摘要：长输管道作为一种特殊设备，被广泛应用于石油、化工等各个领域。然而，随着其使用年限的增加，部分管道会相继出现一些问题。检测和修复是保证管道安全运行的基础，因此，为了避免和减少管道事故的发生。本文简要的对阐述管道的腐蚀检测以及修复技术进行了分析，以供参考。
关键词：长输管道；安全；检测
1管道检测技术
长输管道常埋地下，在其使用过程中，主要受到来自内、外两个环境的腐蚀。因此，针对不同的腐蚀原因，检测技术也相应地形成了管道内、外检测技术（涂层检测技术）两个分枝。
1.1 管道内检测技术
管道内检测指的是应用各种检测技术真实地检测和记录管道的基本尺寸、管线基本状况、管道内外腐蚀状况、焊缝缺陷以及裂纹等情况。其原理是通过装有无损检测（NDT）设备及数据采集、处理和存储系统的智能清管器（PIG）在管道中的运行，完成对管体的逐级扫描，从而达到对缺陷大小、位置的检测目的。目前，最常用的内检测方法有漏磁腐蚀检测和超声波腐蚀检测。
漏磁检测的原理是在检测器工作过程中，对铁磁性的被测管道施加磁场，在管道缺陷附近会有部分磁力线漏出被测管道表面，通过分析磁敏传感器的测量结果得到缺陷的相关信息。漏磁（MFL）检测技术主要用于检测腐蚀或擦伤造成的管道金属损失缺陷，有时也可以检测出裂纹缺陷、凹痕和起皱。
超声检测技术是最适于检测裂纹的一种技术。它是一种动态的整体无损检测技术，利用灵敏的仪器接收和处理采集到的超声导波，通过对声发射源特征参数的分析和研究推断出材料或结构内部活动缺陷的位置、状态变化程度和发展趋势，既可以检测管道的内部缺陷，也可以检测管道的外部缺陷。
1.2 管道外检测技术
管道外检测技术主要是指在地面不开挖条件下，采取外检测技术对埋地钢制管道外覆盖层以及阴极保护效果进行检测评价。目前，已有许多先进技术及设备被广泛应用于国内的管道防腐层检测中。在实际操作中，经常运用的管道外防腐层检测方法有：标准管/地（P/S）电位测试、密间距电位测量法（CIPS）、皮尔逊（PERSON）检测、直流电压梯度测试技术（DCVG）及多频管中电流衰减法（PCM）。
下面主要介绍多频管中电流衰减法（PCM）在管道检测中的具体操作方法：用信号发射机从管道检查头（或阴极保护电流供入点）向管道施加某一特定频率或多个频率的激励信号，激励信号自发射点开始沿着管道两侧传输，管中电流信号强度将随着管道距离的增加而衰减，管道电流流经管道时，在管道周围产生一个磁场，利用接收机在管道上方按一定间隔检测管中激励信号的强度。当管道防腐层性能均匀时，管道中的电流衰减率与距离成线性关系，管道防腐层绝缘性越好，涂层的绝缘电阻值越高，电流衰减越小。若存在电流的异常衰减段，证明存在电流的泄漏点或管道分支点，通过分析可判断出防腐层的绝缘性能下降以及破损的部位，再使用“A字架”精确定位防腐层破损点。
2管道防腐蚀措施
输管道作为输送危险液体和气体最为安全的方式，一般为埋地敷设。随着管道运行时间的延长，且地理环境复杂多变，一系列的管道问题也会相继出现。其中腐蚀是运行管道失效中最常见的问题之一。通常，管道会由于其阴极保护和防腐层自身的失效，以及裂纹缺陷、凹痕和起皱等原因，管道主体会逐渐发生腐蚀, 甚至造成腐蚀穿孔、应力腐蚀开裂等严重事故，从而导致管道泄漏，最终引发管道事故，造成无法避免的危害与损失。
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2.1涂层保护
目前国内外适用于长输管道的防腐蚀涂层主要有煤焦油瓷漆、PE二层结构、PE三层结构、熔结环氧粉末(FBE)、双层熔结环氧粉末(双层FBE)覆盖层等。
（1）煤焦油瓷漆：具有绝缘性能好、吸水率低、耐细菌腐蚀和植物根茎穿透、国内材料充足及使用寿命长、价格低等优点。主要缺点是机械强度较低，适宜温度范围窄，低温易变脆，生产施工过程中可能会逸出有毒气体，需要严格的烟雾处理措施。
（2）PE两层结构：具有绝缘性能好、吸水率低、机械强度高、坚韧耐磨、耐酸碱盐和细菌腐蚀、耐温度变化、国内材料充足等优点，价格较低。缺点是耐紫外线性能差，阳光下过久暴露易老化，与钢管表面结合力较差，抗阴极剥离性能差。PE层的静电屏蔽作用不利于外加电流阴极保护。
（3）PE三层结构：PE三层结构防腐蚀层结合了高密度聚乙烯包覆、熔结环氧粉末的优点。它利用环氧粉末与钢管表面牢固结合，利用高密度聚乙烯耐机械损伤，两层之间特殊的胶层使三者形成分子键结合的复合结构，实现防蚀性能、机械性能的良好结合，是目前国内大型管道工程首选的涂层。
（4）熔结环氧粉末(FBE)：具有与钢管表面结合牢固、绝缘性能好、机械强度高、耐温度变化、耐化学腐蚀等优点，可适用于各种恶劣自然环境。主要缺点是耐紫外线性能差；由于覆盖层较薄(0.35~0.50mm)，耐划伤和磕碰性能较厚覆盖层要差。
（5）双层熔结环氧粉末(双层FBE)：与PE三层结构类似，具有和PE三层相同的综合性能。机械性能尤其高，补口也用双层FBE，相容性好，覆盖层表面光滑。另外可避免阴极屏蔽问题，与阴极保护系统的匹配性比PE三层结构更好。这是国际上新研制出的一种覆盖层，最适于穿越段及石方山区使用。长输管道所处外界条件及其重要性不是完全一样的。为某一具体工程选择一种合适的防护层，则需要根据具体情况论证比较。
2.2电化学保护
电化学保护包括阴极保护和阳极保护。阳极保护是使被保护金属处于稳定的钝性状态的一种防护方法，可通过外加电源进行极化或添加氧化剂的方法达到防护 目的。阴极保护是在金属表面通过足够的阴极电流，使金属表面阴极极化，成为电化学腐蚀电池中电位均一的阴极，从而防止管道腐蚀。
对于大口径的长输管道，国内多采用强制电流为主、牺牲阳极为辅的阴极保护方法。由于防蚀性能优良，使得保护距离加长，两阴极保护站间距可达 110km。为防止阴极保护电流的流失。在工艺站场的管道进、出口处设置电绝缘装置。为防止管道防腐蚀层或绝缘接头遭受雷击或电力故障而引起破坏，在绝缘接头位置安装锌接地电池。在大型河流穿越段的两岸边各安装一组锌合金牺牲阳极以加强保护。
2.3杂散电流排流保护
管道沿线与高压输电线路近距离平行时，高压输电线、电气化铁路会对管道造成干扰，加剧管道的腐蚀。因此，管道应尽量远离交、直流电干扰源。管线的排流保护。依据被干扰管道阳极区有无正负极性交变采用不同的排流方式，不变时采用直流排流。交变时采用极性排流，比较复杂时采用强制排流。
结束语：长输管道作为输送石油天然气等最安全、最经济的方式，已成为管道业不可或缺的一部分。为保证管道的正常运行，长输管道的检测和修补是关键。利用先进的检测技术，对管道进行定期无损检测，并采用系统可靠的修复方法进行补强修复，为管道的安全运行提供可靠保障。
参考文献：
[1]冯伟章．王克强．马育．长输管道腐蚀分析及控制[J]．管道技术与设备．2002．(1)：33-34．
[2]钟家维，沈建新，贺志刚等．管道内腐蚀检测新技术和新方法[J]．化工设备与防腐蚀，2003，(3)：31-35．
论文作者:牛蓓蓓,付茂法,王艳芳
论文发表刊物:《基层建设》2017年5期
论文发表时间:2017/6/16
标签：管道论文; 阴极论文; 电流论文; 检测技术论文; 缺陷论文; 性能论文; 结构论文; 《基层建设》2017年5期论文;