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文檔簡介
埋地管道外防腐完整性
直接檢測評價(jià)技術(shù)
HEBNGC-YX-027
通過對管道外防腐完整性的直接檢測評價(jià),確認(rèn)腐蝕活動(dòng),,修復(fù)腐蝕缺陷,可阻止外腐蝕缺陷的擴(kuò)大,降低外腐蝕對管道完整性的影響,改善管道的安全性。埋地管道外腐蝕控制主要有涂層保護(hù)和外加電流保護(hù)兩種方法.外防腐完整性直接檢測評價(jià)是對埋地鋼質(zhì)管道系統(tǒng)的專業(yè)檢測,是一個(gè)‘持續(xù)改進(jìn)’的過程。通過周期性的進(jìn)行外防腐檢測評價(jià),就能確認(rèn)管道上腐蝕活動(dòng)已經(jīng)發(fā)生,正在發(fā)生或?qū)⒁l(fā)生的位置。找到那些將來可能形成腐蝕缺陷的地方。外防腐完整性直接檢測評價(jià)方法,將管道的物理特征、運(yùn)行歷史、多種地面檢測數(shù)據(jù)及管道表面評價(jià)數(shù)據(jù)綜合考慮,對管道的外腐蝕狀況,提供更加完整性的評價(jià)。目的:1、提高管道運(yùn)行的安全性,阻止管道外腐蝕的發(fā)生;2、如果外腐蝕是管道安全的一種威脅,須進(jìn)行檢測評價(jià),并依此建立一條基線,對目前外腐蝕不太嚴(yán)重的管道,評價(jià)將來腐蝕的狀況;3、制定并實(shí)施完整性管理(監(jiān)控整改)方案,確保外防腐完整性。內(nèi)容1、全面評估外防腐層的現(xiàn)狀(確認(rèn)已經(jīng)發(fā)生、正在發(fā)生或即將發(fā)生腐蝕的缺陷位置及缺陷大小),評價(jià)其完整性狀況;2、全面檢測陰極保護(hù)系統(tǒng)的運(yùn)行情況,對其保護(hù)效果(管道是否獲得全面、合適的陰極保護(hù),是否存在欠保護(hù)及過保護(hù)情況)給予評價(jià);3、調(diào)查雜散電流分布情況,評價(jià)其對外腐蝕的影響;4、評價(jià)管道的完整性,提出外腐蝕控制改進(jìn)方案。依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)1、美國腐蝕工程師協(xié)會(huì)NACERP-O502-2002《管道外腐蝕直接評價(jià)方法》ECDA2、美國腐蝕工程師協(xié)會(huì)NACETMO-497-97:《與埋地金屬管道陰極保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)關(guān)的測量技術(shù)》3、美國腐蝕工程師協(xié)會(huì)NACERPO-169-2002:《埋地金屬管道的外腐蝕控制》4、《鋼質(zhì)管道與儲(chǔ)罐腐蝕調(diào)查方法標(biāo)準(zhǔn)》SY/T0087-955、其他相關(guān)的國家和行業(yè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。外防腐直接檢測評價(jià)的方法步驟
需要將各種現(xiàn)場測驗(yàn)的數(shù)據(jù)及管道物理特征、運(yùn)行歷史的評價(jià)數(shù)據(jù),進(jìn)行綜合。可分四個(gè)步驟:1、初評價(jià):收集歷史數(shù)據(jù)和現(xiàn)有的數(shù)據(jù),以決定外防腐直接評價(jià)是否可行,選擇檢測工具。2、地面檢測:地面、地上檢測,旨在確定防腐層的有效性和陰保系統(tǒng)的效果,其他各種異常,可能已經(jīng)出現(xiàn)腐蝕或正在腐蝕的區(qū)域。整個(gè)管段必須使用兩種或兩種以上的檢測工具,以適應(yīng)不同的條件,提高檢測的普遍實(shí)用性。3、開挖檢驗(yàn):分析地面無損檢測所得的數(shù)據(jù),選擇開挖點(diǎn),選擇進(jìn)行管道表面評價(jià)的地點(diǎn)。根據(jù)直接測驗(yàn)的數(shù)據(jù)與以前的數(shù)據(jù),確定和評價(jià)外腐蝕對管道的影響。另外,該步驟還包括管道外防腐層性能評價(jià),腐蝕缺陷維修,以及改進(jìn)錯(cuò)誤的腐蝕保護(hù)。4、結(jié)果評價(jià):分析步驟1,2和3的數(shù)據(jù),評價(jià)外防腐直接檢測評價(jià)過程是否有效,確定重新評價(jià)的時(shí)間間隔。埋地管道外防腐完整性直接檢測評價(jià)的方法
國內(nèi)對埋地管道外防腐完整性直接檢測評價(jià)的方法有:直流電壓梯度(DCVG)/密間隔電位(CIPS)測量法,管中電流衰減測量法,皮爾遜法、C-掃描等。其中,DCVG/CIPS綜合測量技術(shù)是進(jìn)行埋地管道外防腐完整性直接檢測評價(jià)的唯一方法,也是其他方法無法替代的,而管中電流衰減測量法PCM,皮爾遜法只是作為DCVG/CIPS綜合測量技術(shù)無法適用時(shí)的一種補(bǔ)充。
CIPS密間隔管地電位測量定義:在測試樁處與管道進(jìn)行電聯(lián)接,使用導(dǎo)電的測量線沿管線以較小間隔在管道正上方采集一系列管地電位數(shù)據(jù)(距離一般為1到3米,即3至10英尺,或更小間隔)目的:密間隔測量的目的是在管道的每個(gè)測量點(diǎn)測量陰極保護(hù)的水平,對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解釋,提供給管道操作者大量信息(如下所示,但不局限于此)
對管道未能進(jìn)行測量點(diǎn)測量的區(qū)域進(jìn)行檢測;
確定測量點(diǎn)測量中發(fā)現(xiàn)的低電位區(qū)域的范圍;
對現(xiàn)有設(shè)施上的涂層缺陷進(jìn)行定位,或建設(shè)新的設(shè)施;定位雜散電流流進(jìn)和流出點(diǎn);
確定分布或并行排列地床的有效性;識別短路套管、可探測的電絕緣接頭或與其他金屬結(jié)構(gòu)的接觸;定位電和地質(zhì)電流隔離區(qū)域;電流要求和電流分布測試;
對應(yīng)力腐蝕電位危險(xiǎn)地區(qū)進(jìn)行定位;管道定位和對外部腐蝕的風(fēng)險(xiǎn)分級是完整性管理的一部分,或者說是管道外腐蝕直接評價(jià)(ECDA)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。DCVG直流電壓梯度測量定義:使用特殊的模擬測量儀或軟件程序進(jìn)行的強(qiáng)加電流中斷的cell-to-cell的測量,軟件程序使用一般的現(xiàn)場數(shù)據(jù)記錄器定位涂層損壞,并對破損點(diǎn)進(jìn)行分級。目的:
確定缺陷點(diǎn)的位置;
確定缺陷的大小,按缺陷嚴(yán)重程度分類;
判定缺陷處管體腐蝕電流的流向;
確定缺陷的修復(fù)優(yōu)先級別。雜散電流和大地電流校正
工作內(nèi)容:進(jìn)行全線管道雜散電流的測量,確定管線的所有受雜散電流強(qiáng)度大于30mv以上的干擾區(qū)域。在該段所經(jīng)地區(qū)所有可進(jìn)入的檢測樁處,雜散電流的強(qiáng)度高于30mv以上的區(qū)域內(nèi),通過記錄管道上的管地電位和由電流引起的IR降來進(jìn)行這項(xiàng)工作。雜散電流調(diào)查有三個(gè)目的,一是確定管線上遭受雜散電流影響的區(qū)域,并對其干擾影響程度進(jìn)行評價(jià);二是在雜散電流干擾區(qū),必須對密間隔測量數(shù)據(jù)進(jìn)行校正,才能獲得真實(shí)的陰極保護(hù)電位,并對其保護(hù)水平進(jìn)行評價(jià);三是如果雜散電流干擾程度超過標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的范圍,就有必要對雜散電流進(jìn)行排流,那么所采集的雜散電流數(shù)據(jù)將用于設(shè)計(jì)一套雜散電流排流系統(tǒng)。工作量在測量動(dòng)態(tài)雜散電流時(shí),將微型記錄器連接到管道的上檢測樁,設(shè)置在24小時(shí)時(shí)間內(nèi)以每1秒一次的頻率記錄管地電位,微型計(jì)錄器都必須記錄管道的管地電位最少4小時(shí),在4小時(shí)的時(shí)段內(nèi)管地電位波動(dòng)大于30mv的檢測樁都要作記錄。在每個(gè)測試樁處都要進(jìn)行雜散電流測量,每秒采集一個(gè)管地電位數(shù)據(jù),至少4小時(shí)以上,每個(gè)測試樁4小時(shí)采集的數(shù)據(jù)至少為14,400個(gè),約30個(gè)測試樁采集的數(shù)據(jù)至少有432,000個(gè)。
開挖驗(yàn)證和無損直接檢測
A、工作內(nèi)容l
依照ECDA標(biāo)準(zhǔn),按照IR%值,對缺陷點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)先級排序;排列地面無損檢測標(biāo)示的優(yōu)先級;l
根據(jù)DCVG/CIPS檢測標(biāo)示的破損點(diǎn),抽樣開挖驗(yàn)證;l
當(dāng)管道暴露出來,將管道上的土壤清除干凈,用肉眼檢查是否有涂層的損壞;l
對防腐層粘結(jié)強(qiáng)度檢測,測量涂層厚度;l
在管道發(fā)生明顯腐蝕的位置,測量所有腐蝕坑的深度,記錄下們的深度和位置;l
測量外防腐層破損和腐蝕缺陷;l
漏點(diǎn)檢測l用數(shù)碼像機(jī)拍攝下挖掘和檢測的全過程。
B、工作量l依照ECDA標(biāo)準(zhǔn),缺陷點(diǎn)按嚴(yán)重程度,1級(1-15%IR)、2級(16-35%IR)、3級(36-60%IR)、4級(61-100%IR),從中可抽樣選擇2、3、4級各一處,進(jìn)行直接挖掘;l每處的直接開挖檢測,每處現(xiàn)場檢測需要一個(gè)工作日,室內(nèi)整理需要半個(gè)工作日,共需5個(gè)工作日。
DCVG/CIPS組合測量、PCM檢測、皮爾遜法
三種檢測方法對比表
序號檢測項(xiàng)目DCVG/CIPS組合測量PCM檢測皮爾遜法1陰極保護(hù)用于直接檢測評價(jià)陰極保護(hù)系統(tǒng)狀況,確定陰極保護(hù)不足、過保護(hù)的管段,確定陰極保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)度。無法評價(jià)無法評價(jià)2防腐層狀況間接用于防腐層質(zhì)量總體評價(jià)間接用于防腐層質(zhì)量總體評價(jià)無法評價(jià)3裸管區(qū)評價(jià)裸管陽極區(qū)狀況無法檢測無法檢測4缺陷定位缺陷,計(jì)算缺陷點(diǎn)的大小,判斷缺陷處管體腐蝕電流的流向,確定缺陷處管體的腐蝕狀態(tài),確定缺陷修復(fù)的優(yōu)先級。用于定位防腐層缺陷點(diǎn),但不能區(qū)分其大小和腐蝕狀態(tài)。用于定位防腐層缺陷點(diǎn),但不能區(qū)分其大小和腐蝕狀態(tài)。5雜散電流判定雜散電流的干擾區(qū)域,確定雜散電流的流出點(diǎn)、流入點(diǎn),評估雜散電流的干擾強(qiáng)度。在雜散電流或大地電流干擾的區(qū)域,通過安裝智能數(shù)據(jù)記錄器,經(jīng)過對數(shù)據(jù)的處理與分析,可獲得真實(shí)的陰極保護(hù)電位。無法檢測無法檢測綜述用于埋地管道外防腐完整性直接檢測評價(jià),給業(yè)主提供全面、合理、科學(xué)的維護(hù)、維修管理方案。只能用于缺陷定位。只能用于缺陷定位。分級標(biāo)準(zhǔn)級別IR%修復(fù)優(yōu)先級1級1-15%這類破損點(diǎn)常被認(rèn)為不重要,不須修復(fù)。一般有效的陰極系統(tǒng)可以提供長期保護(hù)2級16-35%IR這類漏損點(diǎn)一般不是嚴(yán)重的威脅,適當(dāng)?shù)年幈l件可以提供足夠的保護(hù)。這類漏損點(diǎn)可能被挑出來進(jìn)行監(jiān)控—陰保狀況的潑動(dòng)可能導(dǎo)致防腐層狀況的惡化。3級36-60%IR這類漏損點(diǎn)一般認(rèn)為值得修復(fù)。陰保電流可能主要從這里流失,并且防腐層可能出現(xiàn)了嚴(yán)重的破損,這類漏損點(diǎn)可能也被建議計(jì)劃修復(fù)。它們可能是管道完整性的主要威脅。4級61-100%IR這類漏損點(diǎn)一般要立即修復(fù)。陰保電流可能主要從這里流失,并且防腐層可能出現(xiàn)了大面積嚴(yán)重破損。它們被認(rèn)為很可能對管道完整性造成了威脅。IR%用來對防腐層狀況進(jìn)行分類,確定防腐層破損的優(yōu)先級。確定漏損點(diǎn)腐蝕狀況狀態(tài)極性特征C/C陰極/陰極表明在陰保接通時(shí),漏損點(diǎn)是陰極,受保護(hù);陰保中斷時(shí),依然能極化。漏損點(diǎn)消耗陰保電流,但腐蝕不活躍。C/N陰極/中性表明在陰保接通時(shí),漏損點(diǎn)是陰極,受保護(hù);陰保中斷時(shí),漏損點(diǎn)為中性。漏損點(diǎn)消耗陰保電流,陰保受干擾時(shí)可能腐蝕。C/A陰極/陽極表明在陰保接通時(shí),漏損點(diǎn)是陰極,受保護(hù);陰保中斷時(shí),漏損點(diǎn)為陽性。漏損點(diǎn)消耗陰保電流,這些漏損點(diǎn)在陰保運(yùn)轉(zhuǎn)正常時(shí)仍然可能腐蝕。A/A陽極/陽極表明不管陰保接通或中斷,漏損點(diǎn)都未保護(hù)。它們可能腐蝕,但不一定消耗電流。某管道DCVG/CIPS測量結(jié)果曲線圖1、確認(rèn)此管段在是距L2P0894順氣流方向157米處,有一處缺陷,為即將發(fā)生腐蝕的缺陷,缺陷大小27%IR;2、此段管道獲得合適的陰極保護(hù)。在雜散電流干擾下的DCVG/CIPS測量結(jié)果曲線圖此管段的ON/OFF電位起伏較大,遭受雜散電流的干擾,無法了解真正的陰極
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