埋地管道PCM及超声导波检测技术

中国石油新疆油田公司准东采油厂

埋地管道PCM及超声导波检测技术

冯小刚 张绍鹏 单国平 柯岩 刘剑飞中国石油新疆油田公司准东采油厂

PCM技术是在对管道不开挖的前提下，在对地面非接触性条件下对涂层综合性能进行检测，科学、准确、经济地对涂层老化及破损缺陷定位，同时针对缺陷大小、数量进行分类统计和综合评价，并提出整改计划，以指导管道业主对管道涂层状况的掌握，并及时进行维护，保证涂层的完整性及完好性。超声导波可在一个测试点对一段距离的管道材料进行100%的检测。超声导波无损检测技术常用于快速检测管道内部和外部腐蚀及其他缺陷，可不用除去涂层进行检测，其具有在线、快速、高效、准确的特点。此外，超声导波无损检测系统在检测裂纹和金属损失方面也有明显的技术优势：检测灵敏度可达横截面的2%，定位精度±6 cm，环向角度定位精度22°，因此被广泛应用于各种管道的检测。

PCM；超声导波；埋地管道；腐蚀；检测

防腐层是防止和减缓埋地钢质管道腐蚀的重要手段，管体的腐蚀往往是因为防腐层失效，使管体不能受到有效地保护导致的。尽管防腐层破损点处的管体不一定发生腐蚀，但发生管体腐蚀处的防腐层一定失效。这为通过管道的外防腐层漏点的检测，找出管道管体的腐蚀点提供了技术支撑。PCM管道防腐层检测和超声导波能够对在役管道，在不开挖条件下进行腐蚀情况的检测和评价。

1 存在的问题

埋地钢质管道的腐蚀检测是油田地面工程的工作重点，传统管体剩余壁厚检测等方法需要开挖，防腐层检测不但达不到100%检测的目的，而且会对管道外防腐层造成一定的损坏。

（1）传统防腐层检测方法无法实现对埋地管道进行整体评价。传统的电火花检测方法，只适用于新管线防腐层的质量检验，无法实现运行埋地管道的外防腐层评价。

（2）传统超声测厚仪无法对管道本体的腐蚀情况做整体评价。传统的超声波测厚仪只能测出探头接触点的管道厚度，而无法对管道整体的腐蚀情况进行评价。

（3）传统管道检测方法需要对埋地管道开挖，检测成本高。传统管道检测方法需要对埋地管道开挖，检测探头必须和管道本体接触才能完成防腐层和本体的检测；不但检测费用高，而且不能对管道防腐层和本体进行整体评价，无法掌握在役管道的安全状况。

2 关键技术及原理

多频管中电流法（PCM）即Pipeline Current-Mapper的简称，主要是测量管道中电流衰减梯度，因此也称为电流梯度法。它是一种通过分析地下管道中电流的变化来研究埋地管道防腐层状况的不开挖检测技术，既可进行管道定位又可用于管道防腐层状况检测，解决了以往埋地管道在非开挖状况下无法检验的难题。其优点是不但可以进行管线定位，防腐层破损点定位，还可以评估防腐层的老化状况。

超声导波管道本体检测对管道本体的内外腐蚀情况进行100%的检测可进一步地掌握管线本体（或储罐本体）的情况，以准确地判断管线的使用性能。

2.1与传统的管道防腐层检漏试验方法对比

传统的管道防腐层检漏试验方法（SY/T 0063—1999）是根据漏点或金属微粒能形成低电阻通路及防腐层中的过薄点会产生电击穿的原理发出报警来进行检测，因此装有由导电液体浸湿的海绵电极（或铜丝刷）组成的探测电极必须和防腐层接触，音频信号发生器以及连接管壁的地线构成回路才能检测。低压检漏仪仅适用于检测厚度在0.025～0.5mm防腐层中的漏点，不能检测出防腐层过薄的位置。而电火花检漏仪虽能检测任意厚度的管道防腐层，但为破坏性实验。

PCM技术是在对管道不开挖的前提下，在对地面非接触性条件对涂层综合性能进行检测，科学、准确、经济地对涂层老化及破损缺陷定位，同时针对缺陷大小、数量进行分类统计和综合评价，并提出整改计划，以指导管道业主对管道涂层状况的掌握，并及时进行维护，保证涂层的完整性及完好性。

2.2超声波测厚技术与超声导波检测技术的对比

超声波测厚技术只能通过点检测得到管壁厚度，无法实现100%检测；超声导波可在一个测试点对一段距离的管道材料进行100%的检测。超声导波无损检测技术常用于快速检测管道内部和外部腐蚀及其他缺陷，可不用除去涂层进行检测，其具有在线、快速、高效、准确的特点。此外，超声导波无损检测系统在检测裂纹和金属损失方面也有明显的技术优势：检测灵敏度可达横截面的2%，定位精度±6 cm，环向角度定位精度22°，因此被广泛应用于各种管道的检测。

3 推广应用的意义

（1）PCM检测能够对埋地管道进行非开挖性检测，及时掌握外防腐层破损情况，对管道泄漏等安全隐患起到了重要的防护作用。此方法列入了石油天然气公司的《埋地钢质管道外防腐层修复技术规范（SY/T5918—2004）》，为管道防腐层评价工作奠定了基础。

（2）PCM检测方法减小了管道开挖施工量，节约管道维修、更换成本，为管道大修给出了指导性意见。

（3）超声导波管体检测技术在检测管道时，无需停产，可迅速、准确地找出管道的腐蚀缺陷，但检测距离较短，一般只有40 m；检测原油储罐时，因需要喷砂除锈打磨出20 cm的检测带，原油储罐必须停用、清洗，达到施工安全要求才能检测。

（栏目主持 焦晓梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.1.049