探測結(jié)果準(zhǔn)確度符合“地下管線探測技術(shù)規(guī)程CJJ61—2003”行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求。
1、管道位置、埋深、走向精確定位
（1）管道精確定位
所謂精確定位是指被測管道的位置已經(jīng)有了大致的了解，而用精確定位法確定出管道確切的位置。精確定位管線非常重要，因為儀器測出的深度及電流值均受管道定位精度的影響。
A、峰值法
將接收機的靈敏度放在大致一半的位置上，若此時模擬指針滿刻度，則逆時針方向調(diào)節(jié)增益，使指針在大致60%的位置。整個測量過程需及時調(diào)整靈敏度，使儀器的模擬指針保持在可觀察范圍以內(nèi)。手持接收機，令機身平面與管道走向垂直，機身底部接近地面。在管道上方橫向左右移動，以找到信號的最大響應(yīng)點，并停在最大響應(yīng)點。在獲得最大響應(yīng)的點上，轉(zhuǎn)動儀器獲得最大響應(yīng)，如需要則調(diào)整增益。在上述位置上再將接收機向兩側(cè)輕微移動，找出峰值最大響應(yīng)點。此時接收機所在位置即是埋地管道上方，且管線走向與接收機機身平面成直角。標(biāo)出該點的確切位置，該位置就是管道所在的位置。
圖1 峰值法示意圖
B、零值法
在峰值法上的記號點將接收機設(shè)置為工作零值方式。根據(jù)左/右方向箭頭指示，在管道上面再找到一個最小響應(yīng)點。如果此點與峰值法重合，說明管道已被精確定位；如不重合，說明管道位置尚未“精確”地找到，或有干擾存在。兩種方法定出的位置都偏離在管道的同一側(cè)，那么該管道的真實位置應(yīng)該接近峰值法所定的位置。
圖2 零值法示意圖
（2）管道埋深檢測
對地下管道的定深方法有：直讀法、45度法、70%法和極值法。本次檢測采用的是直讀法。
直讀法是利用接收機中上、下兩個水平線圈分別接收管道上磁場產(chǎn)生水平分量，該磁場分量在兩個線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。這個電動勢的大小與線圈距離管道的遠(yuǎn)近有關(guān)，根據(jù)這種關(guān)系就能確定管線距離地面的深度。公式如下：
其中：ｈ－管道埋深
ε－感應(yīng)電動勢
D－兩個線圈間距
2、管線防腐層絕緣電阻率檢測
圖3 交變電流梯度法檢測工作原理
PCM通過管中電流法和地面電場法實現(xiàn)管道外防腐層的檢測和評價。PCM發(fā)送機給管道施加近似直流定位電流，接受機在地面管道上方跟蹤、采集該信號,便能測繪出管道上各處的電流強度。由于管道防腐層存在弱而穩(wěn)定的導(dǎo)電性，在管道外防腐層完好時，隨著檢測距離的增加電流強度呈指數(shù)衰減規(guī)律。在管徑、管材、土壤環(huán)境不變的情況下，管道的防腐層的絕緣性越好，施加在管道上的電流損失越少，衰減越慢；如果管道防腐層損壞，絕緣性變差，管道上電流損失就越嚴(yán)重，衰減就越快。通過建立評價模型計算出防腐層絕緣電阻值Rg，按下表對管道的防腐層質(zhì)量進行定量評價。
3、管道防腐層缺陷點檢測
圖4 地面電場法檢測檢測工作原理
地面電場法是將一個特定頻率的檢測電信號像陰極保護電流一樣，加載到管道上時，通過管道的破損裸露點和土壤構(gòu)成的電壓梯度，在地面上隨之建立了一個近似球狀的電位分布。越接近破損點的地面，電壓梯度就越大，管道正上方地面的電流密度就越大，電位也就越高。一般來說，管線的防腐層破損面積越大，其附近的電流密度越大，地面的電壓梯度也就越大。
地面電場法是使用一個靈敏的毫伏表（A型架），測量插入地表的兩個電極在地表水平的電壓梯度平衡時的輸出值。兩個電極相距為55厘米，當(dāng)其中一個極的電位比另一個高時，儀器就由此給出漏點方向并計算出電位的梯度值。
為了便于解釋和消除管道自身、大地電流及其他的電干擾，該方法同時將兩個頻率的交變電信號加載到管道上。測量時，操作員沿管道的路由以一定的間隔，將電極插入地面，儀器的面板上會有一個方向箭頭指示管線上破損點的位置，當(dāng)跨過破損點時，箭頭會變向，靠近破損點時，箭頭穩(wěn)定，并有相應(yīng)的電場強度分貝值，指示出漏點的大小。當(dāng)操作員繼續(xù)前進而遠(yuǎn)離破損點時，而且電場強度的分貝值隨著遠(yuǎn)離而逐漸變小返回復(fù)測，仔細(xì)追蹤漏點，可以找到方向變化的確切位置，此時漏點就兩個電極的中間位置。
同時對檢測出的防腐層缺陷點按破損的嚴(yán)重程度劃分成三類，劃分標(biāo)準(zhǔn)為：一類防腐層缺陷點：防腐層破損嚴(yán)重，或破損面積較大，防腐層已經(jīng)失去了防腐作用，相當(dāng)于管道裸露在土壤中，這類破損點處，管道已經(jīng)或正在發(fā)生嚴(yán)重腐蝕。
一類破損點，管道無論是否有陰極保護系統(tǒng)，必須對破損的防腐層立即進行修復(fù)，否則管道很快會發(fā)生腐蝕穿孔。
二類防層缺陷點：管道防腐層缺陷點處防腐層還存在，或防腐層和管道之間已發(fā)生了嚴(yán)重剝離，水已進入了防腐層與管道之間，基本已經(jīng)失去防腐保護作用，有些點管道已發(fā)生了不同程度腐蝕。這類破損點需要在1年內(nèi)進行修復(fù)。
三類防腐層缺陷點：管道防腐層嚴(yán)重老化，或有縫隙、或存在針孔漏電現(xiàn)象、或防腐層與管道間有輕度剝離，防腐層的絕緣面電阻很?。骐娮琛?00Ω·m2）漏電嚴(yán)重，開挖裸露后用眼睛觀察不出裸鐵點，但用電火花儀檢查時有火花產(chǎn)生。這類防腐層缺陷點，在有陰極保護系統(tǒng)時，保護電位達到保護標(biāo)準(zhǔn)情況下，可以暫不修復(fù)；但沒有陰極保護或保護電位不達標(biāo)時，3年內(nèi)必需修復(fù)。
4、管道防腐層總體質(zhì)量檢測
采用電磁電流衰減法（PCM法）檢測， PCM儀器由兩部分組成：一部分是發(fā)射機，可同時向管道施加多個頻率的電流信號；另一部分是接收機，可接收發(fā)射機所發(fā)射的不同頻率的電流信號，可不受管道埋深的限制，追蹤探測施加的電流信號強度并自動存儲檢測數(shù)據(jù)。
工作原理是管道施加一定強度的電流后，電流由管道向遠(yuǎn)方傳遞時會逐漸衰減。其衰減大小與防腐層的絕緣電阻率有關(guān)，平均絕緣電阻率高，電流衰減就慢，反之則衰減快，且關(guān)系式為：
I=I0e-ax
式中：I—管道中任意處的電流強度值；I0—發(fā)射機向管道施加電流點的電流值；x—測量點到供電點的距離；a—衰減系數(shù)（與被測管道的防腐層絕緣電阻率、管道的直徑、厚度、材質(zhì)有關(guān)）。
同一種材質(zhì)的管道埋地條件相同時，防腐層的平均絕緣電阻率大的，衰減系數(shù)就??；反之平均電阻率小，衰減系數(shù)就大，也就是電流泄漏嚴(yán)重。
當(dāng)管道的防腐層由同種材料構(gòu)成，且各段的平均絕緣電阻率差別不大時，管道中電流強度的對數(shù)與管道遠(yuǎn)離供電點的距離成線性關(guān)系變化，其斜率大小取決于防腐層的電阻率。單位距離的衰減率與距離繪制成的二維圖形是一條平行于X軸的直線。
即：Y=8.686α=Idb1-Idb2/x2-x1
Idbx=20lgIx 為x點的電流分貝值
Y—單位長度管道電流平均衰減率。
當(dāng)管道的防腐層出現(xiàn)缺陷時，電流會通過破損點流失，在破損點附近電流衰減率值α?xí)蛔冊龃蟆Ｔ趛-x的關(guān)系圖上該段的圖形出現(xiàn)上躍，由此可判定防腐層破損點的存在和位置。根據(jù)電流衰減率的大小變化，可以計算出兩個測量點之間管道防腐層的平均絕緣電阻率值Rg（Ω·m2），根據(jù)電阻率值大小，按照SY/T0087.1-2006《鋼質(zhì)管道及儲罐腐蝕與防腐調(diào)查方法標(biāo)準(zhǔn)》，可以判斷管段防腐層的老化程度，由此評價防腐層的整體質(zhì)量狀況。
