西部管道公司

摘要：雜散電流對埋地管道外防腐層影響日趨嚴重。通過(guò)埋地管道外防腐層缺陷交流電壓梯度（ ACVG）檢測，研究雜散電流排流設施對埋地管道外防腐層缺陷檢測精度、檢出率的影響以及降低或消除影響的方法。結果表明，在檢測區域內合理處置排流設施，能實(shí)現ACVG有效檢測，并獲得可靠檢測結果。

關(guān)鍵詞：埋地管道；防腐層缺陷；交流電壓梯度檢測；排流設

良好的外防腐層是埋地管道降低外腐蝕風(fēng)險的主要方法，但因外防腐層在溫度、外力等各種因素下會(huì )產(chǎn)生缺陷，導致缺陷位置管道發(fā)生腐蝕，影響管道安全運行。隨著(zhù)我國經(jīng)濟高速發(fā)展，埋地管道受到雜散電流干擾的影響日趨嚴重，不但加速外防腐層缺陷處管道腐蝕，也影響外防腐層缺陷的檢測。交流電壓梯度（ACVG）技術(shù)是目前檢測埋地管道外防腐層缺陷最主要的方法，研究雜散電流對這一檢測技術(shù)的影響具有現實(shí)意義。

1 交流電壓梯度檢測技術(shù)

交流電壓梯度檢測設備由交流電壓梯度檢測儀、檢測信號發(fā)射機、管線(xiàn)探測儀3個(gè)部分組成。檢測信號加載到埋地管道上時(shí)，其在埋地管道防腐層缺陷位置通過(guò)土壤匯流到信號發(fā)射機，相應地就在管道防腐層缺陷附近產(chǎn)生交流地電場(chǎng)。越接近缺陷的部位管道上方地面的電流密度就越大，交流電壓梯度也就越大。使用交流電壓梯度檢測儀沿管道檢測并定位這些交流地電場(chǎng)梯度異常點(diǎn)，即可確定埋地管道外防腐層缺陷的位置，如圖 1所示。

2 雜散電流排流設施對ACVG檢測的影響

2.1 雜散電流對ACVG檢測的影響及解決辦法

雜散電流對ACVG檢測的影響主要有以下三個(gè)方面。

（1）雜散電流對發(fā)射機檢測信號輸出的影響。當管道上雜散電流強度太大，檢測信號發(fā)射機將不能向管道發(fā)送檢測信號，導致ACVG檢測作業(yè)無(wú)法進(jìn)行。

（2）雜散電流對接收機檢測精度的影響。當雜散電流信號與檢測信號頻率接近或雜散電流強度足夠大時(shí)， ACVG檢測儀將由于強電磁干擾而無(wú)法工作，不能定位管道或防腐層缺陷。

（3）雜散電流對檢測設備和人員安全的影響。如果雜散電流強度足夠大，則有可能損壞檢測信號發(fā)射機，更有甚者可能對檢測人員造成傷害。

針對上述情況，可以通過(guò)在檢測區域適宜的位置設置臨時(shí)/永久的排流設施，降低管道上雜散電流的強度，使檢測環(huán)境符合檢測要求后，再進(jìn)行ACVG防腐層缺陷檢測作業(yè)。

2.2 排流設施對ACVG檢測的影響

2.2.1 檢測信號經(jīng)過(guò)排流設施流失的影響

當檢測信號輸出點(diǎn)安裝有排流設施時(shí)，一般情況下排流設施接地電阻相對于管道上防腐層缺陷的接地電阻低，檢測信號發(fā)射機輸出的交流檢測電流大部分將通過(guò)信號輸出端→管道→排流設施→發(fā)射機接地極形成回路（圖 2）。

大部分檢測電流通過(guò)排流設施匯流到信號發(fā)射機，致使管道上獲得的檢測信號非常少，大大降低檢測范圍和缺陷信號強度，導致漏檢，嚴重影響防腐層缺陷檢出率。當防腐層缺陷附近位置安裝有排流設施時(shí)，由于接地體表面積一般遠大于防腐層缺陷面積，檢測電流將通過(guò)排流設施在接地體地面形成交流地電場(chǎng)梯度，強的接地體的電場(chǎng)強度對弱的防腐層缺陷的電場(chǎng)形成屏蔽，導致防腐層缺陷漏檢，詳見(jiàn)表 1。

2.2.2 近距離并行長(cháng)排流接地體對探測定位的影響

當長(cháng)排流接地體與管道近距離（國內典型間距5 m）并行敷設時(shí)，交流電壓梯度檢測電流流經(jīng)管道時(shí)，會(huì )在排流接地體上產(chǎn)生感應電流，這個(gè)交變的感應電流在接地體周?chē)�形成二次感應磁�?chǎng)，由于接地體的電磁場(chǎng)與管道上檢測電流形成的電磁場(chǎng)頻率相同，加上兩個(gè)磁場(chǎng)距離很近，將互相疊加、干擾，導致管道上的磁場(chǎng)形狀發(fā)生變化。管道定位、測深技術(shù)是基于檢測管道上的電磁場(chǎng)強度和位置，因而在管道附近有長(cháng)的并行接地體時(shí)，探測到的管道埋深和位置會(huì )存在偏差，并且是不可接受的，詳見(jiàn)表 2、表 3。

3 結論

雜散電流干擾和排流設施會(huì )對交流電壓梯度法檢測埋地管道防腐層缺陷產(chǎn)生影響，當檢測管段內存在排流設施或雜散電流干擾時(shí)，會(huì )導致漏檢，降低缺陷檢出率。當干擾信號強烈時(shí)，通過(guò)在檢測區域遠端增加臨時(shí)排流設施可以實(shí)現有效檢測；當干擾信號不太強烈時(shí)（檢測設備可正常工作），通過(guò)臨時(shí)拆除檢測區域內的排流設施，能夠顯著(zhù)增加防腐層缺陷信號，提高檢出率，得到可靠的檢測結果。

當檢測區段存在長(cháng)的近距離并行接地體時(shí)，使用電磁感應法探測管道/缺陷位置、埋深時(shí)，會(huì )產(chǎn)生探測誤差，并且這種誤差是不可接受的，需要通過(guò)其他檢測技術(shù)或方法對探測定位結果進(jìn)行校正，以獲得準確可靠的檢測結果。

作者：李振軍， 1984年生，中國石油大學(xué)（華東）材料物理專(zhuān)業(yè)理學(xué)學(xué)士，石油與天然氣工程碩士，現就職于中石油西部管道公司管道處，從事管道防腐管理工作。