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[摘 要]本文介绍了埋地管道腐蚀的严重性和目前基于阴极保护的管道防腐层缺陷的部分检测方法，在此基础上，阐述了一种埋地管道防腐层缺陷检测系统，通过实验分析，进一步验证了埋地管道防腐层缺陷检测系统能正确地检测出埋地管道防腐层的缺陷
[关键词]埋地管道；防腐层；缺陷检测系统
中图分类号：TH878 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0144-01
1 背景
管道作为第五大运输产业，在国民经济和社会发展中承担了极其重要的作用。随着我国管道事业的不断发展，管道腐蚀问题也越发严重。管道腐蚀不仅仅带来巨大的经济损失也对人身安全造成极大地威胁，由于管道大多埋设于地下，在潮湿的土壤中极易发生腐蚀。目前主要有外加防腐层和阴极保护两种方式，然而在实际应用中，采用外涂防腐层和阴极保护的方法显然是不够的，不仅因为防腐层材料会随时间的推移而日渐老化，更重要的是在进行具体施工时，外涂防腐層难免会有划伤、缺陷、不均匀等问题，这样引起的腐蚀会集中点在破损点，使腐蚀速率更快、腐蚀程度更严重。
2 基于阴极保护的管道检测方法
目前国内外有多种基于阴极保护的检测方法，但就测量参数来说主要有电位测量、电流测量和电阻测量三种。电位测量主要有密间隔电位检测法、直流电位梯度法、加强测量法、阴极极化电位测量法、牺牲阳极开路电位测量法、阳极接入点管地电位法、极化探头法、管地电位法等。电流测量主要有其中对牺牲阳极输出电流的测量有标准电阻法、直测法；对管道内电流的测量方法有电压降法、标定法、音频测漏法、交流电流衰减法、对电阻的测量方法有管道外防腐层电阻测量法，对法兰绝缘性能的测量方法有兆欧表法，电位法、接地电阻仪测量法有长接地体接地电阻测量法、短接地体接地电阻法等。这些检测方法中能够对埋地管道防腐层缺陷进行检测的有交流电流衰减法、交流电位梯度法、直流电位梯度法、密间隔电位测量法、音频测量法。
3 埋地管道防腐层缺陷检测系统
3.1 工作原理
埋地管道防腐层缺陷检测系统的工作原理如图1所述，电流中断器在接收到卫星同步脉冲后以一定通断周期通断阴保电源，电位采集器在电流中断器接通和断开的一段时间内采集管道的通电和断电电位，从而判断埋地管道的防腐层是否存在缺陷。
图1 防腐层缺陷检测系统示意图
3.2 实验分析
整个检测系统由阴保电源、电流中断器、电位采集器、卫星电源管理模块、卫星同步模块、放大滤波模块、模拟实验平台、计算器控制部分和示波器显示部分组成。电流中断器用以周期性的切断阴保电源以供电位采集器采集通/断管地电位，由于实际工作中并不需要每秒进行同步，所以卫星电源管理模块用于周期地关闭卫星电源以节约在野外工作时的电量，卫星同步模块为整个系统发出同步秒脉冲为整个系统中所有的电流中断器和电位采集器提供同步基准，另外在计算机上通过软件可以接收卫星芯片发出的NMEA0183格式的数据，可以得知具体的时间以及位置，用于埋地管道防腐层缺陷处的定位，也可以检测卫星的接收状况，若卫星接收数量过少，为了避免同步脉冲精度不准确，可以适当推迟检测过程。放大滤波模块用于对采集到的电位信号的处理，其中滤波模块主要针对野外工作中普遍存在的50HZ的工频干扰。示波器用于观察电流中断器的通断性能以及卫星同步秒脉冲和电流中断器响应脉冲、多个电流中断器之间的同步性。
3.3 实验结论
通过搭建模拟的实验平台模拟了阴极保护下防腐层缺陷的情况，并将本系统应用在模拟平台上，结果表明埋地管道防腐层破损处的通断电位相比于防腐层完好处的通断电位有明显的衰减，且破损越严重，电位衰减越明显，该检测系统防腐层破损的定位精度为0.1m，可分辨的最小缺陷半径为3.7cm。因此，此埋地管道防腐层缺陷检测系统具有较强的抗干扰能力，较高的检测精度，同时具有较好的可靠性和稳定性，能正确地检测出埋地管道防腐层的缺陷。
4 结论
阴极保护是防止管道腐蚀的有效方法，本文在阴极保护下管道的电位分布规律的基础上应用了北斗/GPS同步技术通过采集阴极保护下管地的通断电位来判断防腐层缺陷的密间隔电位检测法做了详细地研究并在硬件上设计了该检测系统，通过搭建模拟的实验平台，证明了该系统可以正确地检测出埋地管道防腐层的缺陷。
参考文献
[1] 武维胜，黄小美，陈亮.埋地管道腐蚀检测与评价技术[J].煤力与热力，2012.
[2] 陈敬和.管道外腐蚀直接评价技术[J].油气储运，2011.
[3] 陈世利.埋地管道防腐层缺陷检测与评价技术研究[D].天津：天津大学，2008.
[4] 解小飞.埋地管道腐蚀与防护检测评价系统的研究[D].天津：天津大学，2010.
[5] 陈世利.埋地管道防腐层缺陷检测技术与仪器研究[J].仪器仪表学报，2009.
[6] 张宇.GPS通讯技术在管道防腐层缺陷检测中的应用[J].电子测量技术，2007.
作者简介
马嘉璐，女，1985年7月出生，工程师，大学学历，现工作于辽宁省石油化工规划设计院有限公司，主要从事石油化工工艺设计、管道设计、规划项目。
[关键词]埋地管道；防腐层；缺陷检测系统
中图分类号：TH878 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）30-0144-01
1 背景
管道作为第五大运输产业，在国民经济和社会发展中承担了极其重要的作用。随着我国管道事业的不断发展，管道腐蚀问题也越发严重。管道腐蚀不仅仅带来巨大的经济损失也对人身安全造成极大地威胁，由于管道大多埋设于地下，在潮湿的土壤中极易发生腐蚀。目前主要有外加防腐层和阴极保护两种方式，然而在实际应用中，采用外涂防腐层和阴极保护的方法显然是不够的，不仅因为防腐层材料会随时间的推移而日渐老化，更重要的是在进行具体施工时，外涂防腐層难免会有划伤、缺陷、不均匀等问题，这样引起的腐蚀会集中点在破损点，使腐蚀速率更快、腐蚀程度更严重。
2 基于阴极保护的管道检测方法
目前国内外有多种基于阴极保护的检测方法，但就测量参数来说主要有电位测量、电流测量和电阻测量三种。电位测量主要有密间隔电位检测法、直流电位梯度法、加强测量法、阴极极化电位测量法、牺牲阳极开路电位测量法、阳极接入点管地电位法、极化探头法、管地电位法等。电流测量主要有其中对牺牲阳极输出电流的测量有标准电阻法、直测法；对管道内电流的测量方法有电压降法、标定法、音频测漏法、交流电流衰减法、对电阻的测量方法有管道外防腐层电阻测量法，对法兰绝缘性能的测量方法有兆欧表法，电位法、接地电阻仪测量法有长接地体接地电阻测量法、短接地体接地电阻法等。这些检测方法中能够对埋地管道防腐层缺陷进行检测的有交流电流衰减法、交流电位梯度法、直流电位梯度法、密间隔电位测量法、音频测量法。
3 埋地管道防腐层缺陷检测系统
3.1 工作原理
埋地管道防腐层缺陷检测系统的工作原理如图1所述，电流中断器在接收到卫星同步脉冲后以一定通断周期通断阴保电源，电位采集器在电流中断器接通和断开的一段时间内采集管道的通电和断电电位，从而判断埋地管道的防腐层是否存在缺陷。
图1 防腐层缺陷检测系统示意图
3.2 实验分析
整个检测系统由阴保电源、电流中断器、电位采集器、卫星电源管理模块、卫星同步模块、放大滤波模块、模拟实验平台、计算器控制部分和示波器显示部分组成。电流中断器用以周期性的切断阴保电源以供电位采集器采集通/断管地电位，由于实际工作中并不需要每秒进行同步，所以卫星电源管理模块用于周期地关闭卫星电源以节约在野外工作时的电量，卫星同步模块为整个系统发出同步秒脉冲为整个系统中所有的电流中断器和电位采集器提供同步基准，另外在计算机上通过软件可以接收卫星芯片发出的NMEA0183格式的数据，可以得知具体的时间以及位置，用于埋地管道防腐层缺陷处的定位，也可以检测卫星的接收状况，若卫星接收数量过少，为了避免同步脉冲精度不准确，可以适当推迟检测过程。放大滤波模块用于对采集到的电位信号的处理，其中滤波模块主要针对野外工作中普遍存在的50HZ的工频干扰。示波器用于观察电流中断器的通断性能以及卫星同步秒脉冲和电流中断器响应脉冲、多个电流中断器之间的同步性。
3.3 实验结论
通过搭建模拟的实验平台模拟了阴极保护下防腐层缺陷的情况，并将本系统应用在模拟平台上，结果表明埋地管道防腐层破损处的通断电位相比于防腐层完好处的通断电位有明显的衰减，且破损越严重，电位衰减越明显，该检测系统防腐层破损的定位精度为0.1m，可分辨的最小缺陷半径为3.7cm。因此，此埋地管道防腐层缺陷检测系统具有较强的抗干扰能力，较高的检测精度，同时具有较好的可靠性和稳定性，能正确地检测出埋地管道防腐层的缺陷。
4 结论
阴极保护是防止管道腐蚀的有效方法，本文在阴极保护下管道的电位分布规律的基础上应用了北斗/GPS同步技术通过采集阴极保护下管地的通断电位来判断防腐层缺陷的密间隔电位检测法做了详细地研究并在硬件上设计了该检测系统，通过搭建模拟的实验平台，证明了该系统可以正确地检测出埋地管道防腐层的缺陷。
参考文献
[1] 武维胜，黄小美，陈亮.埋地管道腐蚀检测与评价技术[J].煤力与热力，2012.
[2] 陈敬和.管道外腐蚀直接评价技术[J].油气储运，2011.
[3] 陈世利.埋地管道防腐层缺陷检测与评价技术研究[D].天津：天津大学，2008.
[4] 解小飞.埋地管道腐蚀与防护检测评价系统的研究[D].天津：天津大学，2010.
[5] 陈世利.埋地管道防腐层缺陷检测技术与仪器研究[J].仪器仪表学报，2009.
[6] 张宇.GPS通讯技术在管道防腐层缺陷检测中的应用[J].电子测量技术，2007.
作者简介
马嘉璐，女，1985年7月出生，工程师，大学学历，现工作于辽宁省石油化工规划设计院有限公司，主要从事石油化工工艺设计、管道设计、规划项目。