管道腐蚀外检测技术的研究
管道腐蚀外检测技术的研究
常连庚,陈崇祺,张永江,季 峰
(中国石油天然气管道局管道技术公司,河北廊坊065000)
【摘要】长距离埋地管道运输是目前石油天然气资源的主要输送方式,由于埋地管道运行环境复杂,各种原因造成的管壁腐蚀直接影响管道的使用寿命。如何了解管道的腐蚀状况,有目的地对管道进行维修,确保管道的安全运行,延长管道的服役时间,先进的检测技术是关键。近几年随着科技的发展,新型检测技术不断涌现。本文简要介绍三种主要的检测技术及其原理,并从实现角度出发做了简要探讨。
关键词:管道 检测方法 漏磁 超声 涡流
中图分类号:TE98812 TE97316 文献标识码:B 文章编号:1004-9614(2003)01-0040-03
1 前言
随着科技的进步和计算机信息领域的快速发展,一些新型检测技术被开发应用起来,如激光全息检测技术、电磁超生法、声振法、声发射等。自动化技术使快速高效可靠的无损检测仪器的产生成为可能。
对于输送管道的检测一般在不停输情况下进行,检测条件复杂,环境恶劣,所采用的方法主要包括外部检测和内部检测。内部检测(简称内检测)对检测器的要求较高,且对管道情况的要求也比较苛刻,仪器被投放到高温高压的输送介质中,以检测器前后的压力差为动力。外部检测(简称外检测)直接利用仪器对管壁进行测试,此种方法比较灵活但效率较低,不太适用于自动化检测。在管道外检测技术方面的自动化设备,国内外主要以超声波、漏磁和涡流等领域的发展为代表。
2 检测原理
211 漏磁检测技术
21111 原理 漏磁检测是通过磁场将被检物体磁化,拾取缺陷处的漏磁信号并对漏磁信号进行分析而取得的腐蚀情况。
21112 漏磁场的形成 当铁磁性物体被磁化时,缺陷处的磁力线会出现外溢现象,外溢量的大小同材料的性质、被检物体的几何形状、缺陷的几何形状都有关系。对于检测仪器而言外溢量越大越容易检测到缺陷。当磁场由不同磁性物质界面穿越时,由于磁场特性H对于无自由电流分布的介质是连续的Δ×H= 0、Δ?B=0,另外表面切向方向磁场强度为h t2,切向方向的磁感应强度为b t2,内表面切向分量的磁场强度为h t1切向方向的磁感应强度为b t1,另材料外表面法向方向的磁感应强度为b n2,法向方向的磁场强度为h n2,而材料内表面磁感应强度为b n1法向方向的磁场强度为h n1。所以对于材料内外表面切向方向的磁场强度是相等的,法向方法磁感应强度是相等的,即:
b n1=b n2;h t2=h t1。又由于B=μH(如图1)
h t1=b t1/μ1
h t1=h t2
h t1=b t1/μ1
h t2=b t2/μ2
b t1/μ1=b t2/μ2]b t1/b t2=μ1/μ2 b n2=h n2μ2
b n1=b n2
b n1=h n2μ2
b n1=h n1μ1
h n1μ1=h n2μ2 ]h n2/h n1=μ2/μ1
式中 μ2———介质2中的磁导率;
μ
1
———介质1中的磁导率。
图1 磁场边界条件
由上述理论可导出,当磁场由磁导率大的介质穿出到磁导率小的介质中时,磁场向法向发生偏转。因此当磁场在管壁上遇到缺陷时由于μ2远小于μ1使得磁场在缺陷处溢出形成漏磁信号。
所以当磁场穿过不同磁特性的界面时发生偏转,当管道内壁或外壁存在缺陷时磁场会从缺陷处溢出(如图2)。当线圈在漏磁场处进行切割磁力线运动时便产生感应电动势从而有电信号产生。再通过数据采集系统和定位系统得到缺陷的大小和确切位置。
04 管道技术与设备2003年
图2 缺陷处的磁泄漏
21113 影响缺陷信号大小的因素
(1)探头灵敏度 探头灵敏度的影响因素很多,包括感应线圈的电感大小,探头外壳材料的磁特性等。
(2)检测器在管道中运行的速度
由于ε=d
<=B×S
ε=d(B×S)/d t
ε=S×(d B/d t)+B×(d S/d t)
由式ε=S×(d B/d t)+B×(d S/d t)可以看出,当线圈切割磁力线的速度越快所产生的感应电动势越大,所以调节通道板的增益时也应考虑检测器运行速度的大小。
(3)管壁的薄厚 当管道壁板材料相同而板材厚薄不同时,相同大小的磁场强度在管壁内形成的磁通密度不同,所以相同大小的缺陷在相同磁场强度的情况下管壁越薄所形成的漏磁信号越大。
21114 组成
(1)动力装置 为了达到自动扫描,提高效率,本系统拟采用动力装置,动力由调速电机提供,通过爬行轮牵引在管道上爬行,操作人员在地面对其进行控制操作。
(2)检测传感器 可采用线圈传感器或霍尔元件传感器两种方案。将传感器(简称探头)合理地分布于管道上方来拾取漏磁信号达到检测缺陷的目的。
为了使得扫描范围不漏检可以将探头分为前后两排交叉分布,这样可以节省横向空间同时保证避免漏检。
(3)磁化方式 对于磁化方式存在两种磁化机制。一种是利用永久磁铁对管壁进行磁化,永久性磁铁的磁性材料可用钕铁硼。此种方案的优点是不需要外加辅助设施,灵活方便,但永久性磁铁磁性强度相对较小。另一种是采用电磁铁的方法对管壁进行磁化,电磁铁可利用硅钢片为轭铁用线圈缠绕通电形成磁场。此种方法的优点是对管壁的磁化强度可调,易于控制。
(4)机械架构 为了适应各种管道的检测,检测设备的机械构架应具有活动机构。
(5)数据处理 对于所采集的数据可以使用实时显示处理的方法,也可以采取存储后期处理方案。实时处理分为信号传输和数据传输两种机构,信号传输由检测器传出的数据为采样信号,传出后直接进入工控机由工控机进行后续处理,这样的优点是采样速度和处理速度可以达到很高,但难免存在传输线上的信号衰减,传感器需要作特殊电路上的处理,对于数据传输,由于传输距离相对较长,所以可以使用RS-232进行串行数据传输,此种方法硬件设计较简单。由计算机直接接收检测器所传出的数据或信号,并通过数据处理软件进行实时显示和相应的数据处理;后期处理的方法较为复杂,检测器必须存在里程记录和方位记录等功能。首先将检测器采集的数据存储到检测器的存储器中,检测完成后由检测器传出数据,再通过数据分析软件进行数据处理后得到管道的腐蚀点。此种方法的优点是减少了检测时的繁琐操作过程,但所采集的数据量增加了,一次性检测的距离受到限制。
(6)电源 电源是检测系统的动力来源,可以通过电池或由电缆线提供。
(7)总体设计结构 总体设计结构见图3。
图3 漏磁检测器结构图
(8)适用范围 此种检测方法需对被检管道的保温层进行剥离,最大防腐层厚度为6mm。
212 超声检测技术
超声无损检测技术发展很快,为了能够适应带有防腐层管道的检测,我们对超声新技术进行了前期调研,找到一种先进的超声检测方法Lamb Wave超声检测技术。Lamb2Wave波是在板中传播的横波纵波反射及充分干涉叠加,激起全板振动。此项技术的优点是超声波在被检物体中以整体板的形式向前传播,依靠接收探头接收数据来检测缺陷。本技术可以将发射探头与接收探头分离开,这样可以减少防腐层的剥离。本检测方案初步定义如下。
21211 原理 兰姆波一般适用于厚度与波长相当的薄板,兰姆波的激发与频率、板厚纵波的入射角密切相关。在检测时不同模式的兰姆波在板材界面的不同厚度处有不同的能量流分布,在被检物体内部表现为有不同垂直位移分量和水平分量。因此在检测时仅用一种模式不能发现其中的全部缺陷。就位移分量的特点来看,垂直分量越大,传递给周围介质的能量越大,兰姆波能量传递越快,传播距离越短,相反水平分量越大,能量传递损失越小,传播距离越远,所以选择模式
14
第1期?控制与测量?
时一般选择水平分量大的模式。
图4 超声检测示意图
21212 组成
(1)探头 探头是超声波产生和接收的直接传感器,要想在不同材料的工件中产生Lamb-Wave超声波应具有不同制造工艺的探头。为了能够形成板波,矩形压电晶片位于垂直板面的方向上的平面内其长边应至少为板厚的7～10倍,并应有适当的入射角,保证声束有足够的宽度,以便充分叠加干涉。
(2)超声波发生电路 超声波发生电路由同步脉冲产生电路(由主控计算机产生)、功率放大电路、升压电路组成。超声检测仪应有足够的发射功率和发射脉冲密度,保证发射脉冲有足够长的持续时间以利于波的干涉。频率的选择与被检物体的材料、厚度相关。Lamb-Wave波检测通常使用的频率范围为016～10MHz,最常用的有1、115、118、2、215和5MHz。
(3)超声波接收电路 超声波接收电路由信号接收和信号放大及衰减电路组成。
(4)数据处理 由计算机软件进行实时分析显示图象。
(5)电源 提供电源为220V50Hz。
(6)总体设计结构 总体设计结构见图5。
图5 超声检测原理图
213 涡流检测技术
21311 原理 涡流检测技术是一种新型检测技术,它利用导体中的涡流效应实现对导体材料中的缺陷性质进行分析。由电磁理论可知,随时间变化的电磁场相互转化,当导体中通以交变电流时会在导体内部和周围产生交变的磁场,在交变磁场的作用下,导体中将产生与所加交变电流相反的电动势,表现为交变电流的阻抗。对于涡流检测器其应用时探头线圈中通过交变电流,交变电流在被检导体内形成与其相反的涡旋电流(见图6)。
当被检测物体上有缺陷存在时,所形成的涡旋电流将绕过缺陷,所以所形成的感应电磁场发生变化,从
图6涡流生成示意图 图7涡流在缺陷处形成涡旋电流的环绕而使耦合后的阻抗发生变化,其变化将在探头上感应出来。涡流检测优越之处在于其激励信号为交变电流,通过对交变电流相位的不同的分析可以提高检测信号的信噪比,提高灵敏度。
21312 组成
(1)探头 涡流检测器的探头是涡流检测的关键部分,直接影响到整个系统检测灵敏度的高低和信噪比的大小。探头设计和探头结构形式能使不易探测的缺陷信号得以增强。探头的形式主要包括差动式(Differential)、绝对式(Absolute)和反射式(Reflection, Drive pick2up)线圈,一般根据被检材料材质检测速度等因素对探头形式进行选择。
(2)信号发生电路 被检导体上涡流的产生较为复杂,首先需要一个激励信号,一般由线圈产生。通过向探头(线圈)中通以特定频率的交流电,交流电的频率大小很重要,它不仅直接影响检测缺陷的深度,而且对检测灵敏度影响也很大。交变信号通常为较大功率的正弦波信号,这样有利于拾取信号的分析。
(3)信号处理部分 首先由探头接收信号,通过对反馈信号进行阻抗分析,提取相位的变化确定缺陷的信息,但对于被检导体而言,由于探头的提离效应和被检导体边缘效应的影响,必须对信号进行处理来抑制无用信号带来的影响。
3 结束语
无损检测技术的检测精度不断提高,三种检测方法各有利弊,对于检测数据的最终处理要求不一,为了提高检测质量可以利用现代信号处理技术对最终数据进行深度加工。从而充分挖掘检测系统的系统资源。
参考文献
〔1〕 刘福顺,汤明编著.无损检测基础.北京:北京航空航天大学出版社,2002:65～126.
〔2〕 任吉林,林俊明,高春法编著.电磁检测.北京:机械工业出版社,2000:45～146.
〔3〕 李家伟,陈积懋主编.无损检测手册.北京:机械工业出版社,2002:155～386.
(收稿日期:2002年11月18日;
修改稿日期:2002年12月2日)
24 管道技术与设备2003年
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电站金属结构及设备腐蚀检测方法 作者：张步新， 张小阳 作者单位：水利部水工金属结构质量检验测试中心,河南,郑州,450006 刊名： 管道技术与设备 英文刊名：PIPELINE TECHNIQUE AND EQUIPMENT 年，卷(期)：2002(5) 参考文献(3条) 1.DL/T 709-1999.压力钢管安全检测技术规程 2000 2.SL101-1994.水工钢闸门和启闭机安全检测技术规程[期刊论文]-北京:中国水利水电出版社 1994 3.SL 226-1998.水利水电工程金属结构报废标准[期刊论文]-北京:中国水利水电出版社 1998 本文读者也读过(10条) 1.杨开平.粱光辉.韩郭锋丹江口大坝加高初期工程金属结构检测及加固更新[期刊论文]-中国水运（下半月）2010,10(9) 2.赵云德.赖真明.姚秀全.ZHAO https://www.wendangku.net/doc/cd6789834.html,I Zhen-ming.YAO Xiu-quan小关子水电站1号主岔管制造与安装技术[期刊论文]-四川水力发电2000,19(3) 3.黄峻.刘素英.HUANG Jun.LIU Su-ying新丰江水电站金属结构安全检测[期刊论文]-广西水利水电2000(4) 4.张小阳.张伟平.杜刚民水工金属结构腐蚀检测方法[期刊论文]-大坝与安全2002(2) 5.张利勇水工金属结构腐蚀种类及检测方法[期刊论文]-河北水利2008(6) 6.易晓兰水工金属结构腐蚀检测方法[期刊论文]-甘肃农业2002(6) 7.王文芳.王建华.彭涛十三陵抽水蓄能电站2号水道首次例行放空检查总结[会议论文]-2005 8.杨光明.陈迪杰.胡金义水工金属结构安全检测与评估在大坝定检中的应用[期刊论文]-水电自动化与大坝监测2004,28(1) 9.刘滔.曾朝文.LIU Tao.ZENG Chao-wen浅谈水利工程金属结构钢焊缝无损检测[期刊论文]-江西水利科技2007,33(4) 10.李志武.Li Zhiwu芙蓉水库工程金属结构制作与安装技术[期刊论文]-小水电2006(5) 本文链接：https://www.wendangku.net/doc/cd6789834.html,/Periodical_gdjsysb200205013.aspx
金属管道腐蚀防护基础知识(标准版)
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2021新版埋地钢管外防腐层直接检测技术与方法
When the lives of employees or national property are endangered, production activities are stopped to rectify and eliminate dangerous factors. （安全管理） 单位：___________________ 姓名：___________________ 日期：___________________ 2021新版埋地钢管外防腐层直接 检测技术与方法
2021新版埋地钢管外防腐层直接检测技术与 方法 导语：生产有了安全保障，才能持续、稳定发展。生产活动中事故层出不穷，生产势必陷于混乱、甚至瘫痪状态。当生产与安全发生矛盾、危及职工生命或国家财产时，生产活动停下来整治、消除危险因素以后，生产形势会变得更好。"安全第一" 的提法，决非把安全摆到生产之上;忽视安全自然是一种错误。 摘要：根据多年检测地下管道外防腐层的实践经验，系统地论述了地下管道外防腐层检测前沿的几种理论方法。通过对这些理论方法和检测技术的分析，以期能对我国油气等埋地管网腐蚀评价的技术规范制定、实际管道腐蚀检测的实施、埋地管网腐蚀评价起到指导和借鉴作用。 关键词：外防腐层直接检测和评价；交流电流法；直流电压法 1埋地钢管的腐蚀类型 ①管道内腐蚀 这类腐蚀影响因素相对来说比较单一，主要受所输送介质和其中杂质的物理化学特性的影响，所发生的腐蚀也主要以电化学腐蚀为主。例如：如果所运输的天然气的湿度和含硫较高时，管道内就容易发生电化学腐蚀。对于这类腐蚀的机理研究比较成熟，管道内腐蚀所造成的结果也基本上可预知，因此处理方法也规范。比如通过除湿和脱硫，
什么是埋地管道外检测
什么是埋地管道外检测？ （一）管线腐蚀环境调查 因管道的腐蚀主要是电化学腐蚀，所以腐蚀环境调查内容主要有：土壤电阻率测试、杂散电流检测、腐蚀速率检测等。 （1）土壤电阻率测试 土壤电阻率是表征土壤导电能力的指标。它在土壤电化学腐蚀机理的研究过程中是一个很重要的因素。在埋地金属管道宏电池腐蚀过程中，土壤电阻率起着主导作用。因为在宏电池腐蚀中，极间电位差常常高达数百毫伏，而电极的可极化性大小对于腐蚀电流的减弱已不起显著作用，此时腐蚀电流的大小受欧姆电阻控制。所以，在其它条件相同的情况下，土壤电阻率越小，腐蚀电流越大，土壤腐蚀性越强。 土壤电阻率的大小取决于土壤中的含盐量、含水量、有机质含量及颗粒、温度等因素。由于土壤电阻率与多种土壤理化性质有关，所以在许多情况下，人们常常借助于土壤电阻率的大小来判断土壤的腐蚀性。管道通过低电阻率的地段，产生腐蚀的可能性很大。当然，这种对应关系对宏电池腐蚀确实如此，对于微电池腐蚀来说，其腐蚀性主要取决于阴、阳极的极化率，而与土壤电阻率无关。因此，土壤电阻率对于评价土壤腐蚀性是很有用的，但如作为完全依赖的指标可能不完全正确。 （2）杂散电流测试 杂散电流主要有直流杂散电流、交流杂散电流、大地电流三种形态，其中以直流杂散电流的危害性最大。当杂散电流所引起的管地电位过低时，管道表面会析出大量氢，造成防腐绝缘层破坏和脱落，从而加剧阴极区的腐蚀破坏。 杂散电流腐蚀集中产生在电阻小、易放电的局部位置，如防腐层破损剥落的缺陷部位、尖角边棱突出的部位。由于杂散电流的强度一般都很大，从而使金属管道溶解量大大增加，并且杂散电流可使被干扰体系在短时间内发生点蚀穿孔，甚至诱发应力腐蚀开裂，常规的阴极保护都难以阻止杂散电流的影响，因此杂散电流应作为重点检测内容。对检测出的数据，根据现行的标准与规范进行评定。 （3）腐蚀速率检测 检测将针对现场实际情况选取典型的土壤进行腐蚀速率检测，以评价管线土
油气管道腐蚀在线实时监测系统
油气管道腐蚀在线实时监测系统 摘要：近些年，管道泄漏事故频繁发生，不仅损失油气和污染环境，还有可能带来重大的人身伤亡。为保障管道安全运行和将泄漏事故造成的危害减少到最小，需要研究泄漏检测技术以获得更高的泄漏检测灵敏度和更准确的泄漏点定位精度。文章对在线腐蚀监测技术方法进行介绍与分析，结合油气管道的特点，提出油气管道腐蚀在线实时监测系统的构建与实施，为油气管道腐蚀防护控制提供参考。 关键词：腐蚀在线腐蚀监测技术腐蚀监测系统 油气管道运输中管道损坏导致的泄漏事故不仅浪费了石油和天然气，还造成了由于维修所带来的材料和人力上的浪费、停工停产造成的损失，甚至还可能因腐蚀引起火灾。特别是天然气管道腐蚀引起的爆炸，威胁人身安全，污染环境，后果极其有严重。因此，作好管道腐蚀监测工作有很重要。引起油气管道的内外腐蚀的因素包括：输送介质的水、硫化氢、二氧化碳、无机盐的含量，输送介质的流动和冲刷，输送的压力和介质温度，土壤的含盐量、含水量和温度等等，这些因素造成油气管道存在多种腐蚀现象，如均匀腐蚀、点蚀、应力作用下的局部腐蚀（应力腐蚀开裂、氢损伤、磨损腐蚀）等。 一、油气管道腐蚀机理 油气管道，特别是长输管道所选用的管材常为碳钢或合金钢，一般情况下，管道腐蚀是一种电化学腐蚀过程，在电解质中，作为阳极的金属溶解，同时放出电子，而这些电子又被阴极过程所吸收，这样导致金属不断溶解。电化学腐蚀过程如下： 阳极反应：Fe–2e→Fe2+（氧化反应） 阴极反应：H++e→H或2H2O+O2+4e→4OH- （还原反应） 电子的定向转移，产生腐蚀电流，加速了金属的溶解，因此对腐蚀的监测主要是根据金属腐蚀情况、电位、电流及电阻的变化等因素推导计算出金属腐蚀的速率等参数，从而直观的显示出金属的保护状态。 二、国内外腐蚀在线监测技术研究现状 目前主要测量方法有：现场挂片法、电阻法、电化学法及电感法。 1.现场挂片法 将一定材质和规格的试片，暴露在腐蚀环境中某个特定的时间周后对试片的质量变化进行测量和计算，并对试片表面进行检查的一种方法。腐蚀试片法是腐
金属管道腐蚀防护基础知识
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 金属管道腐蚀防护基础知 识 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-4773-51 金属管道腐蚀防护基础知识 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？
化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在0.025~0.1mm）足以使电解质溶液进入，使缝内金属与缝外金属构成短路原电池，并且在缝内发生强烈的腐蚀，这种局部腐蚀称为缝隙腐蚀。 7．什么是点腐蚀？ 点腐蚀是指腐蚀集中于金属表面的局部区域范围内，并深入到金属内部的孔状腐蚀形态。
CCTV检测技术在排水管道应用及规范
CCTV检测技术在排水管道的应用及规范排水管道是城市重要的基础设施之一，随着社会经济的迅速发展，城市中的排水管道系统日趋完善，已经取得了令人瞩目的成就并带来了巨大的社会效益，同时我们也注意到，很多管道老化严重，带病作业，由此带来的隐患对人民生活质量及人民生民安全的影响是巨大的，开展对排水管道检测，及时掌握管道结构和功能安全程度运用科学手段指导养护维修工作，已是当务之急排水管道由于其处于地下，具有隐蔽性，不便进行人工检测，加之人们长期以来对地下管道的轻视现象比较严重，城市出现排水管道故障的概率非常高。管道电视检测法在国外称管道CCTV（ClosedCircuit Television）检测，是目前国际上用于管道状况检测最为先进和有效的手段。20世纪90年代中，西方管道的电视和声纳检测技术被上海的学者介绍进来，引起了排水行业同仁的广泛注意，CCTV管道检测技术与传统的管道检测技术相比，安全性高，图像清晰，直观并可反复播放供业内人士研究的特点，为管道修理方案的科学决策提供了有力的帮助。本文就CCTV 管道检测的基本方法和评估手段等方面进行阐述，结合自身的工程实践做出一些总结。 1、城市地下排水管道CCTV检测的方法及评估手段 排水管道检测已有很长的历史，传统的管道检测方法有很多，伴随着科技的不断进步，对排水管道的检测方法也由以前的潜水员探摸等原始的方法，逐渐向先进的闭路电视检测法过渡管道,既CCTV检测系统。
E36B+管道潜望SINGA200管道机器 人SINGA300管道机器人 1.2 CCTV管道检测的步骤及注意事项 CCTV检测的基本步骤如下： 收集资料现场勘察------编制检测方案----清洗疏堵排水----- 用CCTV检测系统进行检测并采集影像资料-----总结数据，出检测报告------验收数据准确度---提交评估报告。 （1）管道检测前搜集的资料如下： a)该管线平面图。 b)该管道竣工图等技术资料。 c)已有该管道的检测资料。 （2）现场勘察资料如下： a) 察看该管道周围地理、地貌、交通和管道分布情况。 b) 开井目视水位、积泥深度及水流。 c) 核对资料中的管位、管径、管材。 （3）确定检测技术方案： a) 明确检测的目的、范围、期限。 b) 针对已有资料认真分析确定检测技术方案包括: 管道如何封堵；管道清洗的方法；对已存在的问题如何解决； 制定安全措施等 （4）管道竣工验收检测前技术要求： a) 应将管道进行严密性试验，并向检测人员出示该管道的闭气或
燃气管道腐蚀的检测
燃气管道腐蚀的检测 一、管道腐蚀检测的目的管道腐蚀的检测目的主要是为了避免由于腐蚀而造成管道泄漏，或造成管道损坏致使供气中断；通过检测确定合适的防腐方法，并检查管道现有绝缘防腐层的质量，观察现有防腐系统的效果，确定需要加强或重新更换防腐蚀设施。 二、管道防腐蚀检测的方法(一)泄漏的检测管道被腐蚀表面最常见的是穿孔，可用深度仪测得孔深。此外，管道局部和整体也可被腐蚀，从而导致燃气泄漏，故必须定期用检漏仪寻找泄漏点并进行检测和记录。(二)管道与土壤电位差的检测在进行电位差检测之前，一般要对埋地燃气干管、支管及其相邻的金属管道进行定位。只有当其他金属管道与燃气管道相距1m以上，才能得到可靠的检测结果。图10-76为管道定位器工作原理示意图。管道内送入高频电子波，操作人员戴上耳机，手持管道定位器探头，离管道1m，沿管线可听到声波的变化从而判断管道的所在位置。图10-77为检测埋地管道与土壤电位差的示意图。无论管道直埋或埋地沟中时，其连接方式是类似的。将管道与电位差计的负极相连，正极与铜、硫酸铜标准电极相连，硫酸铜电极必须紧贴土壤表面。试验表明，测试电极间的最大距离不宜超过15m。图10-78为沿管道每隔15m测得的管道与土壤的电位差值。图10-76 管道定位器工作原理示意图1—线圈2—扩音机3—耳机4—管道5—声波曲线图10-77 管道与土壤电位差的检测示意图1—管道2—电位差计3—CuSO4标准电极(三)绝缘法兰的检测绝缘法兰可将被保护管线与不受保护管线或设备从电中处分开，也可使保护电流不至于通过接地体而漏失。绝缘法兰也可用于地下杂散电流地段以及不同管道(不同材质、新旧管道等)的连接处，以消除干扰腐蚀，是一种防腐蚀措施。当绝缘法兰安装到管道系统之前，必须检查法兰两侧之间的电阻，该电阻值应十分高，趋向于无限大。其检查线路如图10-79所示。用两根带探头的导线代替便携式灯泡的开关，连接到绝缘法兰的两侧。如果灯泡不亮，则说明无电流通过，即法兰两侧电阻很高，满足要求。
金属防腐蚀质量检验规范
金属防腐蚀质量检验规范 1、范围 金属腐蚀是破坏性的，对水工金属结构所造成的损失也是惊人的。水工金属结构的防腐蚀质量直接关系到结构的使用寿命、维护周期和工程造价。 2、防腐蚀质量检验主要标准及规范： （1）《水工金属结构防腐蚀规范》（SL105）。 （2）《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB/T8923）。 （3）《涂装前钢材表面粗糙度等级的评定（比较样块法）》（GB/T13288） （4）《色漆和清漆漆膜的划格试验》（GB/T9286）。 （5）《金属和其他无机覆盖层热喷涂锌、铝及其合金》（GB/T9793）。 （6）《水利水电工程金属结构设备防腐蚀技术规程》（DL/T5358）。 3.1 表面预处理质量检验 防腐蚀涂层的有效寿命与基体金属表面的预处理质量、涂层厚度、涂料组成以及涂装工艺等各种因素有关。在影响涂层寿命的各种因素中，基体金属表面预处理质量对提高涂层的有效寿命尤为重要。水工金属结构在涂装之前必须进行表面预处理。 表面预处理是指喷涂前对基体待喷涂部位的表面进行净化、粗化等以形成所希望的或规定的表面状态而进行的工作，又称前处理。 表面预处理前，应将金属结构表面整修完毕，并将金属表面的焊渣、飞溅物、铁锈、氧化皮、积水、油污等附着物清除干净。 表面预处理施工环境必须满足下列条件： （1）空气相对湿度低于85％； （2）基体金属表面温度不低于大气露点以上3℃（压力钢管还规定环境温度不应低于5℃）。 水工金属结构表面预处理主要包括脱脂净化、喷（抛）射处理以及手工和动力工具除锈。 脱脂净化的目的是除去基体金属表面的油、脂、机加工润滑剂等有机物。 在役金属结构进行防腐维护时，要彻底清除旧涂料涂层和基底锈蚀部位的金属涂层，与
金属管道腐蚀防护基础知识简易版
In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities. 编订：XXXXXXXX 20XX年XX月XX日 金属管道腐蚀防护基础知 识简易版
金属管道腐蚀防护基础知识简易版 温馨提示：本安全管理文件应用在平时合理组织的生产过程中，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到实现简化管理过程，提高管理效率，实现预期的生产目标。文档下载完成后可以直接编辑，请根据自己的需求进行套用。 1．什么叫金属腐蚀？ 金属腐蚀是金属与周围介质发生化学、电化学或物理作用成为金属化合物而受破坏的一种现象。 2．金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为哪几种？ 金属管道常见的腐蚀按其作用原理可分为化学腐蚀和电化学腐蚀两种。 3．常用的防腐措施有哪几种？ 常用的防腐措施有涂层、衬里、电法保护
和缓蚀剂。 4．什么叫化学腐蚀？ 化学腐蚀是指金属表面与非电解质直接发生纯化学作用而引起的破坏。化学腐蚀又可分为气体腐蚀和在非电解质溶液中的腐蚀。 5．什么叫电化学腐蚀？ 电化学腐蚀是指金属与电解质因发生电化学反应而产生破坏的现象。 6．缝隙腐蚀是如何产生的？ 许多金属构件是由螺钉、铆、焊等方式连接的，在这些连接件或焊接接头缺陷处可能出现狭窄的缝隙，其缝宽（一般在0.025~0.1mm）
国内外管道泄漏检测技术
国内外管道泄漏检测技术 [转帖]国内外管道泄漏检测技术管道泄漏是长输管道平稳运营的重要安全隐患。根据泄漏量的不同，管道泄漏一般分为小漏、中漏、大漏。小漏亦称砂眼，泄漏量低于正常输量的3%，主要是由于管道防腐层被破坏，管壁在土壤电化学腐蚀作用下出现锈点，腐蚀逐渐贯穿整个管壁的现象。中漏的泄漏量在正常输量的3%－10%之间。大漏的泄漏量则大于正常输量的10%。在管道运营中，由于倒错流程、干线阀门误动作等原因可能使干线超压造成管道泄漏。近年来犯罪分子打孔盗油也成为管道泄漏的主要原因之一。据统计，自1998年以来在中石油管道公司管辖的范围内，累计发生打孔盗油盗气案件将近300起。及时、迅速发现管道泄漏并准确判定泄漏点成为管线平稳安全运行的当务之急。以下对国内外有代表性的管道泄漏检测方法进行简要介绍。 人工巡线 人工巡线在国外石油公司也广为应用。美国Spectratek公司开发出一种航空测量与分析装置。该装置可装在直升机上，对管道泄漏进行准确判断。 我国通常是雇佣农民巡线员沿管道来回巡查，虽与发达国家有较大差距，但针对我国国情来说，也是切合实际的。 管道内部检测技术 通过对清管器应用磁通、超声、录像、涡流等技术提高了泄漏检测的可靠性和灵敏度。国际管道和近海承包商协会IPLOCA宣布，迄今为止已开发出30多种智能清管器。智能清管器应用了大量新近研发出来的电子技术和计算机技术，可依靠计算机对检测结果进行制图。新型清管器在硬件方面装备了传感器、数据贮存和处理设备、电视和照相设备；在软件上配备了专门用于分析用的软件包。此类清管器不仅可用于管道检漏，而且可勘查管壁结蜡状况，记录管内压力和温度，检测管壁金属损失。如磁漏式清管器，通过永久磁铁来磁化管壁达到磁通量饱和密度。清管器在管道中流动时，管壁内外腐蚀、损伤和泄漏等部位会引起异常漏磁场，并且感应到清管器中的传感器。管壁中的任何变化都会引起磁力线产生相应的变化。现在，微处理机和有限元数值计算技术的发展使清管器对信号识别和处理的功能大大增强。但磁漏式清管器的输出信号受管道压力、使用环境的影响较大，传感器的感应线圈仅对某种类型和尺寸的缺陷灵敏。一般来说这种清管器适合于金属孔隙探测。其他智能清管器中，还有超声波检测清管器、内径规清管器和核子源清管器等。 管道外部动态检测技术 随着自动化仪表、计算机技术的深入发展，各种动态检测技术也相继出现，如：压力点分析法、特性阻抗检测法、互相关分析法、压力波法、流量差监测法、管道瞬变模型法等等。压力点分析法。压力点分析法可用于气体、液体的多相流管道的检测。当管线处于稳定工况时，流体的压力、速度和密度的分布是不随时间变化的。当泵或压缩机供给的能量发生变化时，上述参数是连续变化的。当管道发生泄漏后，液体将过渡至新的稳态。过渡时间从几分钟到十几分钟不等，由动量和冲量定理确定。压力点分析法检测流体从某一稳态过渡到另一稳态时管道内流体压力、速度和密度的变化情况，从中判断是否包含有泄漏信号。 特性阻抗检测法。由传感器构成的检漏系统可随时检测到管道微量原油的泄漏情况。传感器采用多孔聚四氟乙烯树脂作为绝缘材料。这种材料导电率、绝缘阻抗热稳定性好、不易燃烧、化学稳定性好。当漏油渗入以后，其阻抗降低，从而达到检漏的目的。 互相关分析法。设上、下两站的传感器接收到的信号分别为x(t)、y(t)。两个随机信号x(t)和y(t)有互相关函数Rxy(t)。如果x(t)和y(t)两信号是同频率的周期信号或包含有同频率的周
各类管道检测技术的解析
广州迪升探测工程技术有限公司 一、排水管道检测 随着城市建设和生产的发展，越来越多的管理者开始重视、加强地下管网等基本设施的管理；但常年埋设于地下排水管道，在类别众多的地下管线中往往被忽视；在已经开展过城市地下管线普查的城市中，排水管网虽然属于调查、探测范围，其主要以管线的平面位置、埋深、管径、材质为主要探测、调查内容，这些工作的开展在某种程度上可满足城市规划、市政建设的需求；但由于行业管理、部门管理所要求的侧重面存在相当的差异，单纯的沿用上述的方法，已远远不能满足市政排水系统深化管理的要求。 由于排水管网埋设于地下，属于地下隐蔽工程，因历史原因及方法技术的限制，使得排水管道的运行状况检测一直处于滞后和较为被动的局面，而且并未被引起足够的重视。排水管网的重要性，往往只能在其部分或完全丧失输水能力，甚至造成污水四溢，对正常的生产或生活产生不利影响时，才被引起注意，而工作的目的也仅仅是对管道进行应急性疏通。 根据目前掌握了解的情况，在我国城市排水管网中运行中普遍存在着建设和运行管理脱节的普遍现象，需引起足够的重视。 1、目前城市排水管网运行中存在的问题 1.1、城市内涝，给市民生活带来不便 随着城市建设规模和城市周边区域城市化进程的不断加快，排水管网在现代化城市中的作用举足轻重，排水管网的运营状况关系到城市运行功能是否正常。 2004年7月间的一场大雨就让北京市的交通几乎瘫痪；给城市的正常运行和市民的工作、生活产生了巨大的影响。 2007年7月，济南的暴雨更使得“泉城”变成“水城”，并造成了人员的伤亡。 在我国国内的各个城市，每逢雨季，“水浸街”的问题屡见不鲜。
究其原因：随着城市化进程和路面普及率的提高，城区内大地的保水、滞洪能力大大下降，雨水的径流量增加很快，部分地段原有的管渠设计流量已难以承受短时间强降雨产生的地面径流。 另一方面，排水管网输送的污水中均含有一定的固体、半固体杂质；布设排水管网时，按设计的坡度和排放量一般可以保持管道的自净流速，但因局部管段的缺陷（如阻塞、破碎、沉降或施工遗留问题），直接影响了排水管道的过水能力，导致管道内水流速度减慢，从而产生管道淤积，降低了管道的输水能力，造成排水不畅甚至管道堵塞。 1.2路面塌陷 排水管网埋设于地下，会因为施工质量、运行年代、酸碱腐蚀、基础沉降错位等原因，使管道产生破损而造成的污水泄漏。 在部分管内流量大、流速高的地段，破损的管道带走大量泥土造成路面的塌陷， 北京市降雨后立交桥的交通状况 广州市降雨后立交桥的交通状况 城区道路积水状况1 城区道路积水状况2
金属波纹管的性能检测
金属波纹管的性能检测 不锈钢波纹软管不同于钢管，是一种柔性管状壳体，它是通过将优质奥氏体不锈钢管坯进行机械加工成型为波纹状的一种管道，其波纹形状包括螺旋形和环形。燃气用不锈钢波纹管可分为两种，分别为连接用不锈钢波纹软管与输送用不锈钢波纹软管。前者主要用于燃气灶具和燃气表前的引入管，可取代橡胶软管，解决胶管易破损、易脱落、寿命短等问题；后者主要用于室内燃气管道的连接，可取代焊接钢管，大大减少室内燃气管路系统的接头数量，同时降低施工难度。燃气用不锈钢波纹软管作为室内燃气输送系统的重要组成部分，其安全性不容忽视。除去波纹管与灶具的连接部分易产生燃气泄漏的危险外，波纹管本身的加工质量不达标也会产生危险。本次对于不锈钢波纹软管的检测方案以国家标准《燃气输送用不锈钢波纹软管及管件》（GB/T 26002-2010）为基准，结合生产实际，确定了拉伸强度、扁平性、耐冲击性等11项指标，具体说明如下： 1.拉伸强度 拉伸强度是金属由均匀塑性变形向局部集中塑性变形过渡的临界值，也是金属在静拉伸条件下的最大承载能力。拉伸强度即表征材料最大均匀塑性变形的抗力，拉伸试样在承受最大拉应力之前，变形是均匀一致的，但超出之后，金属开始出现缩颈现象，即产生集中变形；对于没有（或很小）均匀塑性变形的脆性材料，它反映了材料的断裂抗力。符号为Rm（GB/T 228-1987旧国标规定抗拉强度符号为σb），单位为MPa。 拉伸强度材料在拉断前承受最大应力值。当钢材屈服到一定程度后，由于内部晶粒重新排列，其抵抗变形能力又重新提高，此时变形虽然发展很快，但却只能随着应力的提高而提高，直至应力达最大值。此后，钢材抵抗变形的能力明显降低，并在最薄弱处发生较大的塑性变形，此处试件截面迅速缩小，出现颈缩现象，直至断裂破坏。钢材受拉断裂前的最大应力值称为强度极限或拉伸强度。 国内测量抗拉强度比较普遍的方法是采用万能材料试验机等来进行材料拉伸强度的测定。本次测试采用如图1所示拉伸强度试验装置，在长度小于500mm的原管两端，分别和管件连接固定，从连接好的管件一端注入0.3MPa（Ⅰ型）、0.1MPa（Ⅱ型）的空气，另一端按表2所示的拉伸负荷拉伸5min，然后保持静止1min，确认无裂纹、无泄漏。其中软管的公称压力分为PN0.2(Ⅰ型)和PN0.01（Ⅱ型）。 表2 拉伸负荷单位为千牛
管道腐蚀
管道腐蚀资料 第一节、管道腐蚀概论 材料腐蚀定义：材料受其周围环境的化学、电化学和物理作用下引起的失效破坏现象。 金属腐蚀定义：金属与其周围环境（介质）之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质。铁生锈、钢管腐蚀穿孔、钢桥梁腐蚀 非金属腐蚀定义：指非金属材料由于在环境介质的化学、机械和物理作用下、出现老化、龟裂、腐烂和破坏的现象。 涂层龟裂 按管材的种类，管道可分为以下几类： （1）金属管道 1）黑色金属管道：钢管、不锈钢管、铸铁管、球墨铸铁管等； 2）有色金属管道：铜管、铝管、铝合金管等 （2）非金属管道 （3）复合管道 常用钢管分类： （1）无缝钢管 按管材分： 1）普通碳素钢 2）优质碳素钢 3）低合金钢； 按制造方法： 1）热轧 2）冷轧 （2）焊接钢管 1）低压流体输送用焊接钢管 ?①镀锌管（白铁管） ?②非镀锌管（黑铁管） 2）直缝卷焊钢管 3）螺旋焊接管 钢管特性： 钢管是各类工程中最常见的管道。钢管的特点是强度高、硬度高，并有较好的塑性和韧性，焊接性能好。钢管在自然环境下，容易腐蚀，因而是管道防腐工程的主要对象。根据是否有缝，钢管可以分为无缝钢管和有缝钢管，有缝钢管又称焊接钢管，焊接钢管可分为低压流体输送用焊接钢管和卷焊钢管。无缝钢管通常采用普通碳素钢、优质碳素钢、普通低合金钢和合金结构钢生产而成，根据制造方法可分为冷拔和热轧两种。无缝钢管用途非常广泛，常用于锅炉房中的管道、热力交换站工艺管道、较小管径的燃气管道等。 低压流体输送用焊接钢管常采用焊接性能较好的低碳钢制造。其管壁有一条纵向焊缝。根据钢管表面是否有镀锌层，可分为镀锌钢管（俗称白铁管）和非镀锌管（俗称黑铁管）两种。低压流体输送用焊接钢管常用于小管径和较低压力的管道，其壁厚规格分为普通管和加厚管。
电站锅炉水冷壁管腐蚀检测
电站锅炉水冷壁管腐蚀检测 刘凯厦门涡流检测技术研究所福建厦门361004 王维东徐州电力试验中心江苏徐州221009 朱伟明安徽淮南平发电有限公司安徽淮南232089 李林华电攀枝花发电公司四川攀枝花617066 摘要：锅炉是电站重要设备，其水冷壁管内腐蚀和裂纹造成爆裂致使停炉等严重事故，一直是困扰业界之难题。本文介绍新发展的低频电磁技术能够从管道外壁快速探测管内壁缺陷，并已在多个电厂成功运用。 关键词：水冷壁管；缺陷；低频电磁 Inspection of Waterwall Tube Defects for Power Plants LIU Kai Xiamen Eddy Current NDT Testing Institute 361004, China WANG Weidong Xuzhou Electric Power Research Institute 221009,China ZHU Weiming Pingwei Eleectric Power Co. 232089,China LI Lin China Hua Dian Panzhihua Power Co. 617066, China Abstract: This paper introduces a system using a scanner moved along the tube wall to scan from OD for defects inside the tube, primarily on the fireside. Typical defects found on these waterwall tubes are hydrogen damage, caustic gouging, etc. This system is based on low frequency electromagnetic technology. The tubes are not required to be cleaned to the level necessary for UT thinkness testing. This new system is fast, accurate, cost effective and field proven for power plants. Keywords: Boiler waterwall; Defect; Wallthickness; Low frequency electromagnetic 锅炉是热电厂最重要的生产设备，其炉内水冷壁管在长期服役中受到烟气、煤灰和火焰等侵蚀，极易出现磨损、腐蚀，造成管壁局部减薄，在管内高压、高温蒸汽的作用下，最终产生管体爆裂泄漏等严重事故。锅炉出现泄漏与一般管道出现泄漏不同，无法在继续生产运行中进行维修，往往要停机抢修，其经济损失巨大，因而各电厂对有效减少和避免锅炉管爆漏都非常重视，加强水冷壁管的在役运行材质的监测和检查具有十分重要的现实意义。 1. 水冷壁管内壁腐蚀机理 造成水冷壁管管壁减薄的原因主要有外壁烟灰吹蚀和内壁垢下腐蚀。前者出现在管外