据。使用漏磁法检测管壁厚度时,检测信号易受到管壁腐蚀缺陷的长度,深度和缺陷形等因素的影响。当腐蚀缺陷的面积大于探头的灵敏区时,管壁厚度的检测精度高。但是,当腐蚀缺陷的面积小于探头的灵敏区时,管壁厚度的检测精度难以得到保证。
因此,漏磁检测装置分为高分辨率和低分辨率两种。高,低分辨率漏磁检测装置的划分以所用探头数的多少或各探头间的周向间距而定。探头数愈多,各探头之间的周向间距愈小,分辨率愈高,则检测精度愈高。高分辨率漏磁检测装置对槽型缺陷具有良好的检测效果,对长宽比大于2,宽度小于探头周向间距的槽型缺陷而言,当采用探头周向间距为30 40mm的漏磁检测装置检测时,壁厚的检测值明显偏小。而采用探头周向间距为8ram的漏磁检测装置再次对这种缺陷进行检测时,则能精确测量壁厚。
(2)超声波裂纹检测仪。
管内超声波在役检测原理见图3/多i:示。垂直于管道壁的超声波探头对管道壁发出一组超声波脉冲后,探头首先接收到由管道壁内表面反射的回波(前波),随后接收到由管道壁缺陷或管道壁外表面反射的回波(缺陷波或底波)。于是,探头至管道壁内表面的距离A与管道壁厚度T可以通过前波时间以及前波和缺陷波(或底波)的时间差来确定:
A--tA/2 (1) T----tbn,/2 (2)
式中,t,为第一次反射回波(前波)时间,t。为第二次反射回波(底波或缺陷波)时间,n,为超声波在介质中的声速,n。为超声波在管道中的声速。不过,仅仅根据管道壁厚度T曲线尚无法判别管道属内壁缺陷还是外壁缺陷,还需要根据探头至管道壁内表面的距离A曲线来判别。当外壁腐蚀减薄时,距离A曲线不变·而当内壁腐蚀减薄时,距离A曲线与壁厚T曲线呈反对称。于是,根据距离A和壁厚T两条曲线,即可确定管道壁缺陷,并判别管道是内壁腐蚀减薄缺陷还是外壁腐蚀减薄缺陷。
(3)涡流检测技术。涡流检测技术的原理是:在涡流式检测器的两个初级线圈内通以微弱的电流,使钢管表面因
图3管内超声波检测原理示意圈
电磁感应而产生涡流,用次级线圈进行检测。若管壁没有缺陷,每个初级线圈上的磁通量均与次级线圈上的磁通量相等,由于反相连接,次级线圈上不产生电压。有缺陷时,磁通发生紊乱,磁力线扭曲,使次级线圈的磁失去平衡而产生电压。通过对该电压的分析,检测出腐蚀情况。2.2钢质管道外腐蚀检测技术国内外埋地钢质管道外防腐层检测技术方法很多,但就其信号源来说,都可归纳为直流法和交流法两种。当今防腐层状况检测技术大多是通过管道上方地面测量或防腐层性能的间接测试而完成,这里主要介绍两种地面常用的检测技术。
1)Pearson(PS)(皮尔逊)检测法
Pearson检测法由美国人Pear-SOn提出。该方法需要在管道与大地之间施加1000 Hz的交流信号,该交流电会在管道防腐层的破损处流向大地,从而在破损点的上方形成交流电压梯度,其电流密度随着离防腐层破损点距离的增加而减小。两名操作者相距3 6m沿管线上方(与探管机配合使用)检测地面电压梯度。检测电极可分别由两个操作人员的人体代替,用人体对地的耦合电容来检测电压梯度信号,并通过链式电缆传送到接受装置,经过滤波放大后,由指示仪表指示检测结果,故该方法又称为“人体阻容法”。这种方法具有较高的检测效率,但钡9量结果与操作人员技术和经验有很大关系。这时不同的土壤和涂层电阻都能引起信号改变,可能被误认为是涂层缺陷,没有现场经验的人不易确定涂层缺陷的位置,或者不能确定是否存在有涂层缺陷。该方法具有识别破损点大小的功能,在长输管道的检测与运行维护中使用效果较好。
2)多频管中电流法a℃A母 多频管中电流法应用较为简便。检测时将发射机发射的检测信号供入管道如图4所示,在地面上沿管道记录管道中各测点流过的电流值,观测数据经过软件处理即得出检测结果。图形结果可直接显示破损点位置,也可定性地判断各段防腐层的老化状况。若要定量地测量防腐层的状况,则可用不同频率的信号电流进行类似测量,将测量数据通过GD.FFW软件,便算出各段防腐层的绝缘电阻值Rg。参照行业标准即可判定防腐层的状态级别,检测的原始数据及分析结果可以作为防腐数据库的原始资料。多频管中电流法其原理为:当
检测信号从管道某一点供入后,电流会通过管道经大地流回发射机,并在管道流动中随距离增加而衰减。对于有一定长度的管道,电流 I随距离x成指数衰减。
。
在进行同一组观测时,频率是不变的。如果仪器的发射机及接收机都能提供几种测试频率,则可以用几个不同的频率对同一管段进行测定,然后解算出所需要的结果。如果管道内的第n点与n+l点之间防腐层出现破损,则部分信号电流将从破损处流人土壤中。因此Idb曲线在这两点间将有异常的衰减,同时在Y曲线上会出现一个明显的脉冲形跃变。这就是利用电流的异常衰变确定防腐层破损点的原理。多频管中电流法就是在不同情况下,以Rg、L、c作为待定变量,以不同频率耐相同昝道上的不测结果YI、Y2、Y3等进行反演求解,进而推算出防腐层的绝电阻Rg。参照石油天然气的行标准中的标准,即可判定防腐状态级别。