管道內(nèi)外實(shí)施腐蝕防護(hù)和控制，采用防腐蝕涂層是防護(hù)手段之一，效果除取決于涂料質(zhì)量，涂覆工藝等因素外，涂覆的涂層質(zhì)量檢測(cè)也很重要。尤其對(duì)埋地管道，在不挖開(kāi)覆上的情況下，要方便而準(zhǔn)確地查出埋地管道走向、深度、防腐層漏蝕點(diǎn)和故障點(diǎn)的位置，必須采用檢測(cè)儀器，
(1)涂層針孔缺陷的高壓電火花檢漏方法。高壓電火花檢測(cè)是國(guó)內(nèi)外廣泛采用的檢測(cè)方法。這一方法易于操作，反應(yīng)直觀，工作效率高，且對(duì)涂層本身沒(méi)有破壞，屬于無(wú)損檢測(cè)這一范疇。
電火花檢漏儀亦稱涂層針孔檢測(cè)儀，它是用來(lái)檢測(cè)油氣管道、電纜、搪瓷、金屬貯罐，船體等金屬表面防腐蝕涂層施工的針孔缺陷以及老化腐蝕所形成的微孔、氣隙點(diǎn)。它已成為石油工程建設(shè)質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定的專業(yè)工具之一，這類儀器的工作原理基本相同，只是在內(nèi)部線路、外形、可靠性等方面不盡相同，根據(jù)目前防腐蝕涂層的規(guī)范和要求，這類儀器的研制逐漸趨向交直流兩用；高壓輸出連續(xù)可調(diào)；電壓顯示為數(shù)字顯示；運(yùn)用防腐蝕層以及輸出高壓范圍更寬，并實(shí)現(xiàn)針孔漏點(diǎn)的計(jì)數(shù)、打標(biāo)新功能。
①檢測(cè)原理 金屬表面防腐蝕絕緣涂層過(guò)薄、漏鐵微孔處的電阻值和氣隙密度都很小，當(dāng)檢漏儀的高醫(yī)探極經(jīng)過(guò)針孔缺陷處時(shí)，形成氣隙擊穿產(chǎn)生電火花放電，同時(shí)給檢漏儀的報(bào)警電路產(chǎn)生—個(gè)脈沖電信號(hào)，驅(qū)動(dòng)檢漏電路聲光報(bào)警。
②SL系列的技術(shù)指標(biāo)、結(jié)構(gòu)和使用方法
a．SL系列電火花檢漏儀的主要技術(shù)指標(biāo)
(a)測(cè)量防護(hù)層厚度范圍 A型儀器為 0.03～3．5 mm；B型儀器為3．5～10．0 mm。
(b)輸出高壓 A型儀器為 0．50～15．0 kV；B型儀器為15．0～36．0 kV。
(c)電源 交流(220±5％)V或機(jī)內(nèi)直流，A型儀器為6V；B型儀器為8．4 V。
(d)功耗 <5 W。
(e)延時(shí) 1～2 s。
(f)交直流自動(dòng)變換時(shí)間 <0．01 s。
SL系列電業(yè)花檢漏儀檢測(cè)的防護(hù)層厚度和與之相對(duì)應(yīng)的檢漏高壓是根據(jù)式(6-1)、式(6-2)進(jìn)行計(jì)算
當(dāng)涂層厚度δ>1 mm時(shí)，V=7843??(6—1)
δ<1 mm時(shí)，V=3294?????(6—2)
式中 V——檢漏電壓，V；
δ——涂層厚度，mm。
b．儀器結(jié)構(gòu)
電火花檢漏儀一般由主機(jī)、高壓槍、探極等部分組成。主機(jī)集成信號(hào)處理控制線路，聲光報(bào)警電路，內(nèi)蓄直流電池組等。高壓槍為高壓電子發(fā)生器，探極分毛刷探極和彈簧探極，可分別適應(yīng)不同含屬防護(hù)工件表面的檢漏，亦可根據(jù)工件的特點(diǎn)自行配制不同的探極。
c．使用方法
(a)電源檢查 打開(kāi)主機(jī)電源，液晶表頭顯示檢漏儀內(nèi)儲(chǔ)電池組電壓，電壓指示燈點(diǎn)亮，液晶表頭顯示電壓應(yīng)大于6. O V(A型儀器)或8.4 V(B型儀器)，否則應(yīng)及時(shí)充電方可使用。
(b)主機(jī)充電 主機(jī)內(nèi)高能蓄電池充電時(shí)，將交沉220v電源插頭插入后面板充電插座，前面板的電源開(kāi)關(guān)指示燈稿充電指示燈同時(shí)發(fā)光，儀器即實(shí)行快速智能充電，充足自停(充電時(shí)間為3 h左右)，充足一次可供儀器用8h左右。
(c)檢測(cè)時(shí) 將高壓槍的多芯插頭插入主機(jī)高壓輸出插座，插接必須良好。
(d)把高壓槍的接地線接到被測(cè)防護(hù)絕緣層的導(dǎo)電體上。
(e)用毛刷探頭檢漏時(shí)，將毛刷探頭螺桿旋入高壓槍頂端的連接孔；用彈簧探頭檢漏時(shí)，將探頭鉤旋放高壓槍頂端連接孔，連接器套在探頭鉤上，彈簧套在被測(cè)管道表面，且試?yán)幌拢箯椈赡苎毓艿辣砻骓樌瑒?dòng)。
(f)根據(jù)防護(hù)層厚度選擇合適的測(cè)試電壓，也可根據(jù)各行業(yè)提供的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)自行選擇檢測(cè)電壓。檢測(cè)者打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，戴上高壓手套，按住高匠槍輸出按鈕，儀器內(nèi)微電腦自動(dòng)變換，電源電壓指示燈熄滅，輸出高壓指示燈點(diǎn)亮，液晶表頭顯示轉(zhuǎn)換為輸出高壓值，調(diào)節(jié)高壓輸出旋鈕，使液晶顯示值為所需的高壓住(每次使用完畢后，輸出調(diào)節(jié)旋鈕應(yīng)詞到最小)。松開(kāi)高壓輸出控鈕，儀器處于待工作狀態(tài)。
(g)試把毛刷探頭(或探頭鉤)靠近或碰觸被測(cè)物導(dǎo)電體，能看到放電火花，并有聲光報(bào)警，探頭離開(kāi)被測(cè)物體時(shí)聲光報(bào)警相應(yīng)消失，說(shuō)明儀器工作正常，即可開(kāi)始檢漏。
(h)檢測(cè)完畢，關(guān)閉儀器電源，探頭必須與高壓槍的地線直接短路放電，儀器應(yīng)恢復(fù)到開(kāi)機(jī)前的狀態(tài)。
③檢測(cè)安全注意事項(xiàng)
a．檢測(cè)過(guò)程中，檢測(cè)人員應(yīng)戴上絕緣手套，任何人不得接觸探極和被測(cè)物，以防觸電擊傷。
b. 用彈簧探極檢漏時(shí)，探極不能拉伸過(guò)長(zhǎng)，防止失去彈性
c．野外使用時(shí)，機(jī)內(nèi)高能蓄電池電壓A型不得低于5. 5 V；B型不得低于8. 0V。否則應(yīng)停止使用，立即充電，不致因過(guò)放電而損壞電池。
d．被測(cè)防護(hù)層表面應(yīng)保持干燥，如表面沾有導(dǎo)電塵，要用清水沖洗干凈后進(jìn)行。
(2)埋地管違防腐層缺陷DCVG檢測(cè)技術(shù)。埋地管道防腐層缺陷電壓梯度測(cè)試技術(shù)(direct current voltage gradient，DCVG)。該技術(shù)是目前世界比較先進(jìn)的埋地管道防腐層缺陷測(cè)試技術(shù)，在所有使用的埋地管道防腐層缺陷測(cè)試技術(shù)中，DCVG測(cè)試技術(shù)是最準(zhǔn)確的管道涂層缺陷定位技術(shù)之一。此技術(shù)在國(guó)外已得到廣泛應(yīng)用，而在我國(guó)埋地管道防腐層缺陷檢測(cè)中也在研究和應(yīng)用之中。
該測(cè)試技術(shù)能夠檢測(cè)出較小的防腐層破損點(diǎn)，并可以精確定位，定位誤差為±15 cm，同時(shí)可以判斷防腐層缺陷面積的大小以及破損點(diǎn)的管道是否發(fā)生腐蝕，可用于埋地管道防腐層狀況的評(píng)價(jià)，為管道防腐層的維修提供準(zhǔn)確、可靠的科學(xué)依據(jù)。
①DCVG工作原理及測(cè)試方法 在施加了陰極保護(hù)的埋地管道上，電流經(jīng)過(guò)土壤介質(zhì)流入管道防腐層破損而裸露的鋼管處，會(huì)在管道防腐層破損處的地面上形成一個(gè)電壓梯度場(chǎng)。根據(jù)土壤電阻率的不同，電壓梯度場(chǎng)的范圍將在十幾米到幾十米的范圍變化。對(duì)于較大的涂層缺陷，電流流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生200～500 mV的電壓梯度，缺陷較小時(shí)，也會(huì)有50～200 mV。電壓梯度主要在離電場(chǎng)中心較近的區(qū)域(0．9～1．8 m)。通常，隨著防腐層破損面積越大和越接近破損點(diǎn)，電壓梯度會(huì)變得越大、越集中。
為了去除其他電源的干擾，DCVG檢測(cè)技術(shù)采用不對(duì)稱的直流間斷電壓信號(hào)加在管道上。其間斷周期為1s，這個(gè)間斷的電壓信號(hào)可通過(guò)通斷陰極保護(hù)電源的輸出實(shí)現(xiàn)，其中“斷”陰極保護(hù)的時(shí)間為2／3 s，“通”陰極保護(hù)的時(shí)間為1／3s。
DCVG檢測(cè)技術(shù)通過(guò)在管道地面上方的兩個(gè)接地探極——Cu／CuSO4電極和與探極連接的中心零位的高靈敏度毫伏表來(lái)檢測(cè)因管道防腐層破損而產(chǎn)生的電壓梯度，從而判斷管道破損點(diǎn)的位置和大小。在進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，兩根探極相距2 m左右沿管道方向進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)接近防腐層破損時(shí)毫伏表的指針會(huì)指向靠近破損點(diǎn)的探極，走過(guò)缺陷點(diǎn)時(shí)指針會(huì)指向檢測(cè)后方的探極，當(dāng)破損點(diǎn)在兩探極中間時(shí)，毫伏表指針指示為中心零位。將兩探極間的距離逐步減少到300 mm，可進(jìn)一步精確地確定埋地金屬管道缺陷位置。其檢測(cè)原理如圖6-1所示。
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管道防腐層缺陷面積61大小可通過(guò)％IR的計(jì)算獲得，％IR越大，陰極保護(hù)的程度越低。因而，管道防腐層破損面積越大，％IR的值越大。在實(shí)際檢測(cè)過(guò)程中，由于％IR值還與破損點(diǎn)的深度和土壤電阻率等因素有關(guān)，所以只能近似地表示為管道破損面積的大小。
埋地管道防腐層缺陷處地表電場(chǎng)的描述可確定缺陷的形狀以及缺陷所處管體的位置。破損處地表電場(chǎng)輪廓線的描述可通過(guò)在其上方的地畫(huà)上畫(huà)等壓線的方法進(jìn)行判定。電場(chǎng)輪廓線的典型例子如圖6-2所示。
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