埋地管道检测工法讲解Word文档下载推荐.docx
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5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
5.2操作要点
5.2.1管道防腐层绝缘电阻率检测
采用多频管中电流法，应用RD-PCM管道电流探测仪，进行非开挖检测管道防腐层绝缘电阻率。
一般情况（根据业主及现场条件测试点距离不同），以50m为测量单位进行现场测试，并对采集数据进行综合分析，计算出管道防腐层绝缘电阻率，参照SY/T5918-2004的规定对管道防腐层质量进行分级和评价，见工程流程图5.2.1-1，
图5.2.1-1管道防腐层绝缘电阻率检测工程流程图
施工中的具体要求有如下：
1、对检测线路中有明显标记物的要做好记录，以便日后作为参考点。
2、对检测的数据要及时汇总处理，以便发现问题，及时进行纠正。
3、对管线穿跨越起始点及穿跨越长度要详细记录。
4、对数据的处理要以原始数据为基础，进行适当修正。
5、在检测前48h将管道上的阴极保护断开，结合管道上牺牲阳极安装位置、测试桩位置、管道附属设施及附近电力、通讯电缆分布情况，来进行数据分析，以消除这些因素对检测数据精度的影响。
5.2.2防腐层漏点检测
直流电位梯度（DCVG）检测，应用DCVG检测仪，进行全线非开挖防腐层检漏，采用DCVG检漏，间隔（约2-3m一个测点）快速准确查找出防腐层破损的位置，并原位标示。
设备操作步骤如下：
施工中的具体要求：
1、通断器架设完毕后，在待检测区域检测看信号是否达到检测强度，要保证信号强度在150mv-1500mv之间。
2、测量时，对每个测试桩的信号强度及相邻测试桩的距离要记录准确，以保证防腐层破损程度计算准确。
3、如果指针有摆动，观察指针找出破损点存在的方向。
如果不能确定是否有变化，可以减低毫伏表的量程，这样表针的摆动会加大。
沿管线向前移动探杖，表针指向的探杖，是漏点存在的方向。
4、作为防腐层漏点定位的最终可靠性验证，可以进行如下操作：
将检测仪的一个探杖置于防腐层破损中心点上，在破损点周边的四个方向上以1.5米的间距放置另一个探杖，此时的每个检测位置上，表针的偏转都是要指向破损点中心的。
倘若没有这样的反应，则说明对破损点的定位有误，或是此处的防腐层破损点是一个很长裂口，而定位的破损点位置，处于防腐层破损点的一端。
5、在此测量中，探杖手柄上的偏转旋钮需要进行适当的调节，以保证毫伏表的指针摆幅在有效的量程内。
6、对管道破损点中心要准确定位，然后采用等势法准确测量缺陷形状。
5.2.3管道阴极保护站参数测试
按照GB21246-2007《埋地钢质管道阴极保护参数测量方法》中规定的方法，对阴极保护参数进行测量。
1、阴极保护效果-管地电位测试（管道沿线密间隔电位测量）
采用断电法测保护电位，去除IR降的影响，获得真值。
本方法测得的断电电位是消除了由保护电流所引起IR降后的管道真实的保护电位。
密间隔电位测试—CIPS方法是在被测管道的测试桩上引一根细线用作参比信号。
测量时电极探头放置在管线正上方，沿管道的走向，一般以每隔2m—3m测量一组电位。
根据电位的变化情况来评价管道阴极保护的状况。
该仪器自动记录测点电位，将存储在仪器内的测量数据传输到计算机中分析处理，操作流程如图5.2.3-1所示。
电压表及数据采集器
测量方向
+-
测试桩
2-3m
地面间距
管道上方的参比电极
图5.2.3-1CIPS测量原理示意图
2、辅助阳极地床接地电阻测试
如测试接线示意图5.2.3-2所示。
在土壤电阻率较均匀的地区，d2取2L，d1取L；
在土壤电阻率不均匀的地区，d2取3L，d1取1.7L。
在测试过程中，电位极沿辅助阳极与电流极的连线移动三次，每次移动的距离为d2的5%左右，若三次测试值接近。
取其平均值作为辅助阳极接地电阻值；
若测试值不接近，将电位极往电流极方向移动，直至测试值接近为止。
按图5.2.3-2布好电极后，转动接地电阻测试仪的手柄，使手摇发电机达到额定转速，调节平衡旋钮，直至电表指针停在黑线上，此时黑线指示的度盘值乘以倍率即为接地电阻值。
5.2.4交流干扰
采用数字万用表、隔直电容（7.5μF,250V）、金属电极（1支）铜芯绝缘软线（截面积1.0mm2）、电工工具（1套）、测量用锷鱼夹（2支）按照图5.2.4-1连接检测线路，对管道沿线进行交流干扰测试。
在测量区域内，如果有杂散电流干扰，在干扰区域内架设两台或两台以上静态数字记录仪，架设距离不大于2KM。
操作要点如下：
1、检测前对检测仪器进行检验，看是否完好，电池要保证充满电。
2、检测时，检测参数要设置好。
3、在检测过程中要保证电池电量充足，避免因电量耗尽导致数据采集过程半途而废，一般情况下要保证数据采集过程完全结束后，也就是当检测仪的状态显示待机时才可以关闭仪器。
4、在引线的时候要注意，引线的方向最好要和管道走向成90度，如果因为引线长度不够导致数据不准确可以适当延长引线的长度。
5、在检测过程中要经常查看数据的变化情况，如果有异常现象及时发现，避免浪费时间。
6、在数据采集过程中还要注意保护仪器，在太阳直晒或者阴雨天要对仪器采取遮阳和避雨措施。
5.2.5直流干扰
测量管道直流干扰地电位梯度与电流方向时使用数字万用表、标准Cu/CuSO4电极（4支）、铜芯绝缘软线（截面积1.0mm2）、电工工具（1套）、测量用锷鱼夹（2支），按照图5.2.5-1进行连接测试线。
具体测试方法如下：
1、沿着某一干扰段选点，按图5.2.5-1接线进行重复测试，通过测试点的电位梯度的大小和方向，判断杂散电流源的方位。
2、电压表读取的数值除以参比电极间距，即为电位梯度。
3、当单独测试地电位梯度时，参比电极的间距应小一些，在可能的情况下以1m为宜。
5.2.6绝缘法兰（接头）检测
已安装到管道上的绝缘法兰（接头），可用电位法判断其绝缘性能。
如图5.2.6-1所示，在被保护管道通电之前，用数字万用表V测试绝缘法兰（接头）非保护侧a的管地电位Va1；
调节阴极保护电源，使侧b点的管地电位Vb达到-0.85--1.50之间，再测试a点的管地电位Va2。
若Va1和Va2基本相等，则认为绝缘法兰（接头）的绝缘性能良好；
若│Va2│>
│Va1│且Va2接近Vb值，则认为绝缘法兰（接头）的绝缘性能可疑。
若辅助阳极距绝缘法兰（接头）足够远，且判明与非保护侧相连接的管道没同保护侧的管线接近或交叉，则可判定为绝缘法兰（接头）的绝缘性能很差（严重漏电或短路）。
图5.2.6-1电位法测试接线示意图
5.2.7开挖检测
根据现场防腐层检测结果，选点开挖检测管道防腐层现状及钢管状况，并进行防腐层修复。
一般开挖坑尺寸要求为3m×
1.5m，坑深为超出管底0.5m，土质为黄土时放坡比为1：
0.2；
砂壤土为1：
0.5；
砂土为1：
1。
开挖坑内若有地下水时，坑长加长1m，在坑的一头底部开挖一个0.5m见方深坑、以利排水。
依据相应标准，对开挖处的管道进行检测，查看破损点位置、大小，查看防腐层状态，管道是否发生腐蚀，对漏管处进行厚度测量等。
验证坑内检测工作完成后，管道防腐层应用同类材料修复,修复的防腐层检测合格后应尽快回填，恢复地形地貌。
5.2.8土壤腐蚀性测试
1、土壤电阻率检测
现场一般采用ZC-8接地电阻仪（四端）、米尺（5m）、金属接地极（4支）、铜芯塑料软线（1×
1.5mm）对阳极区土壤电阻率及管道沿线典型地貌区土壤电阻率测量。
按照测试接线示意图5.2.8-1。
在阳极地床以及管道沿线典型地貌段，将四支金属接地极插入土壤中，使之与土壤接触良好。
在测试过程中，将4支电极依次与ZC-8的四个端子相连接，分别测试d=1m、d=2m的电阻值。
按图5.2.8-1布好电极后，转动接地电阻测试仪的手柄，使手摇发电机达到额定转速，调节平衡旋钮，直至电表指针停在黑线上，此时黑线指示的度盘值乘以倍率即为接地电阻值。
然后，采用规定公式计算该地段的土壤电阻率。
2、土样检测
在开挖处及地形地貌有变化处，取得土样，然后送往实验室进行电流密度和腐蚀失重分析检测。
5.2.9再评价时间间隔的确定
再评价时间间隔的确定是开展下一轮评价的最低时间要求，一般不宜超过此时间间隔的要求。
新建管道投产后两年内应开展一次预评价的相关资料的调查，作为管道投产初期的基础资料。
管道运行10—15年内应开展首次ECDA评价（腐蚀严重的管线可相应缩短首次调查时间），以后进入定期评价阶段。
不同管段可有不同的腐蚀发展速率和在评价时间间隔。
可根据首次调查发现的腐蚀程度、维修程度以及腐蚀发展速度估算在评价时间间隔。
如果检测中未发现缺陷，在评价时间间隔可取新管线的首次调查时间间隔，即10—15年。
再评价时间间隔可按照公式RL=C·
SM·
（t/GR）进行计算，计算出剩余寿命RL值。
最大在评价时间间隔应去剩余寿命的一半。
RL—剩余寿命（年）；
C—校正系数，取0.85；
SM—安全裕量，等于失效压力比减去最大操作压力比；
T—管道公称壁厚（mm）；
GR—腐蚀速率（mm/年）；
5.2.10ECDA有效性评价
ECDA有效性评价是一个不断提高管道安全程度的连续过程，应对评价过程有效性、评价方法有效性进行评价。
最终对管道因为外腐蚀造成的安全状况作出整体评价及改进。
主要是通过直接检测开挖点进行确认，确认检测结果是否可靠。
5.3劳动力组织（见表5.3）
表5.3劳动力组织情况表
序号
单项工程
所需人数
备注
1
项目经理
1
根据工程难易程度及各单项工程所用仪器特点进行优化，使各单项工程之间相互穿插进行，从而使人员得到了合理的配置。
2
技术人员
3
防腐层绝缘电阻率检测
5
4
防腐层漏点检测
土壤腐蚀性检测
6
土壤电阻率检测
7
绝缘法兰测试
8
阴极保护效果测试
9
管道阴极保护站参数测试
10
杂散电流检测
11
选点开挖
合计
15人
6材料与设备
本工法无需特别说明的材料，采用的机具设备见表6.1，数量根据工程而定。
表6.1机具设备表
名称
规格型号
数量
管道电流探测仪
RD-PCM
2套
管道密间隔电位测试仪
CIPS/DCVG
直流电位差计
UJ-33a
2台
数字万用表
DT-860
2块
接地电阻测试仪
ZC-8
1套
电火花检漏仪
1台
涂层测厚仪
（S3，S10）
各1台
静态数字记录仪
3台
7质量控制
7.1以先进的装备、过硬的技术为基础,以ISO9000系列标准为保证,提供质量优良的检测结果和优质服务。
7.2质量负责人每天对现场采集数据进行整理，对每一环节认真把关，严保数据的准确性。
7.3持证上岗、技术过硬、设备要好、安全到位。
7.4安全及质量管理负责人由项目负责人担任，全面负责本项目的安全和质量管理工作。
7.5安全员负责安全措施的制订和执行，对工作中的每一个环节要认真检查，及时发现不安全的隐患，以保证工程安全顺利进行。
7.6质量员应严格按照ISO9002质量控制程序，认真控制项目的每一道工序，以优质的工程回报业主。
8、安全措施
8.1认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家有关规定、条例，结合施工单位实际情况和工程的具体特点，组成专职安全员和班组兼职安全员以及工地安全用电负责人参加的安全生产管理网络，执行安全生产责任制，明确各级人员的职责，抓好工程的安全生产。
8.2严禁在氧气、煤气、乙炔等易燃、易爆管道上可充电点进行直接法和充电法作业。
8.3在进入站、库进行检测前，必须征得甲方管理部门的同意，方可进行检测作业，并认真执行甲方的安全管理规定。
8.4进行针探和开挖前，必须对作业点周围进行探测扫描，确认无其它地下管道和电缆后方可作业。
8.5驾驶员驾驶车辆时，必须严格遵守《中华人民共和国道路交通管理条例》，听从交通民警指挥，严禁违章行驶。
8.6实行定机、定人、定岗制度，操作人员严禁带病或酒后开车。
8.7雷雨天气停止施工，以免对人员及设备造成伤害。
9环保措施
9.1项目经理在项目开工之前必须有针对性地组织环境保护的教育工作。
9.2做好临时住地的选址工作，要考虑防火、防盗等事项，污水、废气的排放要符合国家的有关标准。
9.3在保证检测任务完成的前提下，应尽量避免对管道上方及周边植被的破坏。
9.4检测现场不得留有对环境影响的任何废弃物。
9.5清洗设备的废旧汽、机油及废品回收处理。
9.6检测仪器使用的废旧电池必须统一回收，集中处理。
10效益分析
10.1本工法主要采用非开挖式管道完整性外检测，避免了由开挖检测所造成的大量占地，同时也削减了由开挖式检测所造成的大量资金浪费，消除了由开挖而给农田造成的损失，施工中对管道施加的信号对管道没有负面影响。
工程施工时，周围的居民及企事业单位能正常生活及工作。
管道外检测西气东输顺利完工，为以后管道完整性检测提供了可靠的决策依据及技术指标，新颖的工法将促进管道外检测技术的进步，将会给我们带来良好的经济效益及社会效益。
10.2本工法与同类工法相比较，由于采用了先进设备，使检测效果更精确，我们结合以往的检测经验，结合设备特点，采用多层次、多元化施工交叉作业，这样，我们即缩短了工期，也减少了工程成本，使工程运做更合理，人员配置更优化。
10.3大部分输气管线途径人口密集的城市，一旦发生事故后果不堪设想，通过该工法的检测，明确指出了问题所在，针对问题提出解决方案，避免安全事故的发生。
11应用实例一--西气东输输气管道外防腐检测
11.1工程概况
西气东输输气管道（东段）外防腐检测服务项目的二标段属豫皖管理处所辖，该标段共计管道长741.54km，由输气干线及定和支干线两部分组成。
管道外防腐采用三层PE防腐，管线经过地区，地形除局部为黄土冲沟破碎地段，大部分地区地势平坦开阔，管线沿途穿过城镇农田和大型河流较多。
11.2施工情况
现场采用PCM对管道防腐层进行检测，通过对检测结果的分析，了解管道防腐层的绝缘性能状况，针对防腐层较差地段重点进行漏点检测。
采用CIPS进行全线阴极保护效果检测。
针对管道的阴极保护设备及附属设施进行全面检测，看是否达到设计规范的需求。
了解管道沿线环境状态，进行沿线交、直流干扰测试。
11.3工程检测与成果评价
西气东输（东段）二标段检测，为了保证施工质量，检测全程都有业主及我方检测技术人员全程跟踪，并对每天检测数据进行处理，确保检测质量。
进行防腐层绝缘电阻率检测，了解管道防腐层的状态。
经过现场数据的分析、整理，防腐层绝缘电阻率状况见表一：
表一管道防腐层绝缘电阻率统计表
防腐层绝缘电阻率kΩ.m2
≥60
＜60
管段长度（km）
主管线
661.659
4.361
定和支线
49.819
1.847
占管线总长度（%）
99.35
0.65
96%
4%
通过DCVG漏点检测结果显示，西气东输（东段）二标段共检测出破损点88处，我们对这88处进行了腐蚀活性检测，根据检测结果及破损点处IR%计算结果，对缺陷进行分级。
详情见表二
表二防腐层缺陷点分级统计表
防腐层缺陷等级
轻微
16-35%IR
中等
36-60%IR
严重
61-100%IR
缺陷数（个）
19
49
20
占总数（%）
21.59
55.68
22.73
阴极保护效果除了部分破损点没有达到保护要求外，其余各段均达到阴极保护要求，见图一—西气东输一段管线阴极保护效果图。
图一西气东输一段管线阴极保护效果图
全线共测量直流干扰140处，交流干扰10处。
交直流干扰检测图见下图四二、图三：
图二豫皖管理处输气干线管道沿线交流电位变化曲线
图三西气东输豫皖段干线直流干扰曲线
通过对绝缘电阻率的分析得出管道的防腐层的绝缘状况良好。
全线88处缺陷均属于轻微腐蚀。
全段管线上未发现直流干扰程度为强的管段，在GX134#处管线存在中等强度的直流杂散电流干扰按照相关标准均未达到需要排流的条件要求。
豫皖干线GX687#至GX711#测试桩管段交流干扰超标，干扰源为洛清5309线与管线在GX693+200m处交叉。
干扰最强位置为GX693#测试桩处干扰电压强度达50v以上。
通过对以上数据的分析我们给业主提出合理的维修意见，为业主对该段管线的防腐蚀状况有了明确的了解，为进一步科学决策提供了依据。
应用实例二--忠武线管道外检测工程
1工程概述
忠武管线全长约708KM,管线材质为X65钢，干线选用钢管管径为φ711mm；
外防腐层宜昌以西采用3PE加强级防腐涂层，宜昌以东选用加强级熔结环氧粉末。
干线管道阴极保护采用外加电流保护方式，并在穿越、跨越等处采用牺牲阳极保护，全线共设阴极保护站10座。
平均每公里设一个电位测试桩，每8公里设一个电流测试桩。
忠～武输气干线所经地段宜昌以西为山岭连绵，岭谷相间，地形复杂；
宜昌以东为江汉平原，河流密集，水网发达。
2施工情况
忠武线管道外检测依据本工法，测量了全线的防腐层绝缘电阻率、漏点、管道埋深、阴极保护电位、土壤电阻率、交直流杂散电流干扰测试及10座阴极保护站恒电位仪的各项运行参数。
经过现场测试，取得了大量的可靠数据，摸清了该管线的防护现状，达到了预期的目的。
3、工程检测成果评价
忠县首站～宜昌分输站之间选用3PE加强级防腐层，该段管线总长度为396389m，绝缘电阻Rg值大于10000Ω.m2的管段总长388266m，占该段管线总长度的97.9%；
Rg值小于10000Ω.m2的管段总长有8150m，占该段管线总长度的2.1%。
忠～武输气管线干线采用国际防腐联合会首选的CIPS（密间隔电位测量）测试通、断电位的方法对每个测试桩测试了管地电位，从而对管道阴极保护有效性进行综合评价；
通过CIPS的测试取得管线在消除IR降影响后的管道真实保护电位，全线有部分测试桩均未达到-850mV。
土壤腐蚀性是综合判断埋地管线腐蚀与防护技术状态必不可少的重要因素之一，本次外检测工作现场对沿线的土壤电阻率进行了测量，现场实测数据有162处，其中37处为强腐蚀区，占检测总长度的22.8%，104处为中等腐蚀区，占检测总长度的64.2%，21处为弱腐蚀区，占检测总长度的13%。
，全线土壤腐蚀性变化趋势较为均匀。
按照SY/T0087.1-2006《钢制管道及储罐腐蚀评价标准埋低钢制管道外腐蚀直接评价》所规定的指标进行管道直流杂散电流干扰严重性的评价。
某些区段所测管地电位不稳定，数值跳动，符号、大小在不断变化，地电位梯度大于0.5mv/m的中、强度干扰贯穿全线。
按照SY/0087-95所规定的指标进行管道交流杂散电流干扰严重性的评价，从现场检测到得数据看，局部区域交流干扰电压超过10V的地段为19处，且为连续段。
有些地段都大于安全电压值，应做进一步的干扰专项调查。
应用实例三--库-鄯输油管道外腐蚀检测
“库—鄯”输油管线，于1997年7月建成投产，全长474.6Km，管道采用FPE三层防腐涂层及环氧粉末涂层（FBE涂层占60Km）与阴极保护相结合的防护措施，全线共设阴极保护站7座。
沿线海拔最高点为1560.2米，最低点为-99.3米，落差约1660米。
管道西起新疆库尔勒市城西，沿库尔勒市向东延伸，穿越孔雀河，翻越阿克塔格山，进入焉耆盆地，在焉耆县城西穿越开都河，然后经和硕县北至314国道到马兰中间站，再向东翻越喀拉塔格山延伸至库米什，由此向东北翻越觉罗塔格山进入吐鲁番盆地，沿艾丁湖东南缘向东北饶过鄯善县城进入吐哈油田，在油田氢烃装置西侧穿兰新铁路进入末站。
库-鄯输油管道外检测依据本工法，测量了全线的防腐层绝缘电阻率、漏点、管道埋深、阴极保护电位、土壤电阻率、交直流杂散电流干扰测试及阴极保护站恒电位仪的各项运行参数等其中的几项。
管线防腐层绝缘电阻Rg值大于10000Ω.m2（优）的管段总长464136m，占全线总长度的98.20%（其中绝缘电阻Rg值大于100000Ω.m2占81.47%，绝缘电阻Rg值小于100000Ω.m2大于50000Ω.m2占9.24%，绝缘电阻Rg值小于50000Ω.m2大于10000Ω.m2占7.49%）；
管线防腐层绝缘电阻Rg值小于10000Ω.m2大于6000Ω.m2（良）的管段总长3400m
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