基于PCM在航油管道外防腐层检测中的应用

王春博 孔 超 张金勇 李 彤 贾 帅 边 疆 孟祥山

（中航油京津冀物流有限公司，天津 300300）

0 引言

对于埋地长输钢质管道，合理涂覆外防腐层是防止管道发生外腐蚀的重要措施。管道外防腐层的完整性直接影响埋地长输管道的本质安全[1]。然而，在管道敷设过程中，管道外防腐层容易出现破损。一方面是碰撞摩擦导致外防腐层破损；另一方面是土壤湿度、酸碱度及杂散电流可能造成外防腐层破损、剥离。

目前，常用的管道外防腐层完整性检测方法有：PCM多频管中电流法、皮尔逊法和DCVG直流电位梯度法[2]。PCM检测方法操作简便，定位精确，适用范围广。本文重点介绍PCM检测技术及在航油管道外防腐层检测中的实际工程应用。

1 PCM检测技术

1.1 PCM检测系统

PCM检测系统主要由信号发射机、信号接收机和A字架组成[3]。信号发射机对管道馈送一种接近直流的信号电流，信号接收机对施加于管道上的信号电流进行检测[4]，原理如图1所示。另外，配上A字架，可以对防腐层破损点进行精确定位。通过PCM检测系统可对管道位置及埋深进行检测，并且对外防腐层整体完整性做出判断。

1.2 PCM基本原理

PCM检测技术基本原理是通过在管道和大地间施加多种频率的信号电流，信号电流在管道传播过程中呈指数衰减规律，当管道外防腐层发生破损后，管中电流从破损点流出，出现明显衰减，从而导致地面磁场强度迅速减小，由此对防腐层破损点进行定位[5]。电流的衰减速率与管道防腐层电阻率直接相关，若防腐层平均电阻率高则衰减速率慢，反之则快。电流衰减规律如式（1）所示。

式中：I为被检管道中任意一处检测电流；

I0为施加于管道上的信号电流；

x为信号供入点至被检管道处的距离；

α为电流幅值衰减系数。

2 管道外防腐层完整性检测案例

2.1 检测数据收集

采用PCM检测技术，对某航油管道进行外防腐层完整性检测。被检管道及其外防腐层相关数据如表1所示。

表1 管道基本信息

利用发射机将信号电流接入被测管道，一端连接被测管道阴极保护测试桩，另一端接入大地，并且设定检测频率。将A字架与信号接收机连接，携带A字架沿管线进行检测，记录管道中各检测点的电流值，利用管道防腐层计算软件分析处理检测数据，得到防腐层绝缘电阻Rg值。

此次外防腐层检测的航油管道长度为52公里，发现外防腐层疑似破损点73处，如表2所示。

表2 外防腐层部分破损点数量统计

2.2 数据开挖验证

经PCM检测发现存在73处疑似破损点，考虑破损点数量较多，因此针对电流损失较大且dB值较大的点位进行外防腐层完整性数据的有效性验证。其中，对3号、8号和13号疑似破损点位置进行开挖验证，破损点外观如图2所示。3号破损点位置发现管道上有一直径50cm的三通法兰盘外防腐层脱落。8号破损点位置发现多处破损。13号破损点位置防腐层脱落且出现不同程度的鼓包。由此可见，利用PCM技术可对埋地航油管道外防腐层完整性进行有效检测。

图2 开挖验证图片

3 结语

（1）采用PCM技术可对埋地航油管道外防腐层完整性进行有效评价。作为管道非开挖检测技术之一，PCM检测技术操作简便，可以对外防腐层破损点实现精确定位，从而有效降低企业开挖作业成本；

（2）定期进行外防腐层检测可以及早发现问题，防患于未然，为航油管道安全运行提供科学决策。在实施外防腐层检测前，作业人员应熟悉管道基本情况、历史检测报告等管道基础信息，从而保证检测数据的真实有效。