DCVG检测技术在庆哈输油管线外检测中的应用

杨 凯，丁 原，刘雨薇

(1. 东北石油大学， 黑龙江 大庆 163318；2. 大庆油田总公司储运销售分公司， 黑龙江 大庆 163000)

DCVG检测技术在庆哈输油管线外检测中的应用

杨 凯1，丁 原2，刘雨薇1

(1. 东北石油大学， 黑龙江 大庆 163318；2. 大庆油田总公司储运销售分公司， 黑龙江 大庆 163000)

埋地管道外防腐层作为隔断管道与土壤直接接触的屏障，具有使管道免受电化学腐蚀和细菌腐蚀的作用。防腐层一旦破损，管体表面就将会发生腐蚀，严重威胁管道安全。利用DCVG检测技术，开展庆哈输油管道全线的防腐层检测，对测试结果进行分析评价，提出合理的建议，减少管道的腐蚀，对管道的安全运行具有重要意义。

管道防腐层；DCVG检测；埋地管道；破损点

管道防腐层是埋地钢质管道防腐系统的重要组成部分[1-3]。由于管道的防腐层破损在施工或者服役过程中是在所难免的，极易在管道破损处形成电化学腐蚀，随时存在穿孔、泄露的可能，严重影响管道周围的环境、安全，同时造成巨大的经济损失。

本文通过开展庆哈输油管道全线的DCVG测试，并对测得的数据进行研究，详细地了解庆哈输油管道防腐层的从首站到末站破损情况。确定防腐层破损点在管道上的位置，计算防腐层缺陷点破损的严重程度，对破损点处的腐蚀活性进行判断，最终对防腐层的等级进行评价并给出合理的建议。为管道的维修与维护提供可靠的理论，确保管道全线安全平稳运行。

1 管道概况

庆哈管道于2014年11月投入运行，起始于大庆市大同区庆葡村首站，经中一站、中二站最终至哈尔滨市的末站。设计年输油量200-300万吨,管线全长199.75公里，管径φ377x6.3mm。输油管线防腐保温层结构为：一般地段120umS52涂料(防腐层)+40mm聚氨酷泡沫塑料(保温层)+6mm高密度聚乙烯(防护层)，特殊地段采用3PE+聚氨酷泡沫防腐保温层；防腐层补口采用聚乙烯热收缩带。全线设有阴极保护站，对管线油实施外加电流阴极保护措施。

2 直流电位梯度法(DCVG)检测原理

埋地管道通过阴保站向管体输入电流，防腐层的破损处与管道周围就会有电压梯度，在垂直于管道的地面形成一个电场，电场中心就使管道破损点对应的地面处[4]。越接近电场中心，电流密度越大，且形成的电压梯度也越大。通过在各站阴保间的恒电位仪上接入一个有规律性控制电流输出的通断器，使阴保电流周期性通断，可以消除其它电流的干扰[5]。通断器上接有GPS，可以保证时间同步[6]。接有灵敏毫伏表的参比电极探杖在管道上方沿管线移动，当接近破损点时，由于存在电位梯度，指针就会发生偏转，当位于破损点上方时，两侧探杖电位梯度相同，指针刚好不发生偏转，利用十字法就能确定管道破损位置。DCVG技术的测量有很高的灵敏度，可以发现地下两米深管道上直径不足1cm的破损点。如果操作得当，对破损点判断的误差可以控制在15cm范围之内。直流电位梯度法(DCVG)的测试原理见图1。

图1 直流电位梯度法(DCVG)的测试原理图

3 破损点评定

利用DCVG检测数据，可以对防腐层缺陷点大小进行计算，从而给出相应的维修措施及建议。

防腐层缺陷点大小计算公式：

(1)

式中：OL——代表缺陷点相对于无穷远处的DCVG信号强度；

V1——代表在起点检测桩处，相对于无穷远处的DCVG信号强度；

V2——代表在终点检测桩处，相对于无穷远处的DCVG信号强度；

Dx——代表从缺陷点到起点检测桩的距离；

X——代表两个检测桩间的距离。

表1 管道防腐层缺陷点评定

4 防腐层缺陷点腐蚀活性评价

庆哈输油管道设有阴极保护装置，所以检测过程中需对缺陷点的腐蚀活性进行分析，确定管道的缺陷点是处于阳极区还是阴极区，以便对缺陷点处的腐蚀情况做出更为准确的判断，使给出的维抢修建议更为合理可行。通常情况下，计算的IR%值越大，对应的缺陷点的破损面积也会越大。同样破损面积的破损点，位于阳极区要比位于阴极区腐蚀得更为严重。

5 检测结果及建议

依据《钢制管道及储罐腐蚀评价标准-埋地钢质管道外腐蚀直接评价》(SY/T 0087.1-2006)，采用直流电位梯度法(DCVG)对庆-哈输油管道防腐层进行了检测并对防腐层等级进行了检测。对测试结果进行了分析，并给出相应建议。由于管道投产运行时间不长，此次DCVG检测，共检测到6个破损点，其相关情况如表2所示。

表2 破损点统计结果汇总表

本次检测的200km管道，防腐层绝缘电阻为120.75kΩ·m2，综合评价等级为一级。其中评价等级为一级的管段长度为199km，占检测评估里程数的99%；二级的为437m；四级的为211m；五级的为581m。建议对需要修补的管段的防腐层进行修补，并加强对相应管段的监控、检测。

[1] 刘建松.阴极保护装置在成品油长输管线上的应用[J].当代化工,2013,42(8):1147-1149.

[2] 黄清定,周大刚.阴极保护技术在航油长输管道上的应用[J].石油化工腐蚀与防护,2006(6):53-54,64.

[3] 张合平.埋地钢质管道的阴极保护准则[J].煤气与热力,2015, 35(7):31-34.

[4] 楚 洁,韩鹏辉. 埋地管道防腐检测技术在燃气管网中的应用探析[C].土木建筑学术文库(第10卷),2008:3.

[5] 于克涛,王 力. 埋地管道防腐层检测技术在燃气管道检测中的应用[J]. 价值工程,2015(29):167-168.

[6] 谭文捷,郭 惠. 油气管道腐蚀检测技术研究与应用[J]. 山东化工,2015(2):98-100.

(本文文献格式：杨 凯，丁 原，刘雨薇.DCVG检测技术在庆哈输油管线外检测中的应用[J].山东化工，2016，45(14)：55-56.)

Application of DCVG Detection Technology in The Detection of The Oil Pipeline

YangKai1，DingYuan2，LiuYuwei1

(1. NorthEast Petroleum University , Daqing 163318，China；2. Storage and Transportation Co., Ltd., Daqing Oilfield Company, Daqing 163000，China)

The buried pipeline external corrosion protection layer as a barrier between the pipeline and the soil direct contact with the pipeline to avoid electrochemical corrosion and the role of bacteria corrosion. Once the corrosion protection layer is broken, the surface of the pipe will be corroded, which is a serious threat to the safety of the pipeline. The DCVG detection technology, the development of Qing ha oil pipeline across the board of anticorrosive layer detection, analysis and evaluation of test results, put forward reasonable suggestions, to determine the pipeline every are not within the scope of protection of the corrosion, safe operation of the pipeline has important significance.

pipeline corrosion protection layer；DCVG detection；buried pipeline；damage point

2016-05-17

杨 凯(1991—)，东北石油大学在读研究生，研究方向：石油与天然气工程。

U178

A

1008-021X(2016)14-0055-02