油氣管道輸送正起著越來越重要的作用。本文結合某3 條管道6 次利用ACVG 方法得到的外檢測結果，分析了防腐層缺陷檢出數據存在較大差異的原因，并給出了相關對策和建議。建議管道運營企業在進行管道防腐層外檢測時，應進行復測加強質量管理，在日常修復防腐層破損點完畢后，應采用檢測設備對破損點兩側各50m 處進行防腐層破損復測，防止破損點檢測信號相互覆蓋的現象產生；并要求檢測人員詳細記錄電流信號饋入位置和接地點，以備業主方檢查檢測質量；建議管道運營企業將管道陰極保護、防腐層檢測、內檢測結果數據進行整合和綜合分析，揚長避短，提高管道本質安全管理水平，確保管道安全運行。
油氣管道輸送是五大物質運輸方式之一，隨著我國國民經濟的快速增長，其正起著越來越重要的作用。但近年來我國油氣管道事故多發，如何安全有效地對所屬管道進行管理，是擺在各管道運營企業面前的一道難題。
作為防止管道本體外腐蝕第一道防線的防腐層，其檢測歷來是管道運營管理中的重點。本文結合某3 條管道累積6 次的防腐層檢測數據，對相同管道先后檢測出現防腐層破損點數量差異的原因進行了詳細分析，并提出了相關對策。
目前通常采用交流地電位梯度法ACVG 進行管道外防腐層破損點檢測。其是通過在埋地管道上施加某一特定頻率或多個頻率的激勵電流信號（近似直流的3Hz 或4Hz 信號電流和128Hz/640Hz 的定位電流），激勵電流信號自發射點開始沿管道向兩側傳輸，當管道防腐層破損后，電流便由防腐層破損點處泄漏進入土壤，在周圍土壤中形成以破損點為中心的地電場電位梯度，此時就可以利用 “A” 字架在埋設管道的地面上檢測到這種電位梯度分布，即可對防腐層的破損點進行精確定位。檢測原理如圖1 所示。 以某3 條管道的檢測結果為例。這3 條管道均為2006 年投產，檢測設備均為雷迪公司PCM。具體檢測情況見表1。 從表1 中可看出，相同管道在較短的檢測時間間隔內，利用同種檢測設備，防腐層外檢測結果卻差異巨大：第二次檢測發現的防腐層破損點數量多于第一次，但兩次結果重合性較差。分別對兩次檢測發現的防腐層破損點進行開挖，現場準確找到防腐層缺陷點，開挖結果照片如圖2、圖3 所示。考慮到此期間未發生傷害管道事件，可以排除第三方損壞原因。因此，從PCM 檢測技術有效性角度分析了數據出現較大差異原因。
圖2 防腐層破損點
在應用ACVG 進行埋地管道外防腐層檢測時，由于受信號饋入位置、接地點選擇、信號強度、土壤電阻率、破損信號選擇原則、檢測人員經驗等因素的影響，可能會導致防腐層破損點檢測結果存在一定的差異。影響因素分析如下，并將在后續工作中逐步進行驗證： 發射機為管道提供信號的原則是要盡量使管道上有較強的信號電流，并避開或降低其他信號干擾，使相鄰伴行管道盡量沒有信號，或使其他管道的信號最小。因此檢測信號饋入位置，通常可選擇在陰極保護測試樁、陰保站內保護電流輸入點位置；若在不合適的地點饋入檢測信號，會降低管道的檢測精度，甚至導致檢測失敗。因此，如果兩次檢測信號饋入地點不同，可能造成檢測結果有一定差異。 接地點通常應選擇在回路電阻較小的位置。接地點可選取管道沿線的犧牲陽極或者單獨設置的接地點。如果現場距檢測管道垂直方向30m 以外有水溝、池塘以及避雷針地極、建筑物的接地線等裝置，可利用它們作為接地點，見圖4。因此，如果不同檢測時接地點不同，則可能造成接收機接收到的信號強度差異較大，造成檢測結果差異。 一般管道中的傳輸電流隨著距離的增大而逐漸減小，所以發射機的信號應足夠強，在檢測過程中最小不應小于100mA，否則防護層等級劃分結果便會失真。 一般防腐層外檢測時采用的電流信號是3Hz 或4Hz 的交流電流，在外界存在相近頻率交流信號或地鐵等直流信號的情況下，測試電流信號很容易受到外界的干擾，因此，在有干擾情況下，可能造成防腐層破損點檢出數量存在較大差異。 檢測過程中，土壤電阻率的變化也會對結果產生一定的影響。土壤電阻率的季節性變化（從潮濕的春季到炎熱干燥的夏季）將會影響檢測結果，因此對于比較有規律的油氣管道檢測，選擇土壤電阻率較低的時段進行檢測。 破損點檢測時，如果存在連續破損的情況，則破損信號相對更強的破損點將覆蓋信號弱的破損點，導致較小的破損點無法檢測識別出。當較大破損點修復后，才能檢測出較小的破損點。如圖5 所示，假設管段AD 間存在兩處防腐層破損點B 和C，且C 相對B 較大，距離較近。檢測時，因泄漏電流更大的C 點產生的電位梯度更大，導致儀器識別到C 點信號，從而忽略了B 點信號，只有當C點修復之后，才能檢測處缺陷點B。 檢測人員的經驗和工作態度，在很大程度影響著檢測結果。經驗豐富且認真負責的檢測人員，在實際檢測過程中，對信號的識別、環境的忍耐、檢測點之間的距離均表現更好。如在一些區域，首次檢測某處缺陷時，檢測設備前后左右四個方向信號都是指向缺陷點，但下一次檢測時可能只有三個方向指向了缺陷點，因此現場檢測人員為了提高檢測的準確率，就沒有記錄該缺陷點。 鑒于該管道在同一年不同時間段內，檢測結果出現巨大差異，因此，對于管道防腐層外檢測工作建議如下： 1）在進行管道防腐層外檢測時，應采用復測的方式加強質量管理, 盡量提高防腐層缺陷檢出率； 2）每次管道防腐層外檢測時，應詳細記錄當次電流信號饋入位置和接地點，以備復查檢測質量； 3）日常修復防腐層破損完畢后，應采用設備對破損點左右各50m 處進行防腐層破損復測； 4）為提高管道本質安全管理水平，建議將管道陰極保護、防腐層檢測、內檢測結果數據進行整合和綜合分析，揚長避短，優勢互補，以便于發現數據之間存在的差異, 分析根本原因, 確保管道安全運行。
第一作者簡介：李強(1986 ～ )，男，碩士，工程師，從事管道完整性管理相關的技術工作。
